14.5.2. Теплообменники

Теплообменники – это устройства, предназначенные для обеспечения заданной температурь рабочей жидкости. Теплообменники делятся на нагреватели и охладители жидкости.

В гидроприводах, как правило, требуется охлаждение рабочей жидкости, которая нагревается в процессе работы, что приводит к ухудшению ее эксплуатационных свойств. для большинства гидросистем температура рабочей жидкости (минеральных масел) не должна превышать 70…80 °С.

Если выделение тепла в гидроприводе превышает естественную теплоотдачу, то в нем устанавливают охладитель. В большинстве

гидросистем охладители обычно устанавливают в сливной гидролинии (перед баком). По конструкции охладитель представляет собой радиатор, обтекаемый потоком воздуха (рис. 14.7, а) или воды (рис. 14.7, б). Воздушный радиатор (см. рис. 14.7, а) выполняется в виде змеевика из трубы 2, к которой привариваются ребра 1. Жидкость, проходя через трубу 2, отдает теплоту ребрам 1. Водяные радиаторы (см. рис. 14.7, б), в которых переносчиком теплоты служит вода или другая жидкость, более эффективны. В корпусе б такого радиатора размещается змеевик в виде трубы 2 или пучок труб. Вода поступает в рубашку радиатора через штуцер 4 и, двигаясь по лабиринту, образованному перегородками 5, отбирает теплоту у жидкости, проходящей по трубе 2, после чего отводится через штуцер 3.

Нагреватели устанавливаются в гидроприводах для обеспечения их работоспособности в условиях низких (минусовых) температур. Нагреватели монтируют в гидробаках. Их включают перед пуском гидросистемы.

На рис. 14.7, в, г приведены условные обозначения теплообменников.

14.6. Уплотнительные устройства

Уплотнительные устройства предназначены для обеспечения герметичности соединений гидравлических устройств с целью предотвращения или уменьшения утечек жидкости через зазоры в соединениях, а также защиты рабочей жидкости от попадания в нее твердых частиц, влаги и воздуха. Основным элементом такого устройства является уплотнитель – деталь, которая находится в контакте с сопрягаемыми деталями и препятствует перетеканию рабочей жидкости. К вспомогательным деталям уплотнительного устройства относятся защитные и опорные кольца и т.д.

В гидравлических устройствах широко используются резиновые уплотнительные кольца круглого и других сечений. Наибольшее распространение получили кольца круглого сечения (ГОСТ 9833 – 73), которые используются при давлении до 50 МПа в неподвижных соединениях и до 32 МПа в подвижных соединениях. Скорость относительного перемещения деталей уплотнительных устройств – до 0,5 м/с.

На рис. 14.8, а показаны схемы монтажа уплотнительных колец круглого сечения. Глубину h канавки для кольца выбирают такой, чтобы кольцо было обжато по поперечному сечению на определенную величину. Канавку выполняют шириной b, приблизительно на 20…25 % большей диаметра обода кольца d. Параметры шероховатости: для неподвижного уплотнения R_a ≤ 1,6 мкм, для подвижного – R_a ≤ 0,2 мкм.

Кроме колец, в гидросистемах широко используются уплотнительные манжеты. Уплотнительная манжета – это уплотнитель в виде кольца (обычно резинового) специальной формы. Уплотнительные манжеты применяют для герметизации подвижных соединений.

На рис. 14.8, б показана схема армированной манжеты, предназначенной для герметизации вращающихся валов при одностороннем давлении жидкости. Она состоит из корпуса 4 с рабочей губкой, металлического каркаса 3 и пружины 2. Каркас обеспечивает жесткость манжеты. Нажимная (браслетная) пружина 2 предназначена для прижатия рабочей губки к валу 1. Типовые манжеты используются в гидроприводах при давлении до 0,05 МПа, окружной скорости до 20 м/с и температуре от – 50 до +90 °С. Уплотнительные манжеты используются также при возвратно-поступательном движении.

Для герметизации деталей, движущихся возвратно-поступательно (штоков, поршней) при скоростях менее З м/с, применяются шевронные резинотканевые уплотнения. В состав комплекта уплотнения (рис. 14.8, в) входят шевронные манжеты 6 и 7, нажимное 5 и опорное 8 кольца. Число манжет, входящих в комплект, зависит от диаметра штока d и давления.

На рис. 14.8, г показана схема резиновой уплотнительной манжеты (ГОСТ 14896–84*). Манжеты предназначена для герметизации зазоров в гидравлических устройствах с возвратно-поступательным движением выходного звена при скорости относительного перемещения не более 0,5 м/с.

Наружные каналы в корпусах гидравлических устройств герметизируют с помощью запрессовки в них гладких стальных цилиндрических заглушек с последующей чеканкой по диаметру заглушек. Высокую степень герметичности обеспечивают сварка и пайка неразъемных соединений.

Лекция №12