Одноковшовые экскаваторы

Одноковшовые экскаваторы представляют собой самоходную ма-

шину на пневмоколесном или гусеничном ходу с поворотным в гори-

зонтальной плоскости рабочим оборудованием ковшового типа,

предназначенного для копания и разгрузки набранного грунта в

транспортные средства или отвал. При выполнении рабочих операций

машина стоит на месте.

Одноковшовые экскаваторы могут быть неполноповоротными и

полноповоротными. Оба типа экскаваторов оснащаются большим

числом сменного рабочего оборудования и различными видами рабо-

чих органов.

Навесные одноковшовые экскаваторы на базе тракторов предна-

значены для выполнения земляных и погрузочно-разгрузочных работ

на мелких объектах строительства и в сельском хозяйстве.

С помощью гидропривода осуществляется движение стрелы, ру-

кояти, ковша и поворот рабочего оборудования, установка выносных

опор и подъем-опускание бульдозерного отвала, который устанавли-

вается на этой же машине.

Принципиальная гидросхема гидропривода навесного одноковшо-

вого экскаватора приведена на рис. 73. Насосы 1 и 2 по раздельным

гидролиниям нагнетают рабочую жидкость из гидробака 17 в четы-

рехзолотниковый гидрораспределитель 4.

От насоса большей производительности 2 через первые три золот-

ника гидрораспределителя 4 рабочая жидкость подводится к гидроци-

линдрам ковша 5, рукояти 6 и стрелы 7. От насоса 1 рабочая жидкость

подводится к третьему и четвертому золотникам гидрораспределите-

ля 4, которые управляют гидроцилиндрами стрелы 7 и поворота 11.

Конструкция гидрораспределителя 4 позволяет при включении

одного третьего золотника подавать в гидроцилиндр 7 стрелы поток

от обоих насосов, а при одновременном включении двух золотников

обеспечивает независимые движения с приводом от разных насосов

следующих исполнительных органов: ковша и поворота, рукояти и

поворота, стрелы и поворота, ковша и стрелы, рукояти и стрелы.

Ускоренное движение стрелы и указанные совмещения движений

исполнительных органов сокращают рабочий цикл экскаватора и уве-

личивают его производительность.

Для предохранения насосов и всей гидросистемы от перегрузок в

гидрораспределителе 4 установлены предохранительные клапаны.

Рис. 73 Принципиальная гидравлическая схема одноковшового навесного экскаватора

Между поршневой и штоковой полостями гидроцилиндра стрелы

7 установлен блок перепускных клапанов 8, который позволяет пере-

пускать рабочую жидкость из поршневой полости в штоковую и на

слив при чрезмерных нагрузках на гидроцилиндре стрелы. Такие на-

грузки могут возникнуть при движении рукояти и ковша.

Блок перепускных клапанов 9 перепускает рабочую жидкость из

одной гидролинии гидроцилиндров поворота в другую и предохраня-

ет их от динамических нагрузок в момент разгона и торможения по-

ворота экскавационного оборудования. Кроме этого в поршневых по-

лостях гидроцилиндров поворота 11 предусмотрены демпфирующие

устройства, снижающие скорость перемещения в конце хода штоков

гидроцилиндров.

В гидроцилиндрах поворота рабочими являются поршневые по-

лости, а штоковые полости соединены между собой. Для исключения

рассогласования работы гидроцилиндров поворота из-за перетечек

рабочей жидкости из штоковых полостей в поршневые осуществляет-

ся подпитка этих поршневых полостей через обратный клапан 10 от

гидролинии привода гидроцилиндра рукояти 6 при его работе.

При нейтральном положении третьего и четвертого золотников

гидрораспределителя 4 поток рабочей жидкости от насоса 1 через

гидрораспределитель 4 поступает в трехзолотниковый гидрораспре-

делитель 14, который управляет движениями гидроцилиндров отвала

бульдозера 12 и выносных опор 13.

Для контроля за работой гидросистемы на напорной гидролинии

насосов 1 и 2 установлены манометры 3.

