книги из ГПНТБ / Алябьев, В. И. Самоходные лесопогрузчики учебник для проф.-тех. учеб. заведений

§ 17. Источники жидкости гидравлических систем погрузчиков

Источниками жидкости в гидравлических системах погрузчи­ ков являются насосы. Насосы предназначены для преобразования механической энергии ведущего звена, т. е. приводного вала, в энергию потока рабочей жидкости, которая служит для приве­ дения в движение гидродвигателей и соединенных с ними различ­ ных исполнительных органов.

Насосы могут быть постоянной и переменной производитель­ ности, т. е. нагнетать в систему постоянное количество жидкости

вединицу времени или же количество, изменяющееся в зависи­ мости от потребности. Наибольшее распространение в гидро­ системах погрузчиков получили насосы постоянной производи­ тельности.

По конструкции насосы могут быть радиально-поршневые, аксиально-поршневые, пластинчатые (лопастные) и шестеренные. Наибольшее распространение в гидросистемах погрузчиков полу­ чили шестеренные насосы. Это насосы постоянной производитель­ ности.

Шестеренный насос (рис. 62) состоит из алюминиевого кор­ пуса 11, имеющего две ступенчатые расточки, в которых разме­ щаются шестерни 12 и 13 и бронзовые 9 и 10 втулки. В корпусе имеются два отверстия — подводящее жидкость из бака к насосу (всасывающее) и отверстие, к которому подсоединяется трубопро­ вод, отводящий жидкость, т. е. нагнетающий ее в систему под дав­ лением, созданным насосом.

При вращении зубья шестерен создают в полости всасывания разрежение. Под его действием масло поступает во всасывающую полость насоса и, заполняя впадины между зубьями, переносится

вполость нагнетания. Чтобы увеличить сопротивление перетека­ нию масла из полости нагнетания во всасывающую через зазоры, образованные головкой зуба н стенкой корпуса, вершины зубьев имеют цилиндрический участок.

Впроцессе работы втулки под действием момента, возникаю­ щего при трении с торцами шестерен, стремятся повернуться в сто­

рону действия этого момента, т. е. в сторону вращения ведомой шестерни. Устанавливают втулки в расточках корпуса, скосами друг к другу и фиксируют направляющими проволочными пружи­ нами. Этим обеспечивается надежное уплотнение по стыковым плоскостям во время работы насоса.

По мере износа бронзовых втулок зазор между торцами втулок и шестерен увеличивается. Для уменьшения величины этого за­ зора и утечки масла предусмотрено автоматическое регулирование величины зазора — гидравлический поджим втулок. Втулки посто­ янно поджимаются к торцам шестерен давлением масла, посту­ пающего из нагнетательной полости в кольцевую полость между торцами втулок и корпуса. Для уменьшения величины перекоса втулок при поджиме (из-за неравномерного распределения давле­ ния масла) часть торцовой поверхности втулок, находящаяся

100

против зоны всасывания, изолирована от зоны нагнетания резино­ вым уплотнительным кольцом, закрепленным металлической пла­ стиной.

В процессе эксплуатации насос не требует регулировок.

§ 18. Агрегаты распределения жидкости и управления

Общие сведения. К агрегатам распределения жидкости и управ­ ления относятся распределители, предохранительные клапаны, дроссели, обратные клапаны и различные регулирующие устрой­ ства.

Р а с п р е д е л и т е л и предназначены для подвода рабочей жидкости от источника, насоса, к гидродвигателям рабочих орга­ нов машины, а также для слива рабочей жидкости в бак. Частично распределители могут использоваться для регулирования скорости движения рабочих органов путем дросселирования рабочей жид­ кости в щелях распределителя.

Распределители могут быть золотникового, клапанного и крано­ вого типа (а также золотники с плоским распределительным эле­ ментом). Наибольшее распространение в погрузчиках получили распределители с золотниковым распределением жидкости. Золот­ ники могут быть с ручным управлением и с серводействием, т. е. управляться от специальных устройств.

П р е д о х р а н и т е л ь н ы е к л а п а н ы предназначены для предохранения системы привода и машины от поломки вследствие чрезмерного повышения давления при перегрузках.

Предохранительные клапаны разделяются по принципу дейст­ вия на два вида:

прямого действия (действие которых осуществляется непосред­ ственно от рабочей жидкости).

непрямого действия (работающие от дополнительных устройств, действие которых осуществляется непосредственно от рабочей жидкости) — клапаны с серводействием.

Д р о с с е л и предназначены для изменения скорости движения исполнительных органов путем создания сопротивления на пути движения жидкости. Дроссели могут быть одноступенчатые, т. е.

