Прицепные и навесные машины. Узлы гидропривода. Насосы. Гидроцилиндры. Гидрораспределители. Регулирующая аппаратура

Принципиальная схема гидравлического управления показана на рис. 47. Гидравлический привод состоит из бака, насоса, гидроцилиндра, распределителя, с золотником, маслопроводов и предохранительного клапана.
В рабочем цилиндре находятся поршень и шток. Движение масла от бака до рабочего цилиндра на схеме обозначено стрелками. На этом пути механическая энергия насоса преобразуется в энергию потока жидкости, а в силовом гидроцилиндре энергия потока жидкости преобразуется в механическую энергию. Основным элементом гидропривода является насос, который может быть шестеренным, радиально роторно-поршневым, аксиально роторно-поршневым, поршневым эксцентриковым, пластинчатым.

Рис. 47. Схема гидравлического управления

Шестеренные насосы условно классифицируют по характеру зацепления, форме зубьев, числу пар роторов, возможности регулирования подачи, степени разгрузки болтов и по ступеням создания рабочего давления. По характеру зацепления различают насосы с наружным и внутренним зацеплением зубьев. В гидроприводах дорожно-строительных машин преимущество получили насосы с наружным зацеплением. По форме зубьев насосы разделяются на насосы с прямыми и винтовыми зубьями (косыми и шевронными). По числу пар роторов насосы разделяются на двухроторные (одна пара шестерен) и многороторные (несколько пар шестерен). По возможности регулирования подачи различают насосы нерегулируемые и регулируемые (изменение подачи достигается осевым смещением одной шестерни относительно другой).

По степени разгрузки болтов, скрепляющих части насоса, различают не разгруженные в осевом направлении и насосы с разгруженными болтами. По ступеням создания рабочего давления различают одно-, и двух- и многоступенчатые насосы. В дорожно-строительных машинах наибольшее распространение получили разгруженные от осевых давлений одноступенчатые нерегулируемые двухроторные шестеренные насосы с внешним зацеплением и прямым зубом.

Шестеренные насосы с расходом до 7—8 дм3/с изготовляют для рабочих давлений 10 МПа и более. Максимальная частота вращения находится в пределах 50—70 я рад/с.

Положительными свойствами шестеренных насосов являются простота их изготовления и эксплуатации, малые габарит и масса, сравнительно высокий КПД, легкость реверсирования, достаточная надежность и долговечность. Отрицательными свойствами являются: наличие полости с защемляемым объемом рабочей жидкости, значительный шум и пульсация потока.

Механический КПД шестеренных насосов равен 85—88%, а объемных — 94—96%. Долговечность насосов с сохранением работоспособности находится в пределах 1500—2000 ч работы.

Радиальные поршневые насосы. Основой радиальных ро-торно-поршневых насосов является вращающаяся кулиса, а также вращающиеся с постоянной угловой скоростью вокруг оси цилиндры. Конструктивной особенностью насоса является наличие ротора с цилиндрическими отверстиями, в которых плунжеры совершают возвратно-поступательное движение. Внутри ротора имеется распределитель жидкости с полостями всасывания и напора. Ротор устанавливается в статоре с эксцентриситетом за один оборот ротора насоса каждый плунжер совершает два хода. В роторе устанавливают шесть или девять плунжеров.

Рис. 48. Аксиально-поршневой агрегат с наклонным блоком цилиндров и торцевым распределителем

Аксиально роторно-поршневые насосы. Аксиально-поршневой насос (рис. 48) может работать в режиме гидромотора. Он состоит из корпуса с неподвижным распределительным устройством 7, вращающегося блока 6, цилиндров с поршнями 5 и вращающегося в подшипниках вала с диском. Шатуны с шаровыми головками соединяют поршни с диском вала. Такой же шатун соединяет блок цилиндров с диском вала. В режиме насоса вращается вал. Наличие угла у между осью вала и блоком цилиндров при вращении вала 6 позволяет поршням 3 совершать возвратно-поступательное движение, всасывая жидкость через одно из окон распределительного диска и нагнетая жидкость в противоположное окно. Изменение угла у достигается поворотом люльки (в которой находится блок цилиндров) относительно вала 2 в цапфах. При Y = 0 производительность насоса равна нулю. При повороте люльки в другую сторону окна распределительного диска меняются ролями и направление циркуляции жидкости в гидросистеме изменяется, что обеспечивает изменение направления вращения гидромоторов. При работе агрегата в режиме гидромотора жидкость под давлением проходит через одно из окон распределительного диска и, попадая в цилиндры, заставляет поршни выдвигаться, образуя тангенциальные силы, поворачивающие блок цилиндров. С помощью шатунов вращение блока передается на вал с диском, а осевые усилия компенсируются радиально-упорными подшипниками вала. При повороте блока цилиндры, поршни которых достигают крайнего положения, последовательно отходят от напорного распределительного диска и соединяются со сливным окном, соединенным с отводящим трубопроводом. Непрерывная’ подача жидкости обеспечивает непрерывное вращение агрегата.

Пластинчатые насосы. Основным рабочим органом является ротор с пластинами. При удалении лопастей от точки с минимальным расстоянием между ротором и корпусом увеличивается объем полости, которая заполняется рабочей жидкостью, поступающей через всасывающие окна. Когда пластины проходят через точку с максимальным расстоянием между ротором и корпусом, пространство между лопастями сокращается и рабочая жидкость поступает в напорные окна. Отечественное машиностроение выпускает пластинчатые насосы с максимальным рабочим давлением 12,5 МПа, с частотой вращения приводного вала 50 я рад/с.