На сливной гидролинии гидросистемы установлен фильтр 16 со

встроенным переливным клапаном. О степени загрязнения фильтра,

повышении его сопротивления и необходимости очистки или замены

фильтра можно судить по показаниям манометра 15. Контроль за

температурой рабочей жидкости в гидробаке 17 экскаватора осущест-

вляется с помощью датчика давления 18.

Принципиальные гидравлические схемы различных экскаваторов

приведены на рис. 74 – 75, навесного универсального манипуля-

тора ЛВ-184 – на рис. 76.

Рис. 74 Гидравлическая схема экскаватора

Рис. 75 Гидравлическая схема экскаватора ЭО-4321:

1 – гидробак; 2 – насосы системы управления; 3 – сдвоенный насос;

4, 10 – предохранительные клапаны; 5, 14, 18 – гидрораспределители;

6 – клапанный блок; 7 – гидромотор поворота платформы;

8 – гидроцилиндр бульдозера; 9 – гидромоторы передних колес;

11 – гидроцилиндры выносных опор; 12 – групповой коллектор с

запорными клапанами; 13 – центральный коллектор; 15 – гидромоторы

задних колес; 16 – гидроцилиндр поворота колес; 17 – гидроцилиндры

включения редукторов задних колес; 19 – поворотные соединения;

20 – гидроцилиндры стрелы; 2 – гидроцилиндр ковша;

22 – гидроцилиндр рукояти; 23 – дроссель; 24 – напорные олотники;

25 – золотник; 26 – планетарный насос; 27 – фильтры;

28 – сливной кран; 29 – калорифер

Рис. 76. Гидравлическая схема манипулятора ЛВ-184:

1 – фильтры; 2 – насос; 3 – делитель потока; 4, 11 – распределитель;

5 – блок клапанов; 6 – гидроцилиндр опорно-поворотного устройства

для ЛВ-184; 7 – гидроцилиндр рабочего органа; 8 – гидроцилиндр

рукояти; 9 – механизм поворота; 10 – гидроцилиндр стрелы

Пример принципиальной гидравлической схемы одноковшового

универсального экскаватора приведен на рис. 3.27.

В гидросистеме установлен сдвоенный регулируемый насос 2 с

встроенным регулятором мощности. Регулятор автоматически изме-

няет производительность насоса в зависимости от давления в гидро-

системе, т.е. от внешней нагрузки. Так, с увеличением внешней на-

грузки скорость рабочих органов уменьшается, а с уменьшением

внешней нагрузки увеличивается. При этом развиваемая насосом

мощность будет постоянной.

От первой секции насоса рабочая жидкость поступает в трехзо-

лотниковый секционный гидрораспределитель 4, который управляет

движением гидроцилиндра выносных опор 7, гидромотора поворота

платформы 8 и гидромотора хода 9. В напорную секцию распредели-

теля встроен предохранительный клапан. Поршневая полость гидро-

цилиндра 7 при нейтральном положении золотника запирается гидро-

замком 6, что исключает опускание машины при копании из-за утечек

рабочей жидкости на слив через зазоры в золотниковой паре распре-

делителя. К секциям распределителя, управляющих гидромоторами 8

и 9, прифланцованы блоки клапанов 5, включающие два переливных

и два обратных клапана. Переливные клапаны обеспечивают плав-

ность в начале и конце движения за счет перепуска части рабочей

жидкости из напорной полости гидромотора в сливную. Через обрат-

ные клапаны осуществляется подпитка гидромоторов из сливной по-

лости гидросистемы.

От второй секции насоса 2 рабочая жидкость поступает в четырех-

золотниковый секционный гидрораспределитель 13, который управ-

ляет движением второго гидромотора хода 9, гидроцилиндров стрелы

10, ковша 11 и рукояти 12. При нейтральном положении всех золот-

ников гидрораспределителя 4 рабочая жидкость от первой секции на-

соса 2 проходит через этот распределитель и поступает в гидрорас-

пределитель 13. Таким образом, скорости движения рабочих органов,

управляемых гидрораспределителем 13, соответствуют суммарной

производительности обеих секций насоса 2.

