§ 19. Примеры схем гидроприводов

Однопоточные системы гидропри­водов, являющиеся наиболее просты­ми, выполняют обычно с параллель­ным, последовательным или парал­лельно-последовательным питанием гидродвигателей. Вид питания опреде­ляет возможность совмещения рабо­чих операций в цикле.

При параллельном питании сложно управлять каждым из движений во время совмещения операций. Это определяется тем, что для привода каждого из совмещенных движений используются различные давления, в связи с чем необходимо искусственно за счет дросселирования в гидро-

Таблица 4. Условные обозначения элементов гидропривода

распределителе увеличивать сопро­тивление проходу жидкости в гидро­двигатели, требующие меньшего дав­ления. В противном случае основной поток пойдет в гидродвигатель с наи­меньшей нагрузкой, а питание осталь­ных может вообще прекратиться.

Таким образом, совмещение опера­ций при параллельном питании связа­но со значительными потерями на дросселирование жидкости под давле­нием, которое нужно подвести к макси­мально нагруженному гидродвигате­лю. В связи с этим однопоточные

системы с параллельным питанием используют редко и только на экскава­торах небольшой мощности.

При последовательном питании весь поток жидкости поступает от насоса к первому гидродвигателю, а слив из него— ко второму. Поэтому при полностью открытых проходах в золотниках гидрораспределителя, управляющих обоими гидродвигателя­ми, последние приводятся в движение с определенной скоростью независимо от нагрузки на каждом из них, а необходимое давление в напорной линии насоса характеризуется суммар­ной нагрузкой последовательно питае­мых гидродвигателей.

В экскаваторах последовательное питание иногда используют для совме­щения движений элементов рабочего оборудования (стрелы, рукояти, ков­ша) при подъеме его из забоя, поворота платформы, разгрузке ковша в отвал и т. п.

В табл. 4 приведены условные обозначения элементов гидропривода, используемые при графическом изоб­ражении схем гидропривода.

Рассмотрим схему однопоточной системы гидропривода с последова­тельным питанием всех гидродвигате-лей рабочего оборудования и меха­низма поворота платформы (рис. 64). Гидропривод этих механизмов пита­ется от нерегулируемого насоса 1, который также используют для приво­да вспомогательных механизмов, пово­рота управляемых ходовых колес и выдвижения выносных опор.

Жидкость от насоса подается к клапанно-распределительному блоку 3 с проточной разгрузкой насоса, состоящему из напорной, семи рабочих и сливной секций. В напорной секции установлен предохранительный кла­пан, а ко всем рабочим секциям с помощью фланцев прикреплены блоки предохранительных клапанов, ограничивающих максимальные дав­ления в рабочих полостях гидродвига­телей при любом, в том числе запертом положении золотников управления.

Последовательное питание позво­ляет использовать всю мощность

насосной установки при работе одного из гидродвигателей. Однако при совмещении операций (например, ко­пания грунта и подачи ковша к забою для регулирования толщины стружки) скорость основного движения — копа­ния грунта движением рукояти или ковша — резко падает из-за срабаты­вания предохранительного клапана в напорной секции, вследствие чего уменьшается расход жидкости, посту­пающей в гидродвигатели.

Другая характерная для последо­вательного питания особенность за­ключается в том, что если первым из приводимых гидродвигателей является гидроцилиндр, то подаваемый к следу­ющему гидродвигателю объем жидко­сти уменьшается по сравнению с рас­ходом насоса в том случае, если слив осуществляется из штоковой полости гидроцилиндра (первого гидродвига­теля), и увеличивается, если жидкость ко второму гидродвигателю поступает из поршневой полости.

Для подпитки гидромотора 10 ме­ханизма поворота предусмотрены ан-тикавитационные обратные клапаны 9. В сливной гидролинии гидрораспре­делителя с помощью напорного клапа­на 2 поддерживается определенное избыточное давление, что повышает надежность подпитки.

Рулевое управление осуществля­ется с помощью следящего гидропри­вода, в котором для обратной связи использован последовательно соеди­ненный с рабочим гидроцилиндром 7 второй гидроцилиндр 12. Для уменьшения силы ударов поршней о крышки гидроцилиндров в конце хода в поршни встроены механически управляемые обратные клапаны, кото­рые открываются при подходе поршня к крышкам гидроцилиндра, сообщая между собой штоковую и поршневую полости гидроцилиндра.

Двухпоточные системы обеспечива­ют независимое совмещение и регули­рование скорости двух операций и чаще других применяются для экскаваторов. Для навесных экскава­торов, как правило, используют двух­поточные системы с автономными

потоками. Эти потоки обычно отлича­ются по расходу (количеству подавае­мой жидкости), причем больший используется для привода гидродвига­телей рабочего оборудования, а мень­ший — для механизмов поворота ко­лонны и вспомогательных.

На навесных экскаваторах приме­няют двухпоточную схему гидроприво­да с объединением вручную потоков для питания гидроцилиндра подъема стрелы. Для этого используют отдель­ный золотник, через который в гидро­цилиндр стрелы может дополнительно подаваться поток от насоса меньшей объемной подачи. Дополнительный золотник позволяет не только увеличи­вать производительность экскаватора (за счет сокращения продолжительно­сти подъема ковша с грунтом при работе обратной лопатой посредством объединения потоков), но и обеспечи­вать независимое управление стрелой при копании.

В полноповоротных экскаваторах с жесткой подвеской стрелы распро­странены двухпоточные схемы гидро­привода от автоматически регулируе­мых насосов с объединением потоков вручную и групповым параллельно-последовательным питанием гидродви­гателей. Такая схема является типовой для отечественных гидравлических экскаваторов 3...4-Й размерных групп.

В качестве примера рассмотрим двухпоточную схему гидропривода пневмоколесного полноповоротного экскаватора 3-й размерной группы (рис. 65).

Основные механизмы приводятся в движение от двухсекционного авто­матически и совместно регулируемого аксиально-поршневого насоса 1. Пото­ки рабочей жидкости от секций А и Б насоса / питают соответственно гидрораспределительные блоки 6 и 19 секционного типа с проточной разгрузкой насоса и параллельным питанием гидродвигателей, за исклю­чением рабочей секции ЗР7, имеющей раздельное от секций ЗР4... ЗР6пита­ние за счет использования промежу­точной секции К04. Если все золотники блока 6 находятся в нейтральном

положении (как показано на рисунке), то поток от секции А насоса объединяется с потоком от секции Б и блок 19 питается полным потоком от насосной установки. При зключении любого из золотников блока 6 потоки жидкости от секций А и Б разъединя­ются, причем слив из блока 6 направ­ляется в бак, а блок 19 питается только потоком от секции Б.

Таким образом, гидромотор 8 пово­рота платформы может питаться только потоком от секции Л, в то время как в управляемые от блока 19 гидро­мотор 13 передвижения и гидроци­линдры 10,14 и 16 подается полный поток от обеих секций А и Б при работе каждого из этих гидродвигателей без совмещения с другими операциями.

При включении золотника секции ЗР1, управляющего гидромотором 8 поворота платформы, в гидроци­линдры 10, 14, 16 подается поток жидкости только от секции Б.

Золотник секции ЗРЗ блока 6 дает возможность совмещать движение рукояти (гидроцилиндр 10) с движе­ниями стрелы (гидроцилиндр 14) или ковша (гидроцилиндр 16) при незави­симом управлении каждым из совме­щаемых движений.

Слив от обоих блоков 6, 19 поступа­ет в бак через золотник 29, который позволяет направлять рабочую жид­кость либо непосредственно в фильтры 27 (при низкой температуре окружаю­щего воздуха), либо через охладитель 28. Число фильтров, параллельно установленных в сливной гидролинии, определяется необходимостью обеспе­чивать минимальное сопротивление потоку жидкости.

Помимо основного сдвоенного на­соса в системе гидропривода пневмо-колесного экскаватора используется еще шестеренный насос 25 постоянной объемной подачи, устанавливаемый на дизеле и питающий через гидрораспре­делитель 23 следящей системы гидро­цилиндр 21 поворота управляемых ходовых колес.

В напорной секции обоих блоков 6, 19 встроены отрегулированные на 17,5 МПа предохранительные клапа-

ны, ограничивающие давление в секци­ях Л и Б, а также обратные клапаны. Давление насоса 25 ограничивается предохранительным клапаном 24, а в рабочих линиях гидромоторов 8 и 13 и цилиндров 10 и 14 — клапанами блоков 7, 11, 12, 15, присоединенными болтами к соответствующим рабочим секциям блоков 6, 19.

Для контроля настройки предохра­нительных клапанов в напорных линиях насосов установлен манометр 4, который может поочередно подклю­чаться к напорным линиям секций А к Б насоса / и насоса 25. Давление в сливной гидролинии контролируют с помощью манометра 5, а температу­ру рабочей жидкости — преобразова­теля 2 и указателя 3 температуры.

Схема гидропривода обеспечивает работу машины с обратной лопатой (подключение гидродвигателей пока­зано на рисунке), а также с погрузчи­ком и грейфером. При работе погруз­чиком гидроцилиндры 10, 14, 16 сохра­няют свое назначение и система питания гидродвигателей не изменя­ется. При работе грейфером рабочие гидролинии 9 резервной секции ЗР2 ис­пользуются для управления гидроци­линдром подъема (опускания) верхней части составной стрелы, секция ЗР6 — для управления гидроцилиндром 18 че­люстей грейфера, а дополнительный гидрораспределитель 22 — для управ­ления гидроцилиндром 20 поворота грейфера в плане, причем последний приводится в движение от вспомога­тельного насоса и управляется секцией ЗР8.

Контрольные вопросы

1. Как классифицируют схемы гидроприво­да? 2. Каков принцип работы однопоточных систем гидропривода? 3. Чем отличаются двухпоточные системы гидропривода от однопо­точных?