Гидравлический привод кранового оборудования

Гидравлический привод кранового оборудования

Объемный гидропривод представляет собой совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение механизмов крана посредством рабочей жидкости под давлением. Основным типом привода на кранах является насосный гидропривод. В зависимости от типа приводящего двигателя гидропривод бывает дизель-насосный и электронасосный.

Насосный гидропривод включает в себя насос, гидродвигатель (гидромотор, гидроцилиндр), распределительную и регулирующую аппаратуру и гидролинии. Часть насосного гидропривода, предназначенная для передачи движения от приводящего двигателя к механизмам, называется объемной гидропередачей. В кранах применяют в основном гидропередачи с разомкнутой циркуляцией жидкости, в которых одна из линий насоса является напорной и соединена с гидродвигателем, а другая — всасывающей и соединена с гидробаком. Гидропередача обеспечивает жесткую связь между входным и выходным звеньями, передавая создаваемое насосом давление к гидродвигателю через рабочую жидкость, заключенную в замкнутом пространстве.

В гидроприводе кранов применяют нерегулируемые насосы (с постоянным рабочим объемом). Для регулирования скорости выходного звена гидродвигателя используют гидропривод с комбинированным регулированием путем изменения частоты вращения вала насоса, дросселирования жидкости и поочередного подключения насосов к гидродвигателю.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

В качестве жидкости в гидроприводах применяют в основном минеральные масла. Одна из важных характеристик масла — его вязкость, определяющая подвижность жидкости. Другими свойствами, которыми должно обладать масло, являются его стабильность при заданном давлении, широких границах изменения температуры (от —60 до +80 °С) и высоких скоростях, смазывающие, антикоррозионные, противопенные и другие особенности.

Насосы и гидромоторы. Насосом называется машина для создания потока жидкой среды. Насос преобразует сообщаемую ему приводящим двигателем — дизелем, электродвигателем механическую энергию в энергию потока рабочей жидкости, которая по гидролинии транспортируется к гидродвигателю исполнительного механизма.

Читайте также:  Внешняя видеокарта для ноутбука вместо dvd привода

В насосе основным элементом является рабочий орган, под силовым воздействием которого на жидкую среду в камере жидкость перемещается. Рабочие органы выполняют в виде поршней или шестерен. По характеру процесса вытеснения жидкости насосы разделяют на поршневые, роторные, крыльчатые. На кранах в основном применяют поршневые и роторные насосы. Роторные насосы в свою очередь делятся на зубчатые и винтовые.

Наиболее широко распространены шестеренные роторно-вращатель-ные и аксиально-поршневые насосы и гидромоторы. Конструкция и принцип действия шестеренных и аксиально-поршневых насосов и гидромоторов описаны на примере кранов КС-5363 и КС-6471.

Шестеренный насос ИШ-10Е1 (рис. 9) состоит из корпуса и двух шестерен — ведомой и ведущей. Шестерни изготовлены заодно с валами. Корпус закрыт крышкой, закрепляемой болтами. Плавающие втулки являются подшипниками скольжения для валов и одновременно служат упорными подшипниками для торцов шестерен.

Для исключения перекосов втулок со стороны всасывающей камеры предусмотрена разгрузочная пластина. При вращении шестерен рабочая жидкость, заключенная во впадинах шестерен, увлекается из

Рис. 9. Шестеренный насос НШ-10Е1:
1 — корпус, 2, 5, 8 — уплотнения, 3 — втулки, 4, 11 — ведущая и ведомая шестерни, 6 — штифт, 7 — крышка, 9 — резиновое кольцо, 10 — болт
чий объем подаваемой

Аксиально-поршневые насосы и гидромоторы (моторы). В аксиально-поршневых насосах жидкость вытесняется из неподвижных (или качающихся) рабочих камер в результате прямолинейного возвратно-поступательного движения рабочих органов (поршней) относительно этих камер.

