какое давление в гидравлической системе экскаватора
Гидравлическая схема экскаватора
Гидравлическая схема одноковшевого навесного экскаватора показана на рисунке.
Подобные экскаваторы устанавливаются на базе тракторов.
Жидкость от нерегулируемого насоса Н1 поступает к многозолотниковому распределителю Р1, который управляет гидроцилиндрами подъема и опускания стрелы, поворота ковша, поворота рукояти.
Гидрораспределитель Р2 управляет гидроцилиндрами подъема и опускания стрелы и поворота рабочего оборудования.
Как видно из гидравлической схемы экскаватора распределитель Р3 расположен последовательно, после гидрораспределителя Р2. Золотники Р3.1 и Р3.3 позволяют управлять гидроцилиндрами выносных платформ, золотник Р3.2 необходим для управления гидроцилиндром подъема-опускания отвала бульдозера, для регулировки скорости опускания отвала в гидросистеме установлен дроссель ДР1.
Распределители оснащены предохранительными клапанами, ограничивающими максимальное давление в системе.
Почему подъемом стрелы экскаватора можно управлять от двух распределителей?
Подъемом и опусканием стрелы можно управлять как с помощью распределителя Р1, так и с помощью распределителя Р2, жидкость к которым подводится от разных насосов. Это позволяет при необходимости увеличить скорость подъема или опускания стрелы, переключив оба распределителя.
Кроме того, при переключении золотника Р1.1 не будет возможности задействовать золотники Р1.2 или Р1.3, но как быть, если нужно одновременно опускать стрелу и поворачивать ковш или задействовать рукоять. Для этого в системе установлен золотник Р2.1, он позволяет управлять стрелой и одновременно, с помощью золотников Р1.2 или Р1.3 перемещать ковш или рукоять.
Подпитка и ограничение движения
Гидроцилиндры поворота подпитываются через обратный клапан КО, это необходимо для исключения рассогласования поворота рукояти и рабочего оборудования.
На гидравлической схеме показаны два гидрозамка ГЗМ1 и ГЗМ2, они не допускают самопроизвольного опускания опор.
Обозначение на схеме экскаватора фильтра, и элементов контроля параметров жидкости
Для очистки рабочей жидкости в гидравлической системе экскаватора установлен сливной фильтр с перепускным клапаном. Давление на входе в фильтр контролируется манометром МН3, по величине давления можно судить о засорении фильтроэлемента.
Давление на выходе насосов контролируется с помощью манометров МН1 и МН2, манометры подключены к гидросистеме экскаватора через вентили.
Температура рабочей жидкости контролируется по термометру Т1.
Какое давление в гидравлической системе экскаватора
У гидравлических экскаваторов очень широкая сфера применения
Рабочее оборудование экскаватора похоже на руку человека и выполняет похожую функцию
При замене ковша на другое рабочее оборудование можно выполнять другую разичную работу, такую как захват грейфером или долбление
Сегодня в основном используются гусеничные экскаваторы, так как у них большая площадь опоры и высокая устойчивость
Достоинства гусеничных экскаваторов
Большая площадь опоры обеспечивает большую устойчивость. Это дает возможность легко работать на мягком или неровном грунте
Недостатки гусеничных экскаваторов
Низкая транспортная скорость. Если машина оборудована стальными гусеницами, то при движении происходит повреждение поверхности дороги
Экскаватор можно разделить на 3 части: рабочее оборудование, верхнюю и нижнюю части
Основу верхней части составляет рама поворотной платформы
Система поворота состоит из:
Поворотный круг состоит из двух колец, внешнего и внутреннего. Внутреннее кольцо прочно прикреплено к раме гусеничной тележки а внешнее кольцо – к раме поворотной платформы. Поворотный круг является звеном, передающим нагрузку поворотной платформы с рабочим оборудованием на ходовую часть для обеспечения устойчивости.
Поворотное звено состоит из корпуса (статора) и ротора
Ротор крепится к гусеничной тележке. Корпус крепится к поворотной платформе и поворачивается вместе с ней
Масло от контрольного клапана попадает в корпус звена и по кольцевым каналам проходит в каналы ротора. Выходя из каналов ротора по шлангам масло попадает к гидромоторам.
