Гидравлические баки и теплообменники 6 страница

В гидрораспределителях с электромагнитным управлением переключение золотника происходит при помощи одного или двух электромагнитов толкающего типа.

В гидрораспределителях с гидравлическим управлением переключение золотника происходит при помощи рабочей жидкости.

Технические характеристики гидрораспределителей золотникового типа приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Техническая характеристика золотниковых гидрораспределителей

Тип	Условный проход, мм	Номинальное давление, МПа	Номинальный расход, л/мин	Число золотников	Способ разгрузки
Секционные с ручным управлением
Р				1 – 4	через золотник
Р				1 – 4	через золотник
РС				1 – 6	через золотник
Р50				1 – 6	через клапан
Моноблочные с ручным управлением
26.1401					через клапан
Р160					через клапан
Р500					через золотник
Р12			12,5		через золотник
Р80				2 или 3	через клапан
Секционный с гидравлическим управлением
Р50				1 – 6	через клапан
Моноблочные с гидравлическим управлением
ГГ3					через золотник
ГГ4					через золотник
Секционный с электрогидравлическим управлением
РЭГ50-3				1 – 6	через клапан
Моноблочный с электрогидравлическим управлением
Р80					через клапан
Секционный с электрическим управлением
У7510				1 – 7	через клапан

6 ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ГИДРОСИСТЕМ

Гидробаки предназначены для питания гидропривода рабочей жидкостью. Кроме того, через гидробак осуществляется теплообмен между рабочей жидкостью и окружающим пространством; в нем происходит выделение из рабочей жидкости воздуха, пеногашение и оседание механических и других примесей.

Рисунок 6.1 – Гидробак: 1 – указатель масла; 2– всасывающая труба; 3 – