Гидравлическая система экскаватора Э-153 А состоит из двух коробок управления (гидрораспределители), силовых гидроцилиндров, масляного бака емкостью 200 л с фильтрами и гидропроводов с предохранительными клапанами.
Источником питания гидросистемы рабочей жидкостью является насосная группа.
Насосная группа состоит из двух аксионалыю-плунжерных насосов НПА-64 и повышающего цилиндрического редуктора, обеспечивающего номинальную скорость вращения вала насосов — 1530 об/мин. Такая скорость вращения при удельной производительности насосов 64 см3/мин обеспечивает подачу в гидросистему к исполнительным элементам (силовым цилиндрам) 96 л/мин масла левого насоса и 42,5 л/мин правого насоса. Отбор мощности для привода насосов осуществляется от коробки передач трактора с помощью повышающего редуктора.
 |
Редуктор представляет собой одноступенчатую передачу от
шестерни приводного шкива трактора к двум гидронасосам марки НПА-64
(рис. 45). Рис. 45. Гидронасос НПА-64. 1 — корпус насоса, 2 — передняя крышка корпуса, 3 — приводной вал с семью поршнями, 4 — манжетное уплотнение, 5 — дренажное отверстие, 6 — кардан, 7 — фланец, 8 — букса блока, 9 — подшипниковая опора, 10 — вращающийся блок, 11 — задняя крышка, 12 — пружина, 13 — ось блока, 14 — отверстие, 15 — распределитель, 16 —поршень, 17 — шатун. |
Редуктор собран в литом чугунном корпусе, который присоединяется фланцами к передней части корпуса трансмиссии трактора, слева по ходу последнего.
На первичном шлицевом валике сидит цилиндрическая зубчатая шестерня, которая вводится в зацепление с шестерней приводного шкива трактора и валом шестерни редуктора.
Возможны три следующие настройки редуктора.
- Если вращается первичный валик и вал-шестерня, оба насоса работают.
- Если вращается валик, а вал-шестерня отключена, работает только один насос.
- Если главная шестерня редуктора выведена из зацепления с шестерней приводного шкива трактора, оба насоса не работают.
Включение и выключение редуктора осуществляется поворотом рычага, связанного с валиком управления.
Насосы смонтированы на чугунном корпусе редуктора. Приводятся насосы в действие от коробки передач трактора и подают рабочую жидкость из масляного бака (емкостью 200 л) под давлением 75 кг/см2 через парораспределители в силовые цилиндры. Из силовых цилиндров отработавшее масло по лилиям слива через фильтры поступает обратно в бак.
Ниже приводим устройство гидронасоса (рис. 45). К корпусу 1 насоса крепится болтами фланец 7, закрытый крышкой 11. В корпусе на подшипниковых опорах установлен приводной вал 3 с семью поршнями.
Шатуны 17 поршней своими шаровыми головками за вальцованы во фланцевой части приводного нала 3.
На втором шаровом конце шатунов крепятся сами поршни 16 в количестве семи штук.
Поршни входят в блок цилиндров 10, который установлен на подшипниковой опоре 9 и действием пружины 12 плотно соприкасается с распределителем 15. Последний в свою очередь усилием этой же пружины плотно прижат к крышке 11. Чтобы распределитель не проворачивался, он стопорится штифтом.
Вращение от приводного вала к блоку цилиндров приводится карданом 6.
Манжетное уплотнение 4, помещенное в передней крышке 2 корпуса 1, служит препятствием для утечки рабочей жидкости из нерабочей полости насоса в приводной редуктор.
Приводной вал 3 своей шлифованной частью соединяется с редуктором и получает от последнего вращение. Блок цилиндров 10 получает вращение от приводного вала посредством кардана 6.
Благодаря наклону оси блока цилиндров к оси приводного вала поршни 16 при вращении блока совершают возвратно-поступательное движение. От угла наклона зависит длина хода поршня и, следовательно, его производительность.