Нижняя часть состоит из большого количества разных элементов, которые крепятся к стальной раме, называемой рамой гусеничной тележки
Гидравлическая силовая линия экскаватора
Во время работы оператор может одновременно выполнять несколько операций, таких как перемещение стрелы, рукояти, ковша, поворот одновременно. При этом одновременно работают несколько секций контрольного клапана.
Ходовая часть гидравлического экскаватора существенно отличается от бульдозера или погрузчика, в которых мощность передается механически при помощи гидротрансформатора и шестерен
Так же как сердце качает кровь, гидронасос экскаватора качает масло для работы гидроцилиндров
Для выдвежения рукояти масло должно подаваться в штоковую полость
Для складывания рукояти масло должно подаваться в бесштоковую полость
Главный переливной клапан
Главный переливной клапан держит давление не превышающее определенного значения за счет перелива излишков масла в бак. Когда при перемещении поршень доходит до края цилиндра, то он останавливается. Так как масло продолжает поступать, до давление в системе начинает возрастать, что приведет к разрыву шлангов. Главный переливной клапан в системе предупреждает повышение давления до критического уровня путем перелива лишнего объема масла в бак. Главный переливной клапан находится между контрольным клапаном и гидронасосом.
Предохранительный клапан служит для сброса масла в бак, если давление в система превысит кретическое значение. Если на стрелу упадет обломок породы, а контрольный клапан будет находится в нейтральном положении, то давление в цилиндре сразу возрастет и приведет к разрыву шлангов. Для предотвращения повышения давления выше определенного уровня в системе стоит предохранительный клапан. Этот клапан находится после распределительного клапана перед гидроцилиндрами.
|
Сравнение поршневых и шестеренчатых гидронасосов
Классификация гидравлических экскаваторов по типоразмеру
Маленькие: менее 20 тон
Средние: 20-59 тон
Тяжелые: 60 и более
Емкость «с шапкой» = Геометрическая емкость + Объем шапки
Угол естественного откоса 1 : 1
Угол естественного откоса 1 : 2
|
ISO: Международная организация по стандартам ISO7451 и ISO7546
JIS: Японский индустриальный стандарт JIS A8401-1976
PCSA: Ассоциация по кранам и экскаватором (США) PCSA No.37-26
SAE: Ассоциация Авто Инженеров (США) SAE J296/J742b
CECE: Европейское общество строительной техники CECE SECTION V1
Давление на грунт (кг/м 2 ) = Экскаваторная масса / Площадь опорной поверхности
Давление на грунт экскаватора среднего класса не многим больше давления на грунт стоящего человека
Если человек может идти по грунту, то экскаватор среднего класса сможет там работать
Пример использования рабочего оборудования
1. Мягкий грунт (широкие башмаки)
Для работы на мягком, например, болотном грунте, для снижения давления на грунт используются широкие башмаки
2. Смещаемая ось капания (offset boom)
Если машина не стоять по центру копаемого объекта из-за различных препятствий с боков, работы проводятся экскаватором со смещаемой рукоятью. Такой способ используется для рытья траншей (смещаемая рукоять не меняет направление оси копания, а смещает ее в сторону относительно центра машины)
3. Большой радиус действия (сверхдлинное оборудование)
При использовании сверхдлинного рабочего оборудование позволяет проводить работы в местах, где машина не может работать с обычным оборудованием. Углубление рек, болот и прочее. Также можно выполнять планировку длинных склонов
4. Планировка откосов (планировочный ковш)
Планировка откосов рек, дорог и прочих объектов может легко выполняться специальным ковшом с плоским дном.
5. Дробление (гидромолот)
При использовании гидромолота,большие осколки породы после взрыва могут быть измельчены. Можно также разрушать бетонные дроги и здания
6. Утилизация автомобилей (гидроножницы)
При использовании специальных гидроножниц можно разбирать автомобили на части. Эти ноэницы могут захватывать маленькие части и сортировывать части для переработки
7. Снос зданий (ножницы и гидромолоты)
Машина оснащена сверхдлинным рабочим оборудованием и может выполнять работы по сносу зданий. При применении гидроножниц можно также резать стальной каркас и силовые элементы конструкций.