В аксиально-поршневых гидромоторах энергия потока жидкости преобразуется в механическую энергию ведомого звена в результате наполнения жидкостью рабочих камер и перемещения рабочих органов.

На стреловых кранах для гидропривода применяют нерегулируемые аксиально-поршневые насосы и гидромоторы бескарданного типа со сферическим распределением.

Основными параметрами насосов и гидромоторов являются рабочий объем, частота вращения вала, давление, мощность, а также подача и крутящий момент (для гидромоторов).

Основные параметры наиболее применяемых аксиально-поршневых насосов приведены в табл. 3.

полости всасывания в полость нагнетания и как бы запирается в ней зубьями, вступающими в зацепление. Выходя из зацепления, зубья освобождают объем в полости всасывания, который заполняется очередной порцией жидкости. Часть жидкости, просочившейся по валам шестерни, поступает через отверстия в крышке и ведомой шестерне в полость всасывания. Резиновые уплотнения препятствуют просачиванию жидкости из корпуса насоса. Давление шестеренных насосов НШ-50, НШ-92 составляет 16 МПа. Число, стоящее в марке насоса после буквенного обозначения, означает работу жидкости в см3, за один оборот.

Таблица 3.
Параметры аксиально-поршневых насосов

Принцип действия насоса заключается в том, что крнвошипно-шатунный механизм, шарнирно соединяясь через свои шатуны с внутренней поверхностью поршня, приводит в движение поршни относительно блока цилиндров, которые в свою очередь перемещаются параллельно своей оси. При вращении вала кривошипа поршень перемещается вместе с цилиндром и одновременно относительно него.

Рис. 10. Схема аксиально-поршневого насоса:
1 — распределительный диск, 2 — блок цилиндров, 3 — поршень, 4

шатун, 5 — корпус, 6 — шарикоподшипник, 7, 9 — передняя, задняя крышки, 8 — вал

Располагая несколько цилиндров по окружности под углом к оси ведущего вала, получают принципиальную схему насоса с наклонным блоком.

Насос (гидромотор) (рис. 10) состоит из неподвижного распределительного диска, вращающегося блока цилиндров, поршней, шатуна и корпуса. Блок цилиндров шарнирно соединен с диском, а с помощью шатуна — шарнирно связан с валом.

Жидкость подводится к блоку цилиндров и отводится от него через специальные окна, предусмотренные в корпусе насоса.

Гидроцилиндры. Гидроцилиндры являются объемными гидродвига-телями с возвратно-поступательным движением выходного звена. Выходное звено гидроцилиндров может быть штоком или плунжером. На кранах гидроцилиндры применяют для перемещения подвижных секций стрелы, подъема (опускания) стрелы и выдвижения (втягивания) выносных опор.

Наиболее распространены на кранах поршневые гидроцилиндры двустороннего действия. Эти гидроцилиндры имеют две рабочие полости: штоковую, в которой расположен шток, и противоположную — поршневую. В зависимости от того, в какую из полостей нагнетается рабочая жидкость (противоположная полость при этом соединяется со сливной линией), усилие и движение штока будут направлены в соответствующую сторону.

Гидроцилиндры механизма подъема стрелы крепят шарнирно со стороны корпуса и штока; гидроцилиндры перемещения секций стрелы — у корпуса с помощью сферических подшипников скольжения.

Поршень на конце штока крепят гайками. Для направления штока со стороны крышки служат втулки. Герметичность штоковой полости обеспечивают уплотнения.

На штоке рядом с поршнем установлен демпфер, предназначенный для смягчения удара поршня о переднюю крышку в конце его полного хода.

При подходе к внутреннему кольцу — крышке коническая поверхность демпфера во время дальнейшего движения штока вправо постепенно уменьшает зазор, через который жидкость выжимается поршнем из штоковой полости в штуцер. Поршень автоматически затормаживается в результате дросселирования масла через уменьшающуюся щель и штуцер.

