Гидрораспределитель

Гидрораспределитель предназначен для управления пуском, остановкой и направлением потока рабочей жидкости от насоса к соответствующим исполнительным меха­низмам — гидроцилиндрам. На базовых гусеничных и колесных тракторах устанавливают однотипные трехзолотниковые четырехпозиционные гидрорас­пределители со встроенными перепускным и предохра­нительным гидроклапанами. Это так называемый гидрораспре-делитель с «закрытым центром», у которого напорная гидроли­ния (полость Д) в нейтральном положении золотников являет­ся тупиковой и жидкость сливается через переливной гидро­клапан 9. Рассмотрим устройство и работу этого гидрораспределителя. В нейтральном положении (как показано на рисунке) золотни­ки 7 перекрывают рабочие полости Ж, И гидроцилиндров и че­рез сверление Б сообщают полости А и В со сливом. Жидкость от насоса поступает в полость Д, создает в ней давление боль­шее, чем в полостях А к В и соединенном с ними пространстве над верхним пояском гидроклапана 9, преодолевает сопротивле­ние пружины 8 и поднимает гидроклапан, сообщая полость Д с полостью слива Е. Так как полости Ж, И гидроцилиндров за­перты, то управляемое ими рабочее оборудование удерживается в заданном положении. Рис. 112. Гидрораспределитель с «закрытым центром»: 1, 6, 21 -крышки, 2. 12 - винты, 3, 9, 10 - гидроклацаны, 4 - рукоятка, 5 - ры­чаг, 7, 13- золотник, 8, 11, 19, 22-пружины, 14 - гильза, 15 - шарик, 16, 17 - стаканы, 18 - втулка фиксатора, 20- проб­ка, 23 — обойма фиксатора, 24 – корпус. В рабочих положениях «подъем» и «опускание» одной из ру­кояток 4 золотник 7 своими поясками открывает доступ жидко­сти из полости Д в соответствующую полость гидроцилиндра, сообщая другую его полость с полостью слива Е. Одновременно верхние пояски золотника 7 перекрывают полость В и разоб­щают ее с полостью Е. При этом жидкость, поступающая под давлением в полость Д, через отверстие Г поступает также в пространство над пояском гидроклапана 9 и полость В. В ре­зультате давление в этих полостях выравнивается и гидроклапан 9 под действием усилия пружины 8 опускается и разобщает по­лости Д и Е. В «плавающем» положении обе полости гидроци­линдра (Ж и И) соединены с полостью слива Е. Гидроклапан 9 в этом случае открыт, так как полость над его пояском через по­лости А и В сообщена с полостью Е и давление над его верхним пояском меньше, чем в полости Д. В положениях «подъем», «опускание» и «плавающее» рукоят­ки фиксируются шариками 15 фиксатора. Предусмотрен автома­тический возврат золотников из положений «подъем», «опуска­ние» в «нейтральное» при повышении давления в системе до 11,5... 12 МПа. Эхо происходит при перегрузках рабочего обору­дования или упоре поршня в конце хода гидроцилиндра. По мере перемещения рукоятки 4 в рабочее положение золот­ник 7 сжимает пружину 22 и шарики 15 фиксатора под действием пружины 19 и скосов втулки 18 западают в лунки гильзы 14 — золотник фиксируется. При повышении давления в полости нагнетания Д открывает­ся гидроклапан 10. Под давлением масла золотник 13 отпускает втулку 18 и шарики выпадают из лунок, а золотник 7 под дей­ствием пружины 22 возвращается в нейтральное положение. Давление срабатывания гидроклапана 10 регулируют сжатием пружины 11 винтом 12. Натяжение пружины 19 втулки 18 фикса­тора не регулируют, а пробка 20 должна быть завернута до упо­ра в торец золотника 7. Предохранительный гидроклапан 3 регулируют на давление 13... 13,5 МПа винтом 2. В случае повышения давления в полости Д выше заданного одновременно возрастает давление в полости Г над пояском гидроклапана 9, которая через сверление К сооб­щена с гидроклапаном 3. При этом клапан 3 открывается и пере­пускает масло в полость Е, уменьшая давление в полостях К и Г, что, в свою очередь, вызывает подъем гидроклапана 9, слив жид­кости из полости Д, и, следовательно, снижение давления в си­стеме до нормы. В гидросистеме рабочего оборудования самоходного скрепера ДЗ-11П установлен трехсекционный трехпозиционный гидрорас­пределитель со встроенным предохранительным гидроклапаном. Основное отличие этого гидрораспределителя от рас­смотренного выше — «открытый центр», при котором напорная полость соединяется со сливной внутри гидрораспределителя напрямую. При «нейтральном» положении золотников 4 рабочая жид­кость, нагнетаемая насосом в напорную полость И через поло­сти Б и Г, сливается в гидробак. Рис. 113. Гидрораспределитель с «открытым центром»: 1 - винт, 2. 5. 8 - пружины, 3, 6.— гидроклапаны, 4 - золотник, 7 – корпус. Во время перемещения золотника 4 вверх или вниз (по рисун­ку) полость Б перекрывается от полости И, жидкость из полости И через полость Ж поступает соответственно в напорные поло­сти В или Д и далее к рабочим полостям гидроцилиндров. Вы­тесняемая из сливных полостей гидроцилиндров жидкость через полость Г сливается в бак. При повышении давления в полости И свыше 10 МПа срабатывает предохранительный гидроклапан 3, к которому жидкость поступает через дросселирующее отвер­стие Е. Гидроклапан 3 под давлением преодолевает сопротивле­ние пружины, поднимается и перепускает жидкость на слив в бак, снижая давление в полости К. За счет разности давления в полостях Kvl И переливной гидроклапан б поднимается и от­крывает слив из полости И в полость А сливной гидролинии. При выравнивании давления в полости И и полости А перелив­ной гидроклапан 6 под действием пружины перекрывает слив и давление в напорной полости И снова возрастает. Такой ре­жим работы гидросистемы (работа на клапанном давлении) про­должается до тех пор, пока нагрузка, вызывающая повышенное давление в системе, не будет устранена. Давление рабочей жидкости в гидросистеме регулируют поджатием пружины 2 винтом 1. В гидросистемах рабочего оборудования мощных бульдозерно-рыхлительных агрегатов ДЗ-94С и самоходных скреперов ДЗ-13А, ДЗ-115 используют гидрораспределители с