8. Лесозаготовки (пилы и захваты)
Экскаваторы используются при заготовительных работах. Захваты с пилами могут брать все подарят, включая поваленные деревья, удалять ветви и распиливать бревна. Захваты используются для погрузочных работ.
Простейшие методы диагностики гидросистем машин
Техническое обслуживание гидросистем машин должно осуществляться высококвалифицированными специалистами с помощью высокоточных диагностических приборов, выводящих сведения о неполадках на компьютер. Последний должен указывать методы устранения неисправностей. Такой подход находит все более широкое применение.
Однако, даже если рядом нет грамотного специалиста, а из средств диагностирования имеются только простые приборы измерения, определить причины неисправности гидросистемы можно достаточно точно и быстро, используя логический метод их нахождения. При этом необходимо хорошо понимать основные принципы гидравлики и знать основы работы и устройства каждого элемента гидропривода.
Как остановить экскаватор?
Источник фото: exkavator.ru Определить причины неисправности гидросистемы можно, используя логический метод их нахождения
Если возникшая неисправность привела к потере функций машины, или (и) негативно сказывается на безопасности ее эксплуатации, или наносит вред окружающей среде (например, обрыв рукава высокого давления), то машину следует немедленно остановить.
Для обеспечения безопасности при остановке машины необходимо провести следующие мероприятия:
При этом следует учесть, что рабочие жидкости, используемые в гидроприводах, являются малосжимаемыми по сравнению с газом и при снижении давления расширяются незначительно. Однако в тех местах гидросистемы, где может находиться сжатый газ (из-за недостаточной деаэрации или при подключенном гидроаккумуляторе), уменьшать давление следует очень осторожно.
Как подойти к диагностике гидросистемы?
Неисправности гидравлической системы можно разделить на два вида:
Поиск разных видов неисправностей выполняется по разным алгоритмам.
Возможны случаи, когда одна и та же неисправность (например, насоса) может привести к функциональной неполадке и в машине (снизив производительность), и в гидросистеме (повысив уровень шума).
Опыт показал, что поиск неисправностей предпочтительно начинать с основных проблем и прорабатывать тестовые процедуры, учитывая такие признаки, как повышение температуры, шума, утечки и т.п., в качестве «путеводных нитей». При этом решающее значение имеет здравый смысл, так как определенные симптомы могут непосредственно указать на проблемную область. Струя масла, вытекающая из-под уплотнения гидроцилиндра, указывает, где находится проблемная область.
Источник фото: exkavator.ru Одна и та же неисправность может привести к неполадке как в машине, так и в гидросистеме
Однако некоторые симптомы являются не столь очевидными. Если в каком-либо узле имеет место утечка потока при переходе от высокого давления к низкому, то в нем происходит локальное выделение тепла, что не всегда удается сразу же обнаружить.
С чего бы вы ни начинали поиск, на определенные вопросы необходимо получить ответ до того, как начнете действовать. Если имеется сообщение о какой-либо проблеме, то необходимо собрать как можно больше фактической информации. Возможно, эта проблема уже имела место и зафиксирована в эксплуатационных документах. В этом случае можно сэкономить много времени. Следует проверить, не проводились ли в системе незадолго до возникновения неисправности какие-либо работы по техническому обслуживанию или настройке. Следует определить точную природу неисправности: возникла она внезапно или развивалась постепенно, в течение продолжительного времени, на работу каких частей машины она влияет.
Источник фото: exkavator.ru Если в каком-либо узле имеет место утечка потока, то в нем происходит локальное выделение тепла
Как определить простейшие неисправности гидросистемы?