При подаче рабочей жидкости в полость жидкость, проходя между торцом штока и цилиндром, давит на поршень, который вместе со штоком начинает медленно выдвигаться. При полном открытии отверстия цилиндра шток перемещается быстро. Жидкость из полости вытесняется в штуцер и далее попадает в сливную линию. При подаче жидкости в полость шток перемещается обратно и жидкость сливается через отверстие.

Источник

Гидравлический привод кранового оборудования

ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИВОДОВ АВТОКРАНОВ

Для приведения в действие (движение) какой-либо машины или механизма при­меняют комплекс устройств, который на­зывается приводом. Привод автомобиль­ного крана состоит из силового оборудо­вания, трансмиссии и систем управления.
Силовое оборудование явля­ется источником энергии и представляет собой систему устройств, преобразующих тот или иной вид энергии в механиче­скую.
Трансмиссия передает получен­ную механическую энергию (движение) своим конечным элементам — исполни­тельным механизмам, которые приводят в действие грузозахватные устройства, опускают или поднимают стреловое обо­рудование крана, вращают его поворот­ную часть, осуществляют передвижение машины.
С помощью систем управле­ния производят пуск и остановку испол­нительных механизмов и устанавливают необходимые режимы их работы, а также контролируют и корректируют работу всех устройств привода.
Привод автомобильного крана приво­дит в действие все исполнительные меха­низмы кранов, поэтому в инструкциях по эксплуатации кранов наряду с термином «привод крана» применяют термин «при­вод исполнительных механизмов крана» или просто «привод механизмов». Иног­да говорят не о приводе крана в целом, . а о приводе его отдельных исполни­тельных механизмов: грузовой, стрело­вой или вспомогательных лебедок, меха­низмов поворота или передвижения. В этом случае под приводом механизма принимают силовую установку крана и ту часть трансмиссии и аппаратов упра­вления, которая непосредственно пере­дает и управляет движением крюковой подвески, стрелы, поворотной части или самого крана.
В качестве силового оборудования привода автомобильных кранов исполь­зуют силовое оборудование (двигатель внутреннего сгорания) базовых автомоби­лей. На базовых автомобилях устанавли­вают поршневые двигатели внутреннего сгорания — двигатели, у которых топли­во, распыленное и смешанное с воздухом, сгорает внутри цилиндров, а выделяю­щиеся при этом газы (продукты сгорания) производят работу, перемещая поршни, расположенные в цилиндрах. Таким об­разом, двигатель внутреннего сгорания 1 преобразует работу расширения газо­образных продуктов сгорания топлива в механическую энергию. Полученная ме­ханическая энергия может непосредствен­но передаваться рабочим органам крана трансмиссией привода, которая в этом случае представляет собой единую меха­ническую силовую передачу, состоящую из отдельных механических передач, ко­робок, редукторов и механизмов, а также соединительных муфт, обеспечивающих постоянное соединение узлов и деталей t силовой передачи между собой. Приводы с описанной схемой преобразования и передачи энергии называются механи­ческими.
Схема преобразования и передачи энергии может быть и более сложной.
Например, механическая энергия, источ­ником которой являются двигатели вну­треннего сгорания базовых автомобилей, передается электрическим генераторам (или гидравлическим насосам), преобра­зующим ее в энергию электрического то­ка (или потока рабочей жидкости). Эта энергия подается к электрическим (или гидравлическим) двигателям, которые преобразуют ее в механическую энергию, передаваемую исполнительным механиз­мам и через них — грузозахватному устройству, стреле, поворотной платфор­ме или ходовому устройству.
В этом случае трансмиссия привода представляет собой совокупность не­скольких силовых передач: механической, передающей механическую энергию от двигателя базового автомобиля к элек­трическому генератору (или гидравличе­скому насосу); электрической (или гидра­влической), передающей энергию электри­ческого тока (или потока рабочей жидко­сти) от генератора (или гидравлического насоса) электрическим (или гидравличе­ским) двигателям; механической, пере­дающей механическую энергию от элек­трического (или гидравлического) двига­теля к грузозахватному устройству или стреле.
Рассмотрим, например, принципиаль­ную схему объемного гидропривода посту­пательного движения (выходное звено — гидравлический цилиндр, например, подъема стрелы). С помощью механиче­ской силовой передачи (например, короб­ки отбора мощности) движение от двига­теля базового автомобиля передается валу 7 (рис. 8,*:/) гидронасоса 2. Гидрона­сос преобразует механическую энергию в энергию потока рабочей жидкости и подает ее в гидроцилиндр, гильза кото­рого шарнирно крепится на поворотной платформе, а шток — на стреле.
Подъем стрелы (рис. 8, I) осуществ­ится следующим образом: рабочая жид­кость, поступающая в насос из гидро­бака // по всасывающей линии /2, по­дается под давлением по напорной ли­нии 3 через гидрораспределитель 4 и по рабочей линии 5 в поршневую полость 6 гидроцилиндра. Под действием жидко­сти шток 8 в гидроцилиндре перемещает­ся вправо (стрела поднимается). Из про­тивоположной штоковой полости 7 ги-