В данном насосе угол наклона постоянный и равен 30°.
Для уяснения принципа работы насоса рассмотрим работу только одного поршня.
Поршень 16 за один оборот блока цилиндров свершает один двойной ход.
Крайнее левое и правое положения соответствуют началу всасывания и нагнетания. При движении поршня влево (при вращении блока по часовой стрелке) происходит всасывание, при движении вправо — нагнетание.
Положения всасывания и нагнетания согласованы с расположением отверстия 14 относительно пазов всасывания и нагнетания (пазы овальные, на рисунке они не видны) распределителя 15.
В процессе всасывания отверстие 14 блока занимает положение против пазов всасывания распределителя, соединенных со всасывающим каналом. При нагнетании отверстие 14 занимает положение против пазов нагнетания, соединенных с каналом нагнетания.
Одновременно аналогично работают и остальные шесть поршней.
Масло из рабочей полости насоса в нерабочую отводится в бак рабочей жидкости через дренажное отверстие 5.
Повышение давления сверх допустимого ограничивается двумя предохранительными клапанами, установленными на каждом насосе.
Гидравлические цилиндры предназначены для осуществления всех движений рабочих органов экскаватора. На экскаваторе Э-153А установлено девять цилиндров (рис. 47) поршневого типа с прямолинейным возвратно-поступательным движением штока.
Во время движения штока одпа полость цилиндра соединяется с нагнетающей, а другая — со сливной магистралью. Направление движения штока задается рычагом коробки управления гидросистемы. Силовые цилиндры являются исполнительными органами гидропровода машины.
Все цилиндры имеют внутренний диаметр 80 ММ, за исключением цилиндра стрелы, диаметр которого равен 120 мм. Диаметр штока у всех цилиндров равен 55 мм.
Все цилиндры (кроме цилиндра поворота) являются цилиндрами двойного действия.
Гидроцилиндр двойного действия (рис. 46) состоит из следующих основных частей: трубы 1, штока 29 с поршнем 9, передней крышки 27 и задней — 5, угловых штуцеров 7 и уплотнителей.
Труба 1, создающая основной рабочий объем цилиндра, имеет тщательно обработанную внутреннюю поверхность. На концах трубы имеется наружная резьба для крепления к пей крышек 27 и 5.
Цилиндр бульдозера дополнительно имеет резьбу посередине трубы. Дополнительная резьба необходима для крепления траверсы с цапфами (рис. 76).
Штоки 29 цилиндров стрелы, рукояти, ковша и механизма поворота (рис. 46) пустотелые и состоят из трубы 28, хвостовика 13 и уха 21, сварных между собой.
Штоки остальных цилиндров выполнены из сплошного металла.
 |
Рис. 46. Цилиндр двойного действия. 1 —труба, 2— кольцо, 3— стопорная шайба, 4 — гайка, 5 — задняя крышка, б — втулка, 7 — штуцер, 8 — уплотнительное кольцо, 9 — поршень, 10 — двойная манжета, 11 — упоры, 12 — конус, 13 — хвостовик, 14 — кольцо, 15 — резиновое кольцо, 16 — манжета, 17 — контргайка, 18 — крышка, 19 — шайба, 20 — грязесъемник, 21 — ухо, 22 —фаска, 28 — крышка, 24 — бронзовая втулка, 25 — подворотковое кольцо, 26 — стопорное пружинное кольцо, 27 — передняя крышка, 28 — труба, 29 — шток. |
Шток цилиндра движется в бронзовой втулке 24 передней крышки.
Для лучшей износоустойчивости и антикоррозийности рабочая поверхность штока хромируется.
На свободном хвостовике штока посажен поршень 9 с двумя манжетами 10, поддерживаемыми упорами 11 и конусом 12.
Конус вместе с кольцом образует демпфер, который служит для смягчения удара в конце хода при выдвижении штока в крайнее положение.
Крепление поршня, упоров и конуса осуществляется гайкой 4 и стопорной шайбой 3.
Поршень 9 с двух сторон имеет уступы для помещения в них манжет 16. Внутри поршня имеется кольцевая канавка с уплотнительным кольцом 2, служащим для предотвращения перетекания жидкости из одной полости цилиндра в другую по штоку. На хвостовике штока имеется копус, который при крайнем левом положении заходит в отверстие задней крышки и образует демпфер, смягчающий удар в конце хода.
Поршень служит опорой для штока, а вместе с уплотнениями надежно разделяет цилиндр на две полости, в которые то в одну, то в другую поступает масло.
Задние крышки всех цилиндров, за исключением цилиндра бульдозера, глухая и в своей хвостовой части имеет ухо с запрессованной закаленной втулкой 6 для шарнирного соединения цилиндра.
У резьбовой части крышки имеется кольцевая канавка с уплотнительным кольцом 8, служащим для предотвращения утечек жидкости из цилиндра.
Задняя крышка цилиндра бульдозера имеет центральное сквозное соединение для подвода жидкости через штуцер, прикрепленный к крышке болтами.
3адние крышки цилиндров стрелы, рукояти, ковша и опорных башмаков имеют центральное и боковое сверления, соединяющиеся между собой и образующие канал рабочей жидкости.
Задние крышки цилиндров поворота имеют каналы, аналогичные каналам в крышках цилиндров стрелы, рукояти и опорных башмаков.
Через указанные каналы нерабочие полости цилиндров с помощью штуцеров 7, стальной трубы и сапуна соединяются между собой.
Передняя крышка 27 навинчивается на трубы. Для прохода штока в крышке имеется отверстие с запрессованной в него бронзовой втулкой 24. Внутри крышка имеет два уступа: в первый упирается манжета 16, поддерживаемая от осевого смещения подворотковым кольцом 25 и стопорным пружинным кольцом 26; во второй — упирается кольцо 14, образующее вместе с конусом 12 на штоке демпфер и ограничивающее ход поршня. С другой стороны на переднюю крышку навинчивается крышка 18, которая крепит шайбу 19 и грязесъемник 20.
Сбоку на крышке имеется отверстие для перевода жидкости через штуцер.
Все крышки имеют шлицы для ключа и стопорятся контргайками.
Угловой штуцер прикрепляется к цилиндру болтами и уплотняется резиновым кольцом 15.
Для бесперебойной работы гидроцилиндров следует своевременно заменять изношенные уплотнения и грязесъемники. Следить, чтобы штоки цилиндров не имели забоин и царапин. Периодически подтягивать соединения штуцеров, так как при наличии зазора между штуцером и крыпшой быстро разрушаются уплотнении.
Гидрораспределители, или коробки управления, являются основными узлами механизмов управления экскаватором. Они предназначены для распределения рабочей жидкости, поступающей от питающих гидронасосов к силовым цилиндрам, которых на экскаваторе имеется девять штук (рис. 47). Все они имеют свое назначение:
- а) цилиндр стрелы предназначен для ее подъема и опускания;
- б) два цилиндра рукояти — для сообщения движения рукояти по радиусу в ту или другую сторону;
- в) цилиндр ковша — для поворота ковша (при работе обратной лопатой) и для открывания днища (при работе прямой лопатой);
- г) цилиндр бульдозера — для опускания или подъема отвала;
- д) два цилиндра поворота — для сообщения вращательного движения поворотной колонки;
- е) два цилиндра опорных башмаков — для подъема и опускания последних при экскавации.
Левая коробка (рис. 47), распределяющая рабочую жидкость по цилиндрам стрелы, опорных башмаков и поворотной колонки, состоит из трех пар жестко связанных между собой дросселей и золотников 1. Шунтирующий золотник 2 служит для соединения рабочих полостей силового цилиндра стрелы между собой и с линией слива гидропривода. Четыре пружинных нуль-установителя 4 возвращают элементы управления гидроприводов в нейтральное (нулевое) положение. Регулятор скорости 3 автоматически выравнивает давление на питающем насосе и исполнительных элементах.