Определить неисправности можно двумя способами:
| Подтекание рабочей жидкости | В местах соединений элементов | — Слабая затяжка резьбовых соединений — Разрушение уплотнительных элементов (манжет, колец) |
| Вспенивание рабочей жидкости | В масляном баке | — Подсос воздуха во всасывающей гидролинии — Низкий уровень рабочей жидкости в баке |
| Недостаточная скорость выполнения операций | Рабочие органы машины | — Большие утечки рабочей жидкости — Недостаточная подача насоса |
| Недостаточное усилие при выполнении операций | Рабочие органы машины | — Большие утечки рабочей жидкости в системе — Неправильная настройка предохранительного клапана |
| Шум при работе насоса | Насос | — Кавитация во всасывающем трубопроводе — Несоосность валов насоса и приводной установки — Износ приводных редукторов и муфт |
| Шум и стук при работе клапанных аппаратов | Клапан | — Засорен клапан — Сломана пружина — Разрегулирован клапанный узел |
| Нагрев рабочей жидкости до температуры более 60 °С | На трубопроводах | — Низкий уровень рабочей жидкости в баке — Засорены фильтры — Засорен сапун |
| Нагрев насоса | На корпусе насоса и прилегающих к нему узлах | — Низкая подача и, как следствие, недостаточная скорость выполнения рабочих операций |
| Нагрев гидроцилиндров и гидромоторов | На корпусе гидроцилиндра, гидромотора и прилегающих к ним трубопроводах на расстоянии 10-20 см | — Неисправен гидроцилиндр (износ уплотнений, повреждение поршня) — Неисправен гидромотор (износ поршней и распределителя, выход из строя подшипников) |
| Нагрев гидрораспределителей | На корпусе гидрораспределителя и прилегающих к нему трубопроводах слива рабочей жидкости | — Неисправен гидрораспределитель (износ золотников, неисправность клапанов) |
Если с помощью органов чувств не удалось выявить неисправность, то необходимо использовать приборы: манометры, расходомеры и т.п.
Как подойти к поиску более сложных неисправностей гидросистемы?
Перед тем как начинать поиск неисправностей, нужно четко знать, какие параметры гидравлической системы необходимо измерить, чтобы получить информацию о месте нахождения неисправности, и с помощью каких специальных инструментов, приборов и оборудования это сделать.
Измеряемые параметры
Следовательно, для проверки работы гидравлической системы необходимо проверить один или несколько из этих параметров. Для принятия решения о том, какие параметры надо проверить, необходимо получить полную информацию о неисправности.
Часто сообщение о неисправности в машине состоит из довольно неточной информации, например: «недостаточная мощность». Мощность зависит как от усилия на выходном звене, так и от его скорости, т.е. от двух параметров. В этом случае для принятия решения о том, какой параметр нужно проверить, следует задать более целенаправленные вопросы: привод работает слишком медленно или он не развивает требуемого усилия или крутящего момента?
Источник фото: exkavator.ru Часто сообщение о неисправности в машине состоит из довольно неточной информации
После определения сути неисправности (недостаточная скорость или сила, неправильное направление движения рабочего органа) можно определить, отклонение какого параметра потока (расхода, давления, направления) от требуемого значения привело к этой неисправности.
Хотя процедура поиска неисправности основана на контроле расхода, давления и направления потока, имеются и другие параметры системы, которые можно измерить как с целью локализации неисправного узла, так и для определения причин его неисправности:
Источник фото: exkavator.ru В гидравлической системе давление обычно измеряется манометром или вакуумметром
Специальные приборы, инструменты и оборудование для диагностики гидросистемы
Диагностика гидросистемы при функциональной неполадке в экскаваторе
Шаг 1. Неправильная работа привода может иметь следующие причины:
Шаг 2. По гидравлической схеме определяют марку каждого компонента системы и его функцию
Шаг 3. Составляют списки узлов, которые возможно, являются причиной нарушения функционирования машины. Например, недостаточная скорость исполнительного механизма привода может быть следствием недостаточного расхода жидкости, поступающей в гидроцилиндр, или ее давления. Следовательно, надо составить список всех узлов, которые влияют на эти параметры.
Шаг 4. На основании определенного опыта диагностирования определяют приоритетный порядок проверки узлов.
Шаг 5. Каждый узел, содержащийся в списке, подвергают предварительной проверке в соответствии с очередностью. Проверка проводится по таким параметрам, как правильная установка, настройка, восприятие сигнала и т.д., с целью выявления ненормальных признаков (как, например, повышенные температура, шум, вибрация и т.п.)
Шаг 6. Если в результате предварительной проверки узел, имеющий неисправность, не найден, то проводят более интенсивную проверку каждого узла с применением дополнительных инструментов, без снятия узла с машины.
Шаг 7. Проверка с использованием дополнительных приборов должна помочь найти неисправный узел, после чего можно решить, следует его ремонтировать или заменить.