Рис.77 Принципиальная гидравлическая схема универсального

одноковшового экскаватора

В напорной секции гидрораспределителя 13 установлен предохра-

нительный клапан. Между третьей и четвертой золотниковыми сек-

циями гидрораспределителя 13 установлена дополнительная проме-

жуточная секция, обеспечивающая при одновременном включении

последовательное соединение и совмещение движений рукояти и

ковша, рукояти и стрелы. Кроме этого, питание каждого распредели-

теля от своей секции насоса обеспечивает совмещение движений ру-

кояти, стрелы и ковша с поворотом платформы.

Представленная схема обеспечивает одновременное совмещение

до трех движений рабочих органов экскаватора: рукояти, стрелы и

поворота ковша или поворота платформы. Указанные совмещения

движений обеспечивают минимальный цикл и максимальную произ-

водительность машины.

К золотниковым секциям гидрораспределителя 13, управляющего

движением хода, стрелы и рукояти, прифланцованы блоки клапанов

5. Они не только обеспечивают плавность в начале и конце движений,

но и позволяют перепускать рабочую жидкость из одной полости в

другую при чрезмерных внешних нагрузках. Такие нагрузки могут,

например, возникать в запертых гидроцилиндрах стрелы и рукояти

при движении ковша.

Регулирование скоростей движений всех исполнительных органов

осуществляется дросселированием потока в каналах гидрораспреде-

лителей при перемещении их золотников.

На сливной гидролинии гидросистемы установлен маслоохлади-

тель 16 и двухпозиционный гидрораспределитель 15, позволяющий

при низкой температуре рабочей жидкости направлять рабочую жид-

кость в бак 1, минуя маслоохладитель. Контроль за температурой ра-

бочей жидкости осуществляется по термометру 20. На сливной же

гидролинии установлен фильтр 18 с переливным клапаном. О степени

засорения фильтра и необходимости его замены или очистки можно

судить по показаниям манометра 17.

Рабочая жидкость в гидросистему заправляется от вспомогатель-

ного насоса 14 через фильтр тонкой очистки 19. Контроль за давле-

нием на напорных гидролиниях насоса 2 осуществляется мано-

метрами 3.

Список литературы:

1. Башта Т. М. Машиностроительная гидравлика: Справочное пособие. –М.:Машиностроение, 1971. –671 с., ил.

2. Башта Т. М. Гидропневмопривод и гидропневмоавтоматика. –М. Машиностроение., 1972 –329 с., ил.

3. Кожевников С.Н. Пешат В. Ф. Гидравлический и пневматический приводы металлургических машин. – М.:Машиностроение, 1973. – 358 с., ил.

4. Праздников А. В. Гидропривод в металлургии. М.: Металлургия. 1973 –355 с., ил.

5. Свешников В.К., Усов А.А Станочные гидроприводы. Справочник. –М.: Машиностроение, 1988. –512 с., ил.

6. Ковалевский В.Ф., Железняков Н. Т., Бейлин Ю. Е. Справочник по гидроприводам горных машин. – М,: Недра, 1973.-502 с., ил.

7. Гидравлическое оборудование: Каталог-справочник. В 2 ч./Под ред. И.М. Степунина В. Я. Скрицкого. – М.:НИИМАШ, 1967.-ч.1, 400 с., ил.: ч. 2, 349 с. ил.

8. Абрамов Е. И. и др. Элементы гидропривода: Справочник.-Киев: Техника, 1977.-320 с., ил.

9. Галдин Н.С., Кукин А.В. Атлас гидравлических схем мобильных машини оборудования:Учеб. пособие. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2006. – 91с.

10. Васильченко В.А.Гидравлическое оборудование мобильных машин: Справочник. – М.: Машиностроение, 1983. – 301 с.

11. Гидравлические агрегаты тракторов и сельскохозяйственных машин: Каталог. Ч. 1. /Г.А.Антипюк, И.А.Немировский, Д.Е.Флеер, Н.И.Бородай,Д.Е.Ханин. – М.: ЦНИИТЭИ автосельхозмаш, 1989. – 138 с.