ходного звена — гидромотора (рис. 8,6). Рабочая жидкость подается гидронасо­сом по напорной линии 3 через гидрорас­пределитель и одну из рабочих линий к гидромотору 13 и вращает вал 14 гид­ромотора в ту или другую сторону. Гид­роцилиндр или гидромотор непосред­ственно или через механическую передачу передает энергию рабочему органу кра­на.
Объемный гидропривод, в котором рабочая жидкость от гидродвигателя по­ступает в гидробак, называется иногда объемным гидроприводом с разомкнутой циркуляцией.1
Приводы с описанной схемой пре­образования и передачи энергии назы­ваются гидравлическими, несмотря на на­личие в них механических силовых пере­дач (например, исполнительных механиз­мов).
Аналогичную схему преобразования и передачи энергии имеют и электриче­ские приводы: двигатель базового авто­мобиля — механическая силовая переда­ча — электрический генератор — энергия электрического тока — электрический дви­гатель — механическая силовая переда­ча — грузозахватное устройство, стрела и т. д.
У всех автомобильных кранов привод механизма передвижения (привод базово­го автомобиля) механический, приводы остальных исполнительных механизмов, расположенных на поворотной части, мо­гут быть механическими, электрическими или гидравлическими. Поэтому в целом привод крана может быть либо меха­ническим, либо смешанным (например, электро- и гидромеханическим).
При классификации автомобильных кранов принято считать, что механиче­ский привод механизма передвижения является постоянным признаком, не требующим специального разъяснения, и классификацию кранов производят по типу привода его механизмов, распо­ложенных на поворотной части. Так, краны с механическим, электрическим или гидравлическим приводом этих меха­низмов соответственно называются кра­нами с механическим, электрическим или гидравлическим приводом. Для выдвиже­ния секций выдвижных стрел и усдановки крана на выносных опорах в автомо-дроцилиндра рабочая жидкость через рабочую линию 9, гидрораспределитель и сливную линию 10 выжимается порш­нем гидроцилиндра в гидробак, сооб­щающийся с атмосферой.
Если переместить золотник гидрорас­пределителя 4 (рис. 8,//) вверх, то рабо­чая жидкость будет подаваться по напор­ной линии 3 через гидрораспределитель и по рабочей линии 9 в штоковую по­лость гидроцилиндра — шток перемеща­ется влево (стрела опускается). Из порш­невой полости рабочая жидкость через рабочую линию 5, гидрораспределитель и сливную линию выжимается поршнем гидроцилиндра в гидробак.

Рис. 8. Принципиальные схемы объемного гидропривода поступательного (а) и поворот­ного (б) движения выходного звена:
/, // — выдвижение и втягивание штока гидро­цилиндра; 1,14 — валы гидронасоса и гидромотора, 2 — гидронасос, 3, 10, 12 — напорная, сливная и всасывающая линии, 4 — гидрораспределитель, 5, 9 — рабочие линии, 6, 7 — поршневая и штоковые полости гидроцилиндра, 8 — шток гидроцилиндра, 11 — гидробак, 13 — гидромотор

В нейтральном положении золотника гидрораспределитель запирает обе рабо­чие линии и соединяет между собой на­порную и сливную линии, что необходи­мо для разгрузки непрерывно вращающе­гося гидронасоса, подающего рабочую жидкость. Следует помнить, что объемы поршневой и штоковой полостей гидро­цилиндра с одним штоком не одинаковы, поэтому при работе привода уровень ра­бочей жидкости в гидробаке изменяется.
Аналогично работает и объемный гид­ропривод поворотным движением вы-
бильных кранах может быть применен и ручной привод.
Механический привод — наиболее де­шевый из всех приводов. Вместе с тем в трансмиссиях кранов с механическим приводом приходится применять ряд уз­лов (например, муфты сцепления, ревер­сивные механизмы, коробки передач), ко­торые обеспечивают возможность запу­ска двигателя под нагрузкой, реверсиро­вание механизмов, регулирование скоро­стей движения и т. п. Это несколько усложняет кинематическую схему крана и конструкцию узлов трансмиссии и си­стемы управления.
Электрический и гидравлический при­воды позволяют более просто обеспечить независимое регулирование скоростей ра­бочих движений, а также широко приме­нять автоматическое и полуавтоматиче­ское управление краном. Оба типа приво­да обеспечивают лучшие возможности для применения унифицированных узлов, а следовательно, конструктивные и экс­плуатационные преимущества кранам, удобную компоновку механизмов, луч­шие условия труда, повышение точности выполнения рабочих операций, увеличе­ние надежности и долговечности ма­шины.
По сравнению с электрическим гид­равлический привод позволяет получить большие передаточные числа от источни­ка энергии к исполнительным механиз­мам или рабочим органам крана без при­менения сложных по кинематике уст­ройств. Вместе с тем гидравлический привод обладает сравнительно меньшей надежностью и требует больших объемов работ по техническому обслужива­нию.
Широкому применению гидравличе­ского привода способствовало возникно­вение ряда новых технологических требо­ваний, предъявляемых к автомобильным кранам:
сокращение потерь времени на пере­вод рабочего оборудования из транспорт­ного положения в рабочее, и наоборот;
использование кранов в стесненных условиях производства работ (закрытые помещения, малые размеры рабочих пло­щадок при сложной их конфигурации);
повышение точности установки ра­бочего оборудования и груза, в том чис-ле при подаче груза через дверные и оконные проемы;
обеспечение при производстве мон­тажных работ необходимых диапазонов и четкости регулирования скоростей ра­бочих движений независимо от нагрузок.

Контрольные вопросы
1. Какова последовательность операций, производимых стреловыми самоходными кра­нами? 2. На какие группы подразделяют стре­ловые и стреловые самоходные краны? 3. Ка­кие основные признаки положены в основу классификации автомобильных кранов? 4. На­зовите основные части и сборочные единицы автокранов. 5. Расскажите об устройстве кра­нов с гидравлическим приводом, объясните, чем оно отличается от устройства кранов с механическим и электрическим приводами. 6. Назовите основные параметры кранов и дайте их определение. 7. Что называется коэффициентами грузовой и собственной устойчивости крановS. Какие основные на­грузки и параметры влияют на общую устой­чивость крана? 9. Из чего состоит привод кра­на? 10. Охарактеризуйте гидравлический, элек­трический, механический и смешанный при­воды крана.

Источник

Оцените статью
Авто Сервис