Главная Обратная связь

Дисциплины:






Общие сведения о насосах и гидродвигателях



Насос является частью объемн гидравлической передачи. Он преобр зует сообщаемую ему первичны двигателем (дизелем, электродвигат лем) механическую энергию в энерпи потока рабочей жидкости. Рабоча жидкость транспортируется по труб проводам к гидродвигателю, котор преобразует энергию потока жидкое в механическую энергию ведомо звена гидродвигателя (вала гидром тора или штока гидроцилиндра) приводящего в действие исполнител ный механизм. На гидравлически экскаваторах применяют объемны насосы в основном двух типо шестеренные и роторно-поршневы Объемным называют насос, в которо? жидкая среда перемещается путе периодического изменения объем занимаемой камеры, попеременно с общающейся с входом и выходо насоса.

К шестеренным насосам относ-зубчатые насосы с рабочими органам в виде шестерен, обеспечивают, геометрическое замыкание рабоч камеры и передающих крутящи момент. Роторно-поршневыми называ ют роторно-поступательные насос с рабочими органами в виде поршн или плунжеров.

Объемные г и д р о д в и г а те л и представляют собой объемны гидромашины, предназначенные дл преобразования энергии потока раб( чей среды в энергию выходного звена Наибольшее распространение на эк^ скаваторах получили гидродвигателг двух типов: гидроцилиндры и гидром торы.

Гидроцилиндром называют объ емный гидродвигатель с возвратно-поступательным движением выходног


 



-4


шш ш горизонтальной плоскости? 4. Ка ншшгеразличия в конструкции грейфе-

ГЛАВА II

СЖЛОвОЕГИДРАВЛИЧЕСКОЕ

ОБОРУДОВАНИЕ


ззена (штока или плунжера). Разли­чают гидроцилиндры одно- и двусто­роннего действия. У первых движение зыходного звена под действием рабо­чей жидкости возможно только в од--юм направлении, а у вторых — в двух противоположных направлениях.

Гидромотор — это объемный гид-эодвигатель с неограниченным враща­тельным движением выходного звена зала).

Имеются объемные гидромашины, называемые насос-моторами, которые могут работать как в режиме объемно-"о насоса, так и в режиме объемного -идромотора. Обычно это бывают унифицированные изделия, которые используют в качестве насоса, либо з качестве гидромотора.

На гидравлических экскаваторах наибольшее применение получили шестеренные и роторно-поршневые идромоторы. У шестеренного гидро­мотора рабочие камеры образованы забочими поверхностями зубчатых колес и корпуса, а у роторно-поршневого гидромотора — рабочими поверхностями поршней и цилиндров.

Основными техническими показа­телями насоса являются объемная подача, давление, мощность и КПД. Объемной подачей насоса называют отношение объема подаваемой жидкой среды ко времени.



Различают давление жидкой среды на входе в насос, на выходе из насоса а предельное давление насоса. Пре­дельным называют наибольшее давле­ние на выходе из насоса, на которое эассчитана его конструкция.

Различают мощность, потребляе­мую насосом, и полезную мощность насоса. Полезной называют мощность, сообщаемую насосом подаваемой жид­кой среде. Отношение полезной мощ­ности к потребляемой мощности насоса является КПД насоса.

Потери насоса складываются из "идравлических, объемных и механи­ческих, которые оценивают соответ­ствующим КПД. Гидравлический КПД представляет собой отношение полезной мощности насоса к сумме полезной мощности и мощности,


затраченной на преодоление гидравли­ческих сопротивлений в насосе. Объ­емным КПД называют отношение полезной мощности насоса к сумме полезной мощности и мощности, потерянной с утечками. Механический КПД насоса есть величина, выражаю­щая относительную долю механиче­ских потерь в насосе.

Режим работы насоса, обеспечива­ющий заданные технические показате­ли, называется номинальным. Опти­мальным называют режим работы насоса при наибольшем значении КПД.

§ 10. Шестеренные насосы и гидромоторы

Шестеренные насосы бывают с внешним и внутренним зацеплением. В насосе с внешним зацеплением (рис. 33) при вращении шестерен / и 2 в на­правлении, указанном стрелками, жидкость, заключенная во впадинах шестерен, переносится из полости всасывания в полость нагнетания и затем выдавливается в напорную линию зубьями шестерен, вступающи­ми в зацепление. Число зубьев у шестерен принимают обычно равным 6... 12. В полости всасывания зубья выходят из зацепления и освобождае­мый объем заполняется жидкостью. Затем процесс повторяется.