12. Гидравлические агрегаты тракторов и сельскохозяйственных машин:

Каталог. Ч. 2. /Г.А.Антипюк , И.А.Немировский, Д.Е.Ханин. – М.: ЦНИИТЭИ тракторосельхозмаш, 1987. – 244 с.

13. Гидравлические агрегаты тракторов и сельскохозяйственных машин:

Каталог. Ч. 3. /Г.А.Антипюк, И.А.Немировский, Д.Е.Ханин. – М.: ЦНИИТЭИ тракторосельхозмаш, 1988. – 136 с.

14. Гидравлика и гидропривод: Учеб. пособие. /Н.С.Гудилин, Е.М.Кривенко,

В.С.Маховиков и др. – М.: Изд-во МГГУ, 2001. – 520 с.

15. Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод: Учеб. пособие /Под

ред. С.П.Стесина. – М.: ИЦ «Академия», 2005. – 384 с.

Приложение

Рис. П.1. Общий вид бульдозера с рыхлителем:

1 – отвал; 2 – толкающее устройство; 3 – гидросистема перекоса отвала;

4 – трактор; 5 – опорная рама; 6, 10 – верхняя и нижняя тяги;

7 – гидросистема рыхлителя; 8 – рабочая балка; 9 – зуб рыхлителя

Рис. П.2. Рыхлительное оборудование ДЗ-116В.10.000 (типа ДП-26С):

1 – прицепная серьга; 2, 5, 10, 13, 16 – оси; 3 – опорная рама;

4, 14 – серьги; 6 – рукав; 7 – верхняя тяга; 8 – гидроцилиндр;

9 – рабочая балка; 11 – штифт; 12 – зуб; 15 – нижняя тяга;17 – полукольцо; 18 – шайба

Рис. П.3. Общий вид бульдозера с неповоротным отвалом:

1 – отвал; 2 – толкающее устройство;

3 – гидросистема перекоса отвала

Рис. П.4. Общий вид скрепера ДЗ-13:

1 – автотягач; 2 – передок; 3 – гидравлическая система; 4 – заслонка;

5 – ковш; 6 – задняя стенка; 7 – пневмооборудование;

8 – электрооборудование

Рис. П.5. Скрепер самоходный

Рис.П.6. Общий вид катка

Рис. П.7. Общий вид экскаватора ЭО-2621В:

1 – топливный бак; 2 – трактор; 3 – бак для рабочей жидкости; 4 – сиденье

машиниста; 5 – гидроцилиндр стрелы; 6 – гидроцилиндр рукояти; 7 – стрела;

8 – рукоять; 9 – гидроцилиндр ковша; 10 – ковш; 11 – опорный башмак;

12 – поворотная колонка; 13 – гидрораспределитель; 14 – гидронасос;

15 – гидроцилиндр поворота колонки; 16 – обвязочная рама;

17 – соединительные трубопроводы; 18 – гидроцилиндр бульдозера;

19 – бульдозер

Рис. П.8. Общий вид экскаватора ЭО-3322:

1 – выносная опора; 2 – силовая установка; 3 – гидробак; 4 – поворотная

платформа; 5 – опорно-поворотное устройство; 6 – топливный бак;

7 – кабина с пультом упраления; 8 – базовая часть стрелы;

9 – головная часть стрелы; 10, 12, 15 – гидроцилиндры;

11 – рукоять; 13 – ковш обратной лопаты; 14 – бульдозерный отвал

Рис. П.9. Общий вид автогрейдера

Рис. П.10. Общий вид манипулятора ЛВ-184:

1 – опорно-поворотное устройство; 2 – стрела; 3 – коромысло; 4 – шатун; 5 – рукоять судлинителем (для типа МК); 6 – рукоять (для типа МШ); 7 – рабочий орган; 8 –кронштейн; 9 – механизм поворота; 10 – гидроцилиндр рукояти; 11 – гидроцилиндр стрелы; 12 – гидрооборудование