содним гидравлическим сопротивлением на пути потока жидкости,

имногоступенчатые, т. е. с несколькими гидравлическими сопро­

тивлениями. Дроссели могут быть регулируемые, у которых раз­ меры рабочего окна могут изменяться под влиянием внешнего воз­ действия, и нерегулируемые, геометрические размеры рабочего окна которых не изменяются.

Дроссельное регулирование скорости приводит к потерям мощ­ ности в гидравлической системе вследствие трения жидкости в зоне гидравлического сопротивления дросселя. Потери мощности трансформируются в тепло, которое повышает температуру рабо­ чей жидкости и деталей гидросистемы. В погрузчиках обычно при­ меняют одноступенчатые дроссели нерегулируемого типа, которые устанавливают на сливной магистрали цилиндров подъемного ме­ ханизма с целью уменьшения скорости опускания груза.

102

О б р а т н ы е к л а п а н ы предназначены для пропуска жидкости в одном направлении и запирают ее движение в обратном направ­ лении. Обратные клапаны могут быть шарикового и пластинча­ того типов с пружинами или без них. В погрузчиках чаще всего применяют обратные клапаны шарикового типа с пружинами.

Принцип действия. Наиболее широко применяемый в гидроси­ стемах тракторных погрузчиков р а с п р е д е л и т е л ь показан на рис. 63. Он состоит из корпуса 1, верхней 2 и нижней 24 крышек. В трех колодцах корпуса установлены золотники 3, перемещение которых производится рычагом 10.

Масло подводится к распределителю в приемную полость 6 пе­ репускного клапана 5. В каждом колодце имеется два отверстия: через одно масло поступает к гидродвигателю, а через другое воз­ вращается от него. Полость нижней крышки 24 сообщается с мас­ ляным баком сливным трубопроводом, фланец которого крепится к крышке шпильками 20.

Действие золотника должно обеспечить: подвод масла под давлением в гидродвигатель; запертое состояние масла в гидродвигателе;

свободное сообщение рабочей полости гидродвигателя с поло­ стью распределителя, где давление масла отсутствует (плавающее положение).

Для этого золотник имеет четыре фиксированных положения в корпусе распределителя.

При положении, когда необходимо подать масло в поршневую полость силового цилиндра под давлением (например, при подъеме стрелы погрузчика), кольцевые пояски золотника располагаются так, что открывается сообщение насоса с силовым цилиндром. Масло, поступившее под давлением от насоса в приемную по­ лость 6 перепускного клапана 5 (см. рис. 63) и далее в централь­ ную магистраль 21 корпуса, проходит в поршневую полость ци­ линдра, поршень которого под действием давления масла начи­ нает перемещаться. При этом из штоковой полости цилиндра масло вытесняется в выводной данал 22, полость нижней крышки и далее в бак.

При нейтральном положении золотника 2 (рис. 64, а) его коль­ цевые пояски располагаются в колодце так, что масло не посту­ пает к гидродвигателю, а приводит в действие перепускной кла­ пан 3, который отодвигается и перепускает масло из своей прием­ ной полости 4 в полость 6 нижней крышки и далее в бак. В этом положении масло оказывается запертым в полостях гидродвига­ телей.

При положении золотника, соответствующем опусканию рабо­

104

7 7 7 /7 Л

а

линдра (см. рис. 64,6), куда поступает из центральной магист­ рали 5 распределителя. Из поршневой полости цилиндра масло поршнем вытесняется в полость нижней крышки и далее в бак.

При плавающем положении золотника (см. рис. 64, б) его коль­ цевые пояски имеют сообщение с полостью нижней крышки. При действии на шток поршня масло из одной полости силового ци­ линдра вытесняется в полость крышки распределителя, а в другую полость силового цилиндра засасывается из полости крышки рас­ пределителя. При этом масло, нагнетаемое насосом в центральную магистраль распределителя, так же как и при нейтральном поло­ жении золотника, воздействует на перепускной клапан, который и в этом случае перепускает масло в полость нижней крышки и далее в бак. «Плавающее» положение поршня силового цилиндра

1 2 3 1 + 5

допускает смещение рабочего органа под влиянием внешних уси­ лий.

Перепускной клапан (рис. 65) работает следующим образом. Надпоршневое пространство 15 клапана сообщается посредством прорезей и канавки во втулке 12 с П-образным каналом распре­ делителя, который выполнен в корпусе так, что последовательно проходит через каждый колодец золотника. Продольным каналом он соединяется с полостью нижней крышки. При установке любого золотника в положение подъема или опускания П-образный канал закрыт цилиндрическим пояском, золотника и сообщения надпоршневого пространства перепускного клапана с полостью нижней

106

крышки нет. Когда же золотник установлен в нейтральное или «плавающее» положение, П-образный канал открыт и надпоршневое пространство сообщается с полостью нижней крышки. Кла­ пан прижимается к седлу 20 пружиной и давлением в полости надпоршневого пространства.