Рис. 33. Схема шестеренного насоса с внешним зацеплением: 1,2 — шестерни, 3 — корпус

Объемный КПД в основном зави­сит от утечек жидкости через зазоры, образованные головками зубьев и кор­пусом насоса, а также между торцовы­ми поверхностями шестерен и боковы-


 


99999999999999999999999999999999999999999999999999999999�




Рис. 34. Шестеренный насос в разре­зе(а, б) и детали насоса(в): /, 2 — кольца, 3 — отверстие,4 — уплотнение, 5 — крышка, 6 — втулки,7 — корпус насоса, 8, 9 — шестерни,10—1 болты, // — пластина, 12, 13 — кольца!

ВидА (крышка снята)

 


 


ми стенками насоса. Кроме того, дополнительно возникают утечки по линии контакта зубьев. Максимально объемный КПД достигает 0,8...0,95. Чтобы уменьшить утечки, стремятся максимально уменьшить зазоры меж­ду шестернями и корпусом насоса. При изготовлении зубьев с высокой точно­стью утечки по линии их контакта могут быть сведены к нулю.

Насосы с внутренним зацеплением применяют значительно реже. Они компактнее, но сложнее по кон­струкции и дороже насосов с внешним зацеплением.

На экскаваторах применяют шесте­ренные насосы с внешним зацеплением с давлением 10... 14 МПа.

По числу пар шестерен различают односекционные (с одной парой шесте­рен) и многосекционные (с двумя


парами шестерен и более) насосы. На экскаваторах преимущественно приме-] няют односекционные насосы.

В односекционном насосе (рис. 34) ведущая 8 и ведомая 9 шестерни] изготовлены заодно с валами и заклю­чены в алюминиевый корпус 7, который I закрывают крышкой 5, прикрепляемой болтами 10. Опорными подшипниками скольжения для валов являются плавающие втулки 6, одновременно они выполняют роль упорных подшип-1 ников для торцов шестерен 8 и 9. Поло­жение одной втулки относительно другой фиксируют лысками и проволо­кой.

Плавающие втулки автоматически прижимаются к шестерням независимо от степени износа их трущихся поверхностей подачей рабочей жидко­сти под давлением под торцы втулок.



■n


 


Этим достигается высокий объемный КПД насоса (0,94) и увеличивается :рок его службы. Во избежание ~ерекосов втулок из-за неравномерной нагрузки со стороны всасывающей камеры установлена разгрузочная ~ластина //, обтянутая резиновым *;ольцом. Жидкость, просочившаяся по залам шестерен, поступает через иверстие 3 крышки и отверстие лестерни 9 в полости, которые юединены с камерой всасывания. Резиновые кольца / и 2, а также манжетное уплотнение 4 предотвраща-т утечку жидкости из корпуса насоса. Уплотнение закреплено в крышке юрным 12 (см. рис. 34, б) и разрез­ным пружинным 13 кольцами.

На хвостовике вала шестерни * сделаны шлицы для соединения -асоса с двигателем с помощью «уфты. К боковым плоскостям корпуса -асоса болтами прикреплены патруб-соединяющие, полости нагнетания i всасывания с трубопроводами.

Насосы выпускают как правого, ^ак и левого вращения и на их корпусах указывают: «Правый» или «Левый». Чтобы изменить направле-!е вращения, меняют местами веду-пую и ведомую шестерни, поворачива­ют крышку на 180°, а втулки так, -обы изменилось положение линии их знтакта по стыковым плоскостям -носительно нагнетательной и всасы­вающей плоскостей.

Шестеренный гидромотор (рис. 15). Корпус / гидромотора сверху закрыт крышкой 3, через полости А и Б которой подводится рабочая жидкость, а через дренажную по­меть В — отводятся утечки. Гидромо-~ор включает в себя три ведущие _естерни 8 (в разрезе видна одна иестерня), свободно вращающиеся на хях 7 и приводящие в движение •едомую шестерню 6, изготовленную а одно с валом. С помощью шайбы 2 распределяется жидкость, поступаю-лая через полости А и Б. Нижняя *эышка 5 служит одновременно гланцем для крепления гидромотора. Все детали гидромотора стянуты по "ериметру болтами 9.