Шаг 8. Перед повторным запуском машины необходимо проанализировать причины и последствия неисправности. Если неполадка вызвана загрязнением или повышением температуры гидравлической жидкости, то она может повториться. Соответственно, надо провести дальнейшие мероприятия по устранению неисправности. Если сломался насос, то его обломки могли попасть в систему. До подключения нового насоса гидроситему следует тщательно промыть.
*Подумайте над тем, что могло привести к повреждению, а также о дальнейших последствиях этого повреждения.
Наша группа в Telegram
Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!
Принцип работы гидравлического экскаватора — освещаем вопрос
Экскаватор гидравлический — (англ. dredge hydraulic) выемочно — погрузочная машина, с гидравлическим приводом всех элементов рабочего оборудования.
Гидравлическая система экскаватора и ее особенности
Гидравлика сегодня устанавливается на любой экскаваторной технике, поскольку она является ключевой системой, обеспечивающей ее функционирование. Каждый элемент ее по отдельности и целая система в сборе служит в первую очередь для отбора части силы вращения у основного двигателя, преобразования ее в энергию жидкостных потоков и перенаправления ее к исполнительным органам и навесному оборудованию.
Гидравлическая система управления экскаваторами состоит из целого комплекта узлов и агрегатов, в том числе из:
Гидравлический экскаватор может оснащаться системой двух типов – динамической или объемной. Первый вариант применяется крайне редко по причине сложной конструкции, низкой ремонтопригодности и больших габаритов агрегатов. Чаще всего в Украине спецтехника оборудуется объемной гидравликой, ключевую роль в которой играет давление.
Объемный гидропривод имеет более компактные габариты по сравнению с динамической системой, но скорость перемещения жидкой среды внутри нее довольно малая. Для своей работы гидравлика объемного типа нуждается в оборудовании, способном функционировать при напоре до 350 МПа. Рабочие камеры гидравлического насоса и двигателя попеременно заполняются гидравлическим маслом и вытесняются оттуда под высоким напором. 
Характеристики гидравлических экскаваторов
Принцип работы гидравлической системы экскаватора
Присутствует гидросистема на экскаваторе любого вида. В Украине можно приобрести спецмашины:
Набор сменных навесок позволяет превратить технику одного вида в другую и расширить ее функциональные возможности за кратчайшее время. Этим самим можно существенно увеличить спрос на услуги экскаватора и прибыль владельца машины.
Работа гидравлической системы выглядит так:
Для нормального функционирования экскаваторной гидросистемы важно соблюсти несколько условий. Во-первых, поручить проектирование и монтаж агрегатов профессионалам. Отклонения при установке могут стать причиной некорректной работы одного или нескольких узлов, всей гидравлики и машины в целом. Также возможны преждевременный износ и повышенное потребление ресурсов, снижение производительности.
Второй момент – перевозить на место работы экскаватор тралом, а не своим ходом. Третье условие – регулярно проводить техосмотр строго по графику, разработанному производителем, проводить техническое обслуживание и своевременный ремонт, использовать оригинальные запчасти и качественные ГСМ. Четвертый момент – привлекать к работе только опытных специалистов – мастеров и операторов, соблюдать рекомендации и инструкции касательно условий и режимов работы.
Применение гидравлических экскаваторов
Неисправности гидросистемы экскаватора
Устройство гидравлического экскаватора сложное и крайне надежное, однако возможны разного рода поломки и неисправности. Серьезный выход из строя сможет диагностировать и исправить только компетентный сотрудник специализированной СТО, простейшие поломки сможет определить оператор, используя свои органы чувств. К наиболее частым проблемам, которые могут иметь место при эксплуатации спецтехники, относится следующее:
Соответствие параметров работы гидравлической системы экскаватора заводским нормам – залог нормального функционирования машины и ее длительного срока службы. Поэтому перед поиском поломки стоит проверить и измерить значение следующих характеристик:
Для обнаружения многих поломок в гидравлике экскаваторной техники требуется специальный инструмент: термопара, самописец, измеритель шума, преобразователь давления, счетчик частиц, термометр либо температурный датчик, секундомер, градуированный сосуд. Гораздо проще и эффективнее самостоятельного поиска неисправностей будет обращение в сертифицированную СТО. А если экскаватор и его гидросистема находится на гарантии, то самодеятельность и вовсе нежелательна.