Экскаваторы – техника специального назначения, нашедшая широкое применение во многих промышленных отраслях, горнодобывающей промышленности, строительной отрасли, сооружении дорожных покрытий, планировке грунта и пр. Они применяются для выемки грунта, осуществления погрузочно-разгрузочных работ. Экскаваторы, оснащенные надежной гидравлической системой и соответствующим навесным оборудованием, способны эффективно справиться даже с плотными, каменистыми, замерзшими грунтами, слежавшимся строительным мусором, вскрытием старых дорожных покрытий, бурением скважин, рыхлением почвы и рядом других сопутствующих работ.
В качестве навесного оборудования к гидравлическому экскаватору используются ковши с прямой или обратной лопатой, клыками-рыхлителями, планировочные, челюстные модели, грейферы, краны-манипуляторы, вибробуры, вибропогружатели и пр. Навесы, которые предназначаются для работы с плотными и каменистыми грунтами, имеют дополнительное усиление, обеспечивающее их повышенную износостойкость. Работоспособность такого оборудования обеспечивается применением гидравлической системы. Она входит в заводскую комплектацию каждого экскаватора или может устанавливаться дополнительно на этапе переоборудования техники с целью повышения ее технологичности и универсальности. На том, как устроена и работает гидросистема экскаватора и остановимся более подробно.
Что представляет собой гидравлическая система экскаватора: устройство и принцип действия
Гидравлическая система любой техники специального назначения, в том числе и экскаватора, работает на основании закона Паскаля, открытого еще в 17 веке. Согласно него, давление, воздействующее на жидкую среду, помещенную в герметичный сосуд, будет передаваться во все направления с равной силой. Если рассмотреть этот закон применительно к экскаваторам, то усилие, вырабатываемое маслом в гидравлическом контуре, будет передаваться исполнительным (навесным или прицепным) механизмам, вынуждая их совершать работу. При этом жидкость способна в разы увеличивать прилагаемое усилие, что в разы повышает эффективность выполняемых работ.
Принципиальное устройство гидросистемы экскаватора
Гидросистема любого экскаватора – замкнутый контур, работающий циклически. Конструктивно она может включать в себя следующие узлы:
- Механизмы отбора мощности. Речь идет о коробке и вале отбора мощности. Они отводят от силовой установки транспортного средства до 40% мощности с целью ее передачи рабочим элементам гидросистемы.
- Гидравлического насоса. Наибольшее применение на практике получили модели шестеренчатого типа. Но если предстоит работа с тяжелыми грунтами, если необходимо более высокое давление жидкости на выходе, рекомендуется остановить выбор на гидросистемах, оснащенных аксиально-поршневыми или радиально-поршневыми насосами.
- Гидравлического мотора. Это узел, работа которого обратна действиям, совершаемым гидронасосом. В нем гидравлическая энергия превращается в механическое усилие и уже оно приводит в действие исполнительные механизмы. Широко на практике применяются гидромоторы шестеренчатого, героторного, аксиально-поршневого типа.
- Гидроцилиндра (одного или нескольких). Одна из разновидностей агрегатов объемного принципа действия, передающие линейное усилие на исполнительные механизмы. Выделяют гидроцилиндры ковша, стрелы, опор, рукояти, отвала.
- Гидравлического распределителя. Управляющий элемент гидросистемы, корректирующий направление течения масла. Конструктивно представляет собой полый корпус с несколькими выходными отверстиями, внутри которого перемещается затворный механизм. Это может быть золотник, клапан или кран. Преимущественно на практике применяются золотниковые гидрораспределители.
- Гидробака. Это емкость, предназначенная для хранения необходимого запаса масла и его охлаждения между рабочими циклами. В конструкцию резервуара обязательно входят фильтрующие элементы. Они задерживают механические частички износа и другие загрязнения, способные нанести серьезный вред компонентам гидросистемы. Также в гидробаке есть отстойник. В него будут оседать тяжелые частички, и по мере необходимости их надо будет отводить через кран, предусмотренный в днище. В большей части гидробаков масло между рабочими циклами охлаждается естественным путем, но есть и модели, дополнительно оснащенные охладителем, интенсифицирующим процесс отведения тепла.
- Клапанов. Это оборудование, предназначающееся для корректировки параметров рабочей жидкости. К этой категории относятся обратные, дросселирующие, предохранительные, селективные, редукционные клапаны и другие разновидности. Они способны обеспечить корректировку расхода, сброс давления при его повышении до критических показателей, предотвратить обратное течение масла и пр.
- Органа управления. Это компоненты, которые размещаются в кабине оператора и позволяют ему управлять работой как самой гидравлической системы, так и навесных исполнительных механизмов. наиболее распространенный орган управления гидросистемой в экскаваторах – джойстик.
- Соединительных элементов. Это рукава высокого и низкого давления, фланцы, переходники, уплотнения и другие элементы, обеспечивающие соединение агрегатов и оборудования в единый герметичный и замкнутый контур
Комплектация определенной гидросистемы экскаватора напрямую зависит от того, с каким навесным или дополнительным оборудованием будет работать техника, в каких условиях эксплуатироваться.
Особенности работы гидросистемы экскаватора
Работает гидравлическая система экскаватора в следующей последовательности:
- Через коробку и вал отбора мощности от двигателя машины отбирается механическая энергия. Этот процесс не оказывает негативного влияние на эксплуатационные показатели транспорта.
- Энергия поступает на привод гидронасоса, где из механической она преобразовывается в гидравлическую. Повышается давление жидкостного потока.
- Масло поступает на гидрораспределительный клапан, который и направляет его к тем исполнительным механизмам, которые должны вступить в работу. Гидрораспределитель открывает одно или несколько выпускных отверстий, перекрывая остальные.
- Энергия жидкостного потока передается навесному или дополнительному оборудованию. Оно приводится в действие, совершая требуемую работу.
- Отработанное масло самотеком поступает в гидробак, где и будет находиться до совершения нового рабочего цикла. За это время оно отстаивается (отводятся мелкие загрязнения, которые не задержали фильтрующие элементы) и охлаждается (естественным путем или принудительно).
Далее рабочий цикл повторяется циклично. Стабильность и безаварийность работы контура обеспечивается блоком клапанов.
Но не стоит забывать, что надежность, эффективность и безопасность работы гидравлической системы зависит от изначальной надежности ее конструктивных элементов. И если вы хотите получить контур, который бы эффективно справлялся с поставленными задачами, выдерживал повышенные нагрузки, сделайте выбор в пользу оборудования от надежных и проверенных производителей. Такие товары покупатели из Украины и других стран СНГ и Европы найдут в каталоге компании «Hydromarket». Менеджеры помогут подобрать оптимальные гидросистемы или их компоненты каждому из вас.