Рис. 35. Од посекционный ше­стеренный гидромотор:

/ — корпус, 2 — шайба, 3,5 — кры­шки, 4 — кольца, 6, 8, 10 — ше­стерни, 7 — оси, 9 — болты; А, Б, В—полости

Поверхность разъема уплотняется пятью резиновыми кольцами 4. На консольной части ведомой Шестерни закреплена шестерня 10, которая непосредственно зацепляется с зубча­тым колесом приводимого механизма. Такой гидромотор развивает большой крутящий момент, поэтому его называ­ют высокомоментным и используют для непосредственного привода меха­низмов без редукторов, например для привода механизма поворота платфор­мы.

Шестеренные насосы и гидромото­ры отличаются рядом преимуществ: просты по конструкции, малогаба­ритны, могут работать при высокой частоте вращения. Полный КПД большинства шестеренных насосов в рабочей зоне не превышает 0,6...0,75, что меньше полного КПД насосов других типов. Кроме того, шесте­ренные насосы имеют небольшой срок службы при работе с высоким давлением, поэтому их рекомендуется применять в тех гидропередачах экскаваторов, где КПД не имеет существенного значения.

§ 11.Роторно-поршневые насосы и гидромоторы

Роторно-поршневые насосы и гид­ромоторы широко применяют в гидро­приводах ряда экскаваторов как на навесных, так и на многих полнопово-






 


Рис. 36. Схемы аксиально-поршневого насоса:

а — действия поршня, б — работы насоса, в — конструктивная, г — действия неподвижного рас­пределительного диска; /, 5 — диски, 2 — вращающийся блок, 3 — поршень, 4 — шток, 6—вал, 7 — окно, 8 — отверстие; а — длина полного сечения дугового окна


ротных машинах. Наибольшее распро­странение получили роторно-поршне-вые насосы двух типов: аксиально-поршневые и радиально-поршневые.

Аксиально-поршневые насосы и гидромоторы.Их кинематической основой служит кривошипно-шатун-ный механизм, в котором цилиндр перемещается параллельно своей оси, а поршень движется вместе с ци­линдром и одновременно вследствие вращения вала кривошипа перемеща­ется относительно цилиндра. При повороте вала кривошипа на угол ср (рис. 36, а) поршень перемещается вместе с цилиндром на расстояние а и относительно цилиндра на с. Поворот плоскости вращения тела кривошипа вокруг оси у (рис. 36, б) на угол рприводит также к перемещению точки А, в которой палец кривошипа шарнирно соединен со штоком поршня.

Если вместо одного взять несколь­ко цилиндров и расположить их по окружности блока или барабана,


а кривошип заменить диском, которого повернута относительно цилиндров на угол у, прич p-|~Y = 90°, то плоскость вращен диска совпадет с плоскостью вращен вала кривошипа. Тогда будет получе принципиальная схема аксиальн поршневого насоса (рис. 36, у которого поршни перемещаются пг наличии угла у между осью блог цилиндров и осью ведущего вала.

Насос состоит из распределител ного диска /, вращающегося блока поршней <?, штоков 4 и наклонно диска 5, шарнирно соединенно с центральным шипом. В дис 1 сделаны дуговые окна 7 (pv 36, г), через которые жидкое засасывается и нагнетается поршням Между окнами предусмотрены пер мычки шириной Ьу отделяющие п лость всасывания от полости нагнет ния. При вращении блока отверсти 8 цилиндров соединяются либо с пол стью всасывания, либо с полость




 
Рис. 37. Схема регулируемого акеиг но-поршневого насоса: / — пружина, 2 — поршень, 3 — шайба..4 — плунжер, 5 — вал Для насосов небольшой мощности подачу насоса можно также регулиро­вать вручную путем изменения накло­на шайбы, для более мощных насосов применяют специальное усилительное устройство. Аксиально-поршневые гидромото­ры устроены так же, как и насосы. Различают аксиально-поршневые на-

111"'


 

:

швша

- мЛишиянеподвижного рас-■оряккь, 4 — шток, 6 вал, готовогоокна

1жв заменить диском, ос ■ввернутаотносительно ос § на угол у, причем -: плоскость вращения надетс плоскостью вращения осгнпа. Тогда будет получена шыаясхема аксиально­го насоса (рис. 36, в), поршниперемещаются при углау между осью блока осью ведущего вала. квотсостоит из распределитель-I, вращающегося блока 2, Jv штоков 4 и наклонного шарнирно соединенного льным шипом. В диске] дуговые окна 7 (рис. ерез которые жидкость :я и нагнетается поршнями, а ми предусмотрены пер-иной Ь, отделяющие по вания от полости нагнета ращении блока отверстия \ соединяются либо с поло-ания, либо с полостью


 

-агнетания. При изменении направле­ния вращения блока функции полостей меняются. Для уменьшения утечек жидкости торцовую поверхность блока тщательно притирают к диску 1. Диск 5 вращается от вала 6, а вместе : диском вращается блок цилиндров.