электро­гидравлическим управлением. Их устанавливают вблизи испол­нительных механизмов. Управляют гидрораспределителями ди­станционно. Гидрораспределитель скрепера ДЗ-13А показан. Гидрораспределитель состоит из главного гидрораспредели­теля 1, двух гидрораспределителей управления 4 и электромагни­та 9. При включении кнопки электрического пульта управления ра­бочим оборудованием якорь электромагнита 9 с наконечниками 7 под действием магнитных сил перемещается влево или вправо в зависимости от выбранного на пульте направления движения рабочего органа и перемещает золотник 6 соответствующего ги­дрораспределителя управления 4,включая его. При перемещении левого золотника 6 влево рабочая жид­кость из напорной полости А по сверлению Г, полости золотни­ка 6 и сверлению В попадает в полость Б золотника 2, который под действием созданного на его торец давления перемещается вправо, соединяя полость А с напорной полостью Ж, ведущей к гидроцилиндрам. Рис. 114. Гидрораспределитель с электрогидравлическим управлением: 1,4 — гидрораспределители, 2,6 — золотники, 3, 5 - пружины, 7 - наконечник якоря электромагнита, 8 — штепсельный разъем, 9 – электромагнит. При выключении электромагнита золотник 6 под действием пружины 5 возвращается в исходное положение и перепускает жидкость из полости Б по сверлению В в полость золотника б и через сверление И в сливную полость Е. Давление в полости Б падает, и золотник 2 под действием пружины 3 также возвра­щается в исходное положение, перекрыв полость А от полостей Ж гидроцилиндров. Включение правого (по рисунку) гидрораспределителя 4 ана­логично описанному выше. При этом жидкость из полости А че­рез золотник б попадает в полость Д золотника 2 и перемещает его влево. На скрепере ДЗ-13А дополнительно установлены объеди­ненные в одном корпусе переливной и предохранительный ги­дроклапаны, которые работают так же, как клапаны рассмо­тренных выше гидрораспределителей. При включении любого гидрораспределителя одновременно с помощью электромагнита включается переливной гидроклапан, соединяя напорную гидро­линию, ведущую от насосов к гидрораспределителям. При ней­тральном положении всех гидрораспределителей (при нерабо­тающих гидроцилиидрах) переливной гидроклапан перепускает жидкость от насосов на слив в бак. Гидроцилиндры. В гидроприводе применяют силовые гидроци­линдры двустороннего действия, которые передают усилия в обе стороны за счет возвратно-поступательного перемещения под­вижного звена. Гидроцилиндр состоит из корпуса 4 и штока 1 с по­ршнем 6. Корпус представляет собой трубу с тщательно обрабо­танной внутренней поверхностью. С одной стороны труба закры­та глухой крышкой 9 с проушиной, которая в зависимости от конструкции гидроцилиндра может быть съемной и крепиться к корпусу гайкой 10 (как это показано на рисунке), или быть при­варенной. Другой конец корпуса закрыт съемной крышкой 2 с осевой расточкой. Внутри корпуса перемещается поршень 6 с манжетами 5, предотвращающими перетекание рабочей жидко­сти из полостей гидроцилиндра, разделенных поршнем. Усилие от поршня 6передает шток 1, на внешнем конце ко­торого закреплена головка 13 с проушиной. Полость гидро­цилиндра, в которой расположен шток 1, называют штоковой; полость за поршнем — поршневой. Рабочая жидкость поступает в полости и вытесняется из них через сверления 3, 7. При подаче жидкости в сверление 7 шток 1 выдвигается, а при подаче в свер­ление 3— втягивается. Так как гидроцилиндр одной проушиной соединен с рамой машины, а другой - с рабочим органом, то при перемещении штока вдоль гидроцилиндра изменяется длина между проушинами и, следовательно, положение рабочего орга­на относительно рамы машины. Чтобы предотвратить вытекание жидкости по штоку 1, его полированная поверхность защищена манжетами 11, устано­вленными в крышке 2. Кроме того, предусмотрен грязесъемник 12, счищающий грязь со штока при его втягивании в корпус гидроцилиндра. Гидроцилиндры, применяемые на различных бульдозерах и скреперах, различаются главным образом рабочим диаметром и ходом штока. По конструкции гидроцилиндры принципиально подобны рассмотренному. В гидроцилиндрах рабо­чего оборудования некоторых бульдозеров для уменьшения ско­рости опускания отвала в сверлениях, через которые подводят рабочую жидкость к штоковой полости, устанавливают замедли­тельный клапан. Клапан 14 представляет собой шту­цер, в котором размещена фасонная шайба 15. Ее осевое переме­щение ограничено штифтом 16. При выдвижении штока гидроцилиндра (опускание отвала) жидкость, вытесняемая из штоковой полости, прижимает шайбу 75 к выточке клапана 14 и проходит на слив только через умень­шенное центральное отверстие шайбы. Таким образом скорость опускания отвала замедляется. При подаче жидкости в штоковую полость шайба 75 отодвигается и поток проходит через за­зоры между шайбой и внутренним диаметром штуцера, что обусловливает большее проходное сечение и, следовательно, уве­личенную скорость перемещения штока. Чтобы предотвратить жесткий удар поршня о крышку, в не­которых конструкциях гидроцилиндров предусмотрен демпфер. Принцип действия демпфера основан на том, что в конце хода поршня часть жидкости в гидроцилиндре отсекает­ся от сливной гидролинии. Происходит это с помощью хвосто­вика 17 штока, который утапливается в расточку крышки, оста­вляя узкий кольцевой зазор для вытеснения жидкости. Сопроти­вление сливу в этом зазоре замедляет ход поршня и смягчает (демпфирует) удар при его упоре в крышку. Рис. 115. Гидроцилиндр: а - общий вид, 6 - эамедлительный клапан, в - демпфер; 1 - шток, 2, 9 - крышки, 3, 7 — сверления для подачи масла, 4 — корпус, 5, 11 - манжеты, б - поршень, 4 — масленка, 10 - гайка, 12 — грязесъемник, 13 - головка штока, 14 - замедлительный клапан, 15 - шайба, 16 - штифт, 17 - хвостовик; I-схема работы при опускании отвала, II — то же, при подъеме. Гидрозамки