Правая коробка, связанная с правым задним насосом, распределяет рабочую жидкость по цилиндрам рукояти, ковша и бульдозера. В этой коробке отсутствует шунтирующий золотник; имеется один запорный клапан 6 и два предохранительных клапана 7 и 8. В остальном конструктивное оформление коробок одинаково.
Для работы одного из механизмов экскаватора надо перемещать соответствующую пару дроссель — золотник вверх или вниз в зависимости от того, в каком направлении должен перемещаться механизм. Левой составляющей этой пары является дроссель, изменяющий поток масла по величине, а правой составляющей служит золотник, изменяющий ноток масла но направлению.
Масляный бак 17 (рис. 47) представляет собой штамновано-сварную конструкцию из листовой стали толщиной 1,5 мм. Он состоит из корпуса прямоугольного сечения, внутри которого вварены четыре перегородки, предназначенные для успокоения рабочей жидкости и отделения эмульсии.
Сверху бак закрыт штампованной крышкой с прокладкой из маслостойкой резины. В центре крышки имеется прямоугольное отверстие, куда вставляется бак фильтров 12, служащий для частичной очистки масла.
В нижней части бака приварены два штуцера, через которые масло поступает в насосы, и имеется отверстие, закрытое пробкой, через которое по мере надобности сливается масло из бака.
С боковых сторон в бак вставлены три цилиндрических проволочных фильтра. Бак имеет смотровое окно 10, которое позволяет следить за уровнем рабочей жидкости в баке. Конические воронки 11 дают направление потоку рабочей жидкости и увеличивают его скорость. Предохранительный клапан 8 в баке фильтров отрегулирован на давление в 1,5 кг/см2. При большем давлении масло вытекает через сливное отверстие клапана.
 |
Рис. 47. Гидравлическая и кинематическая схема экскаватора. 1 и 2 - дроссели и золотники, 3 - регулятор скорости, 4 - нуль-установители, 5 - дроссель-золотник, 6 - запорный клапан, 7 и 8 - предохранительные клапаны, 9 - перегородка бака, 10 - смотровое окно бака, 11- воронки, 12- бак фильтров, 13 - повышающий редуктор, 14- насосы, 15 - двигатель. 16 - коробка передач, 17 - маслобак, 18 - гидропроводы и цилиндры: а - цилиндр стрелы, б - цилиндры рукояти, в - цилиндр ковша, г - цилиндр бульдозера, д - цилиндры поворота, е- цилиндры опор |
Все соединения бака закрыты герметично, и только через воздушный фильтр внутренняя полость бака связана с атмосферой по избежание повышения давления в баке.
Подвод рабочей жидкости от насосов к гидрораспределительным коробкам, гидроцилиндрам и слив в бак осуществляются посредством стальных бесшовных труб, резиновых шлангов и соединительной арматуры.
Трубы диаметром 28 X 3 устанавливаются на нагнетательной и силовой магистрали, труба 35 X 2 установлена на силовой общей магистрали от распределителей к баку рабочей жидкости. Остальные гидропроводы выполнены из труб диаметром 22 X 2 мм. Подвод рабочей жидкости из бака к насосам осуществлен двумя дюритовыми шлангами диаметром 25 X 39,5.
В местах, где рабочая жидкость подводится к подвижным механизмам экскаватора, применяются шланги высокого давления. Шланги диаметром 20 X 38 устанавливаются только на цилиндре стрелы и рукояти, шланги диаметром 12 X 25 — на всех остальных цилиндрах.
Все элементы гидроиропода — трубы, шланги — соединяются между собой при помощи штуцерных соединений 7 (рис. 46).