Угол у обычно принимают 12... 15е. i иногда 30°. Если угол постоянный, то тодача насоса постоянна. При измене-:и в процессе работы угла изменяется эд поршней 3 на один оборот ротора i соответственно изменяется подача -зеоса.

В автоматическом регулируемом

: сиально-поршневом насосе (рис.

57) регулятором подачи является

_айба 5, связанная с валом 5 и соеди-

генная с поршнем 2. На поршень

здной стороны действует пружина /,

i с другой — давление в _ напорной

-дролинии. При вращении вала

„айба перемещает плунжеры 4У

горые засасывают рабочую жид-

>сть и нагнетают ее в гидролинию.

"эдача насоса зависит от наклона

„зйбы, т. е. от давления в напорной

дролинии, изменяющегося, в свою

середь, от внешнего сопротивления.

Рис. 38. Аксиально-поршневой нерегулируемый насос-гидромотор с наклонным блоком:

I — вал, 2 — шарнир, 3 — блок цилиндров, 4 окно.5 — крышка,6 — диск, 7 — пружина, 8 — пор­шень, 9 — шарикоподшипник, 10 шток.// — уплотнение



 

 

 


12 11 10 9 11 12 7 8 20
на шарикоподшипнике 9, расположи по отношению к валу под угле 30° и прижат пружиной 7 к распред^ лительному диску 6, который этим усилием прижимается к крышке через окна в которой подводите и отводится рабочая жидкость. Ман жетное уплотнение // в передне крышке препятствует утечке масла нерабочей полости насоса. У такого насоса ось блока Щ линдров расположена под углом к ос ведущего вала, что и определяет ег название — с наклонным блоком. В личие от него у аксиальных насосе

18 17 16 15 14 13.

14 13 19

Рис. 39. Аксиально-поршневой унифицированный насос-гидромотор:

а — унифицированная качающая секция, б — нерегулируемый насос-гидромотор; 1 — вал, 2— коль­цо, 3, 9, 18— втулки, 4 — пластина, 5 — шип, 6 — тарельчатые пружины, 7 — блок цилиндров, 8 — диск, 10—штифт, 11 — шатун, 12—поршень, 13, 14 — шарикоподшипники, 15 — кольца, 16, 20 — передняя и задняя крышки, 17 — уплотнение, 19 — корпус

сосы и гидромоторы с наклонным блоком и наклонным диском. На одноковшовых экскаваторах послед­ние не применяют.

Нерегулируемый аксиально-по­ршневой насос-гидромотор с наклон­ным блоком (рис. 38). Блок 3 ци­линдров получает вращение от вала / через универсальный шарнир 2. Вал приводится в движение от двигателя и опирается на три шарикоподшипни­ка. Поршни 8 связаны с валом штоками 10, шаровые головки которых завальцованы во фланцевой части вала. Блок цилиндров, вращающийся


Рис. 40. Pei

/ — вал, 2, 13 — крышкж

8 — шатун, 9 — цапфа, 10

диск, 14 -

+;юонным диском о мировсовпадает с ось* fit а под углом к нему ра<

дрека,с которым

вд--ы штоки поршней.

*~*:иально-поршневые j

г * нерегулируемые насос

и -:а. широко примем

•к-ггзенных экскаватора

» .инфицированной кон

■мцейсекции (рис.

щлмн ведущего вала / с

рноподшипника: два р

i*a\ 13 и один радиалы

шо перемещения внутре

:-:шипников удерживаю

■иными кольцами 15

хлорным кольцом 2. В

L*e 16 установлено \

гзение 17, опирающееся

Асферические гнезда фл

ст семь шатунов //,

ре с центральным шипо*

I фланцу вала шта>

■мой4. На шипе

и фиксирован блок 7 ц

ясная поверхность кото

а на распределитель]

. "эрами шипа служат



78 910111213

I 2 я 4 5


 


 


 

 