При подаче масла в полость цилиндра под давлением в надпоршневом пространстве клапана устанавливается давление та­ кое же, как и в П-образном канале, т. е. то же, что и в цилиндре.

8 9 10

Рис. 66. Схема, поясняющая действие предохранительного клапана:

При этом клапан плотно прижат к седлу и перепуска масла в бак не происходит. В нейтральном и плавающем положениях надпорш­ невое пространство 15 и П-образная полость соединены с поло­ стью нижней крышки, и давления в надпоршневом пространстве нет. При этом давление в приемной полости 18 создает усилие на поршне, которое преодолевает сопротивление пружины, и клапан поднимается, пропуская масло из полости нагнетания в полость нижней крышки 23 и далее в бак. Перепускной клапан дает воз­ можность в нейтральном и «плавающем положениях» разгрузить насос и трубопроводы от давления.

Распределители, применяемые на тракторных погрузчиках, имеют встроенный в корпус п р е д о х р а н и т е л ь н ы й к л а п а н . Помимо него, в системе могут устанавливаться и другие предохра­ нительные клапаны.

107

Действует предохранительный клапан следующим образом (рис. 66). При повышении давления масла в приемной полости 5 перепускного клапана 4 это давление передается через жиклер 3 в надпоршневое пространство 2 и отсюда по каналам к предохра­ нительному клапану. Пружина 12 настраивается на определенное давление винтом 13, закрывающимся колпачком 14 и стопоря­ щимся гайкой 15.

При давлении в надпоршневом пространстве 2, превышающем давление настройки, шарик 6 отжимается от своего гнезда и масло

§ 19. Гидродвигатели

Гидродвигатели предназначены для преобразования энергии рабочей жидкости в движение исполнительных органов. Гидродви­ гатели могут быть с поступательным и вращательным движением ведомого звена.

В гидросистемах погрузчиков наибольшее распространение по­ лучили гидродвигатели с поступательным движением ведомого зве­ на— силовые цилиндры. Гидродвигатели с вращательным движе­ нием ведомого звена (гидромоторы) применяются в основном в ме­ ханизмах поворота погрузчиков-штабелеров и представляют собой аксиально-плунжерные насосы, работающие в моторном ре­

жиме.

Для предотвращения утечек поршни силовых цилиндров уплот­ няются резиновыми манжетами. Для уплотнения других мест сило­ вых цилиндров применяют также кольца круглого сечения.

108

Силовые цилиндры могут быть двустороннего и одностороннего действия (плунжеры).

На погрузчиках устанавливаются силовые цилиндры двусторон­ него действия, являющиеся объемными гидродвигателями с пря­ молинейным движением рабочего органа относительно корпуса ци­ линдра.

Для примера на рис. 67 показан чертеж силового цилиндра подъема стрелы штабелера ПЛ-5. В проточку штока 7 вставлены два полукольца 15, на которые опирается манжетодержатель 8

Для предотвращения утечки масла из одной полости в другую по поверхности штока применены резиновые кольца 11. Для уплот­

и затянута резьбовой крышкой 18.

Для обеспечения нормальной работы цилиндра при перекосах опор крепления предназначен сферический шарнир, установленный в серьге 1.

§ 20. Масляные баки и трубопроводы

2 фильтра, в горловине пробки пружинным кольцом закреплен фильтр 6 и расположен масляный щуп 3. В пробке 5 имеется от­ верстие, соединяющее бак с атмосферой.

Очистительный фильтр 1 предназначен для фильтрации масла, поступающего в бак через сливную трубу 18. При засорении филь­ трующих элементов, а также при работе в зимнее время на непрогретом масле в результате повышения давления в полости фильтра срабатывает предохранительный клапан, и часть рабочей жидкости сливается в бак без фильтрации.

Для перекрытия всасывающих каналов бака при демонтаже насосов на баке установлены три запорных клапана 15, 16 и 17.

Для слива масла и сбора металлических частиц на днище бака

стальных труб. В тех случаях, когда необходимо подводить рабо­ чую жидкость к подвижным элементам гидросистемы, она подво-* дится по резиновым рукавам высокого давления.

Часто для подвода жидкости к вращающимся соединениям ис­ пользуются бесшланговые соединения. Эти соединения состоят из двух втулок, одна из которых неподвижна, а другая может пово­ рачиваться относительно неподвижной. В обеих втулках имеются подводящие и отводящие каналы, разделенные резиновыми уплот­ нениями.

109