В гидравлических системах гидрозамки перекрывают гидролинии в одном направлении.

Гидрозамок гидрораскоса состоит из корпуса 8, закрытого двумя крышками 7, внутри которого размещены ша­риковые клапаны. Работает гидрозамок следующим образом. При подаче рабочей жидкости, например, в левую полость А под давлением левый шарик 3 преодолевает сопротивление пружины 2 и открывает доступ потока в полость Б, связанную гидроли­нией со штоковой полостью гидрораскоса 7. Шток гидрораскоса начинает перемещаться вправо и толкателем 9 сдвигает шарик 3, открыв тем самым слив из оравой полости гидрораскоса через правые полости Б и А гидрозамка в гидрораспределитель 5 и гидробак 1. В нейтраль­ном положении оба шарика 3 под действием пружин 2, а также под давлением жидкости в гидрораскосе, возникающим при внешних нагрузках, прижимаются к седлам 4, надежно пере­крыв перетекание рабочей жидкости между полостями гидро­раскоса.

Гидрозамок гидроцилиндра ковша скрепера ра­ботает следующим образом. При подаче жидкости из гидро­распределителя в полость А под давлением открывается клапан 72 и весь поток свободно проходит в полость Б, затем в штоко-вую полость гидроцилиндра и поднимает ковш.

При подаче рабочей жидкости от гидрораспределителя в пор­шневую полость гидроцилиндра жидкость одновременно посту­пает в полость Г гидрозамка и поднимает плунжер 10 вместе с дросселем 14. В этом случае жидкость из полости Б, связанной со штоковой полостью гидроцилиндра, по отверстиям В посту­пает в полость А и далее на слив. Благодаря уменьшенному проходному сечению отверстий В ковш плавно опускается.