Гидродвигатели вращательного движения (гидромоторы) делятся на низко- и высокомоментные. Классификация гидро-моторов аналогична классификации насосов, т. е. существуют гидромоторы шестеренные, пластинчатые и аксиальные роторно-поршневые.

Низком о ментные гидромоторы требуют высоких крутящих моментов при сравнительно небольших скоростях движения, поэтому в качестве низкомоментных гидромоторов используются нерегулируемые насосы постоянной производительности.

Высокомоментные гидромоторы устанавливают без вспомогательных редукторов. Наибольшее распространение получили радиальные роторно-поршневые высокомоментные гидромоторы многократного действия и с цапфенным распределением. Отечественным машиностроением выпускаются радиальные ротор-но-поршневые высокомоментные гидромоторы с номинальным давлением 10 МПа.

Рис. 49. Гидравлический цилиндр

Гидроцилиндры. В дорожно-строительных машинах для перемещения рабочих органов применяют поршневые гидроцилиндры дву- и одностороннего действия, а также телескопические гидроцилиндры. Гидравлический цилиндр одностороннего действия (рис. 49) состоит из трубы, штока с поршнем, передней и задней крышек, накидных гаек и уплотни-тельных колец. Труба цилиндра имеет на обоих наружных концах резьбу для гаек крепления крышек. Гайки стопорятся с помощью болтов. На цельнокованом штоке с помощью прорезной гайки крепится поршень. На поршне установлены уплотнительные кольца, которые предохраняют от протекания рабочей жидкости из одной полости в другую. В крышках имеются каналы, соединяющие полости цилиндра со сливной и нагнетательной магистралями гидросистемы. Уплотнительные кольца, поджимаемые защитными кольцами, предохраняют утечку рабочей жидкости.

Гидрораспределители. Гидрораспределители предназначены для направления и распределения потоков рабочей жидкости от насоса к соответствующим полостям гидродвигателей (возвратно-поступательного и вращательного действия) и отвода этой жидкости из нерабочих полостей гидродвигателей на слив в бак. Золотниковые гидрораспределители имеют ряд преимуществ перед крановыми и другими типами гидрораспределителей: простота осуществления многопозиционности золотника, малая чувствительность к загрязнению рабочей жидкости, простота изготовления и надежность в действии. Золотниковые гидрораспределители разделяются на двух-, трех- и четырехпозиционные.

Рис. 50. Конструкция предохранительных гидроклапанов простого действия:
а — шариковые; б — конические: 1 — штуцер; 2 — конус; 3 — втулка;, 4 — пружина; 5 — гайка; 6 — колпак; в — золотниковые: 1 — корпус; 2 — пружина; 3 — седло; 4 — шарик; 5 — втулка; 6 — шток; 7 — тяга; 5 — золотник; 9, 10 — гайки

Наибольшее распространение получили трехпозиционные золотниковые распределители, которые могут управлять потоком жидкости в гидроприводах с гидроцилиндрами двустороннего действия или с гидромоторами. В этой схеме рабоча*я жидкость от напорной полости насоса подводится к полостям гидроцилиндра. При присоединении к гидрораспределителю одной из полостей гидроцилиндра рабочая жидкость из канала вытекает через, гидрораспределитель в гидробак. Двухпозиционные золотниковые гидрораспределители предназначены для работы с гидроцилиндрами одностороннего действия.

Регулирующая гидроаппаратура. К регулирующей гидроаппаратуре относятся предохранительные, переливные, разгрузочные и обратные гидроклапаны, а также дроссели, редукционные гидроклапаны и регуляторы потока.

Предохранительные клапаны служат для защиты гидравлической системы от давлений, превышающих допустимые и возникающих в системе по различным причинам. Гидроклапаны классифицируются: по конструктивным признакам на шариковые (рис. 50, а), конические (рис. 50, б), золотниковые (рис. 50, в); по характеру разгрузки — на клапаны простого действия и с серводействием.

Шариковый предохранительный клапан (см. рис. 50, а) имеет штуцер, колпак, контргайку, шарик и пружину. Рабочая жидкость подводится к штуцеру и при давлении в гидросистеме выше максимальной шарик сжимает пружину и жидкость через верхнее отверстие поступает в сливную гидролинию. Аналогичным образом работают конические и золотниковые предохранительные клапаны.

Переливные гидроклапаны предназначены для перепуска жидкости из напорной линии в сливную при резком изменении нагрузки и представляют собой два спаренных предохранительных гидроклапана шарикового или конического типа, встроенных в общий корпус.

Разгрузочные гидроклапаны применяют для разгрузки системы при запертом положении гидрораспределителя. Обратные гидроклапаны обеспечивают пропуск рабочей жидкости только в одном направлении.

Редукционные гидроклапаны представляют собой автоматически действующие дроссели и служат для ограничения поступления жидкости к исполнительному органу (гидроцилиндру, гидромотору) с целью регулирования скорости его движения.

К прочему гидрооборудованию и устройствам относятся гидроаккумуляторы, фильтры, гидробаки, гидроусилители и синхронизаторы движения исполнительных органов.

содержание .. 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 ..