: наклонным диском ось блока цилиндров совпадает с осью ведущего вала, а под углом к нему расположена ось диска, с которым шарнирно связаны штоки поршней. Аксиально-поршневые регулируе­мые и нерегулируемые насосы и гидро­моторы, широко применяемые на отечественных экскаваторах, отлича­ются унифицированной конструкцией качающей секции (рис. 39, а). Опорами ведущего вала / служат три шарикоподшипника: два радиально-упорных 13 и один радиальный 14. От осевого перемещения внутренние коль­ца подшипников удерживаются двумя пружинными кольцами /5, втулкой 3 и запорным кольцом 2. В передней крышке 16 установлено манжетное уплотнение /7, опирающееся на втулку 18. В сферические гнезда фланца вала входят семь шатунов //, которые вместе с центральным шипом 5 прижа­ты к фланцу вала штампованной пластиной 4. На шипе штифтом 10 зафиксирован блок 7 цилиндров, наружная поверхность которого опи­рается на распределительный диск 8. Опорами шипа служат с одной
Is

♦эложен углом хаспреде-эпгим же шке 5, одится Ман-ередней масла из

facwca ци-тлом к оси ier его сом. В от-насосо


Рис. 40. Регулируемый аксиально-поршневой насос: 13 — коышки я _

Диск, /*-поворотный корпус, /5-це^

стороны сферическая головка, а с дру­гой — бронзовая втулка 9, запресо-ванная в диск. Внутри блока цилиндра находятся семь поршней 12, завальцо-ванных на шатунах. Предварительное прижатие блока цилиндров к диску до­стигается пружинами 6.

Когда ось вала совпадает с осью шипа (как показано на рисунке), поршни при вращении вала не совершают возвратно-поступательно­го движения и не производят всасыва­ния и нагнетания рабочей жидкости.

Рассмотрим конструкции нерегули­руемого и регулируемых насосов с одной и двумя качающими секциями, выполненных на базе описанной качающей секции с наклонным блоком. У нерегулируемого насоса блок цилиндров повернут так, что ось шипа составляет некоторый угол с осью вала (рис. 39, б). Поэтому при вращении блока поршни всасывают и нагнетают жидкость через каналы диска. При изменении размера и направления наклона блока цилиндров изменяют­ся мощность и направление потока рабочей жидкости. Если зафиксиро­вать угол наклона блока цилиндров, то


 


НИШН11111Ц1,


ч


5!




 


 


Рис. 41. Сдвоенный аксиально-поршневой насос с сумматором мощности: а — гидравлическая схема, б — общий вид; 1,7 — поворотные корпуса, 2 —золотник, 3 — комплект из двух пружин, 4 — траверса, 5 — вал насоса, 6 — редуктор, 8 — ограничитель хода, 9 — цапфа блока цилиндров, 10 — тяга регулятора, // — винт установки минимального расхода, 12 — шайба

насос становится нерегулируемым.
Описанная конструкция позволяет
насосу работать и в режиме гидромо­
тора. ,

В регулируемом насосе создана возможность изменения наклона блока в процессе работы. Корпус 14 (рис. 40) насоса может быть повернут с помощью цапфы 9 по отношению неподвижного корпуса 3 на угол от 0 до 25°. Количество подаваемой насосом жидкости при этом пропорци­онально углу наклона блока // ци­линдров и частоте вращения вала / насоса. При такой конструкции достигается бесступенчатое регулиро­вание потока жидкости независимо от частоты вращения приводного двига­теля.

Усилие, которое необходимо прило­жить к цапфе, может быть таким, что непосредственное управление пода­чей насоса без применения усиливаю­щих устройств становится невозмож­ным. При высоком рабочем давлении жидкости насосы используют с усили-


телями механического и гидравличе­ского типов. Механические усилители могут быть как с ручным, так и с электрическим управлением. Гидравлические усилители оборудуют непосредственным или дистанционным управлением. Применяют также устройства, автоматически изменяю­щие угол наклона блока цилиндров в зависимости от давления в гидроси­стеме (регуляторы постоянной мощно­сти или ограничители мощности).

На отечественных экскаваторах 3-й и 4-й размерных групп установлены регулируемые аксиально-поршневые насосы, которые состоят из двух унифицированных качающих секций, смонтированных в одном корпусе. Такие насосы (рис.41) используют для создания двух потоков рабочей жидко­сти. Полное использование мощности приводного двигателя обеспечивается с помощью встроенного сумматора мощности, который распределяет мощ­ность между потребителями таким образом, что сумма этих мощностей




Рис. 42. Кинематическая схема радиально поршневого насоса: Иально" '-статор, 2-ротор ,^каналы


остается постоянной и равной уста­новленной мощности привода. Вал

5 (рис. 41, а) получает вращение от
приводного двигателя и через редуктор

6 передает движение валам качающих
секций.

Поворотные корпуса / и 7 качаю­щих секций установлены на подшипни­ках и могут поворачиваться вокруг вертикальной оси на угол 25°, чем достигается изменение подачи насоса. Оба корпуса / и 7 жестко связаны между собой траверсой 4 регулятора и могут поворачиваться только синх­ронно под воздействием регулятора мощности.

Радиально-поршневые насосы (рис. 42) и гидромоторы. Основой насоса является кривошипно-шатун-ный механизм, у которого роль шатуна выполняет статор / соосный оси О у, а цилиндры сделаны в роторе 2. При вращении ротора вокруг оси 02, Ихмеющей по отношению к оси 0\ эксцентриситет еу поршень соверша­ет вращательное движение вместе с ротором и возвратно-поступатель­ное движение относительно ротора. Жидкость подводится под поршень и отводится оттуда по двум кана Д сделанным вдоль оси ротора. Жидкость вытесняется (нагнетает­ся) при вращении поршня от точки А к точке С и при перемещении его к центру (оси) Ог- При работе необходимо, чтобы поршни были прижаты к статору Достигается это либо под действием пружин, помеща­емых под поршень, либо с помощью ползунов, перемещающихся в пазах статора, либо за счет вспомогатель­ного подкачивающего насоса, благо­даря которому поршни прижимаются к статору в полости всасывания насоса. В гидромоторе аналогичного типа поршни прижимаются давлением жид­кости, подводимой под поршни. Если в насосе изменить размер эксцентриситета е путем перемеще­ния статора, будет изменено действие

Регулятор мощности представляет собой двухступенчатой золотник 2 (рис. 41, б), помещенный непосред­ственно в корпусе насоса. Площади ступеней золотника регулятора рав­ны. Под каждую ступень подводится давление нагнетания от качающих секций, т. е. Р\ и /V Золотник соединен цапфами 9 с блоками цилиндров и воспринимает с одной стороны I усилия пружин <?, а с другой — усилие, создаваемое давлениями Р\ и /V При работе с малым давлением пружины удерживают корпуса / и 7 на наибольшем угле поворота, обеспечивая максимальную подачу насоса. Когда давление возрастает, золотник сжимает пружины, снижая подачу насоса. Пружины и упорную шайбу 12 подбирают таким образом, чтобы сохранить постоянной задан­ную мощность привода.

Преимущества аксиально-поршне­вых насосов и гидромоторов: ком­пактность, высокий КПД при боль­шом давлении, сравнительно малая инерционность, значительная энерго­емкость на единицу массы (в некото­рых высокооборотных конструкциях до 12 кВт/кг).

Недостатки этих насосов и гидро­моторов: необходимость в тонкой фильтрации рабочей жидкости, слож­ность изготовления и трудность обеспе­чения длительного срока службы некоторых деталей (подшипника бло­ка цилиндров у насосов с золотнико­вым распределителем).


Рис. 43. Высокомоментный радиально-поршне-вой гидромотор:

/ — болт, 2,7, 13 — крышки, 3 — гидрораспредели­тель, 4 — корпус гидрораспределителя, 5 — жиклер, 6 — шатун, 8 — фильтр, 9 — поршень, 10 — корпус гидромотора, //—упорное кольцо, 12 — опорные роликоподшипники, 14 — вал, 15 — клапан, 16 — опорные пластины, 17 — муфта

полостей всасывания и нагнетания на обратное. Изменение эксцентриситета вызывает соответствующее измене­ние подачи насоса.

Радиально-поршневые насосы при­меняют для создания давления до 25 МПа и подачи от 5 до 500 л/мин при частоте вращения ротора от 600 до 1500 в минуту.

Радиально-поршневые гидромото­ры аналогичны по устройству насосам и отличаются назначением и принци­пом действия.

На экскаваторах ЭО-4321 для привода механизма поворота приме­нен радиально-поршневой гидромо­тор (рис. 43), который развивает на валу большой крутящий момент и по­этому называется высокомоментным. Эксцентриковый вал 14 гидромотора опирается на два роликоподшипника /2, один из которых установлен в корпусе 10 гидромотора, а вто­рой — в нижней крышке 13. В посто­янном контакте с поверхностью вала


(удерживаются от осевого перемеще­ния упорными кольцами //) нахо­дятся пять шатунов б, которые приводят в движение поршни 9. Тру­щиеся поверхности шатунов и вала надежно смазываются путем подачи масла из цилиндра гидромотора через фильтры 8, запрессованные в поршни, каналы в шатунах и жик­леры 5.

Боковое смещение шатунов огра­ничено опорными пластинами 16. Сверху к корпусу 10 прикреплен корпус 4, в котором расположен гидрораспределитель 3, регулирую­щий поступление рабочей жидкости в гидромотор и слив ее в линию гидросистемы. Через муфту 17 гид­рораспределитель постоянно соеди­нен с валом и вращается вместе с ним.

К корпусу 4 гидрораспределителя присоединены два трубопровода от гидросистемы. Между гидрораспре­делителем 3 и его корпусом 4У а также между цилиндрами и поршнями гид­ромотора установлены уплотнитель-ные фторопластовые кольца. Внут­ренние полости гидромотора закрыты крышками 2,7 и 13.

Сбоку к корпусу 4 прикреплен разгрузочный дренажный клапан 15. На нижнем выступающем конце эксцентрикового вала жестко шпон­кой закреплена обегающая шестерня механизма поворота, находящаяся в зацеплении с зубчатым венцом на ходовой раме.

Гидромотор работает следующим образом. Из нагнетательного трубо­провода рабочая жидкость под дав­лением поступает в корпус гидро­распределителя, а затем в гидро­распределитель. Полость нагнетания гидрораспределителя соединена с на­гнетательными окнами в его центра­льной части, через которые жидкость поступает в каналы Л, соединенные с каналами корпуса гидромотора. При этом жидкость попадает в два или три цилиндра гидромотора в за­висимости от положения окон распре­делителя относительно отверстий кор­пуса 4. Под давлением жидкости


поршни начинают перемещаться в цилиндрах и через шатуны приводят во вращение вал. В результате обегающая шестерня механизма пе­рекатывается по зубчатому венцу и поворотная платформа экскаватора вращается относительно его ходовой тележки.

Во время работы гидромотора часть поршней перемещается от цент­ра, выталкивая жидкость через окна в цилиндрах в каналы корпуса гидромотора и корпуса распределите­ля. Из канала Б жидкость затем перетекает в сливную линию гидроси­стемы. Если давление жидкости, проникающей в дренажную линию через зазоры притертых полостей, превышает допустимую величину, по­ршень клапана 15 сжимает пружи­ну и жидкость выходит наружу через отверстие В. Это сигнализирует о снижении КПД гидромотора.

Гидроцилиндры

У гидроцилиндров выходным (по­движным) звеном может быть как шток или плунжер, так и корпус.

Основные параметры гидроцилинд­ров: внутренний диаметр, диаметр штока, ход поршня и максимальное давление, определяющее его эксплуа­тационную характеристику и кон­струкцию, в частности, тип применяе­мых уплотнений, а также требова­ния к качеству обработки и чистоте внутренней поверхности гидроцилин­дра и наружной поверхности штока.

Гидроцилиндр одностороннего дей­ствия(рис. 44, а). Его особенность заключается в том, что усилие на выходном звене (например, штоке), возникающее при нагнетании в рабо­чую полость гидроцилиндра жидко­сти под давлением, может быть направлено только в одну сторону (рабочий ход). В противоположном направлении выходное звено переме­щается (вытесняя при этом жидкость из гидроцилиндра) только под влия­нием возвратной пружины 6 или другой внешней силы, например силы тяжести.


 

8 3

3 8 2

Рис. 44. Схема гидрой или ндра одно-

(о) и двустороннего действия с одно-

(б) и двусторонним (в) штоком:

/ — корпус, 2 — шток, 3 — штуцер, 4 — пор­шень, 5 — манжеты, 6 — возвратная пружи­на, 7,8 — уплотнения

Поршневые гидроцилиндры одно­стороннего действия на экскаваторах применяют обычно в системах управ­ления и для привода некоторых вспомогательных механизмов.

Гидроцилиндры двустороннего дей­ствия(рис. 44 б, в) имеют две рабочие полости, поэтому усилие на выходном звене и его перемещение могут быть направлены в обе стороны в зависимости от того, в какую из полостей нагнетается рабочая жид­кость (противоположная полость при этом соединяется со сливом).

Наиболее распространены в экска­ваторах с гидроприводом гидроци­линдры двустороннего действия с од­носторонним штоком; гидроцилиндры с двусторонним штоком (рис. 44, в) применяют в основном для привода поворота рабочего оборудования неко­торых навесных экскаваторов, причем подвижным звеном является корпус гидроцилиндра. Наружный конец што­ка обычно крепят шарнирно.

Схемы различных вариантов креп­ления к неподвижным элементам конструкции корпуса гидроцилиндра показаны на рис. 45. Жесткое крепле-



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      ш УЛШ  
С8 ; гп     _
      г       И__ .
У/&//7У/УУ/УУ//У?//   _, 1
   
• j       ?я11Я?  
   
i  
  А    
      ^ , V       ""I ,
в  
  \=т*   _|

Рис. 45. Жесткое (а...в) и шарнирное (г, д) крепления корпуса гидроцилиндра за корпус (а, г), заднюю (б, д) и перед­нюю (в) крышки

ние (рис. 45 а...в) применяют в основ­ном для небольших гидроцилиндров системы управления, в экскаваторо-строении чаще используют шарнир­ное крепление (рис. 45, г, д).

В обоих местах шарнирного креп­ления гидроцилиндров рабочего обо­рудования — у корпуса и штока — применяют сферические подшипники скольжения. Эти подшипники допу­скают поворот (на небольшой угол) пальца в любой плоскости, обеспечи­вают свободный монтаж и демонтаж шарнирного соединения и исключают заклинивание его при небольших перекосах из-за неточности изго­товления элементов рабочего обору­дования.

Гидроцилиндр (рис. 46) на давле­ние 16 МПа, используемый для рабо­чего оборудования экскаватора ЭО — 3322, состоит из следующих основных частей: собственно гидроцилиндра (гильзы 19 с приваренной к ней задней крышкой), навинченной на гильзу


передней крышки 9 с отверстием под шток, штока 18 с проушиной 2 и по­ршня 15. В проушине, ввинченной в наружный торец штока, и в проушине задней крышки гидроцилиндра уста­новлены с помощью пружинных колец сферические подшипники 1.

Рабочая жидкость подается в пор­шневую и штоковую полости гидроци­линдра соответственно через отверстия Б и А. Герметичное разделение поршневой и штоковой полостей и передача усилия от давления в рабочей полости на шток создаются поршнем с манжетами 14 и уплотни-тельным кольцом 13. Поршень крепят на внутреннем конце штока гайкой 16, фиксируемой шплинтом 17. Манжеты удерживаются от осевого перемеще­ния по поршню манжетодержателями 12. Передняя крышка фиксируется на резьбе гильзы цилиндра контргайкой 10. Запрессованная в крышке втулка 21 служит направляющей для штока.

Утечкам из штоковой полости гидроцилиндра препятствуют уста­новленное в проточке крышки 9 уплот-нительное кольцо 8, а также манжета 6 и уплотнительные кольца 4 и 5 во втулке. От осевого перемещения при движении штока манжета 6 удержива­ется манжетодержателем 7. Со сторо­ны наружного торца установлен грязесъемник «3, который удержива­ется гайкой 22, ввернутой во внутрен­нюю резьбу крышки.

На штоке рядом с поршнем установлен демпфер 11, смягчающий


 


Рис. 46. Гидроцилиндры экскаватора ЭО-3322Д:

/ — сферический подшипник, 2 — проушина штока, 3 — грязесъемник, 4, 5, 8, 13 — уплонительные кольца,

6, 14— манжеты, 7, 12—манжетодержатели, 9 — передняя крышка, 10 — контргайка, // — демпфер,

75 — поршень, 16 — гайка поршня, 17 — шплинт, 18 — шток, 19 — гильза гидроцилиндра с задней крышкой,

20 — кромка крышки, 21 — втулка передней крышки, 22 — гайка грязесъемника

Ииии


удар поршня в переднюю крышку в конце его полного хода. В конце хода штока щель между кромкой 20 крышки и конической поверхностью демпфера, через которую рабочая жидкость выжимается поршнем из штоковой полости в отверстие Л, уменьшается. При этом поршень затормаживается за счет дросселирования масла через уменьшающуюся щель.

Контрольные вопросы

1. Каковы особенности конструкции шесте­ренных насосов и гидромоторов? 2. Чем различаются устройства аксиально-поршневых насосов с наклонным блоком и наклонным диском? 3. Как регулируют объемную подачу жидкости в аксиально-поршневом насосе? 4. Каков принцип действия ради ально-поршнево­го насоса? 5. Какие характерные элементы конструкции имеет высокомоментный радиально-поршневой гидромотор? 6. По каким признакам классифицируют гидроцилиндры? 7. Как рабо­тают демпфирующие устройства гидроцилинд­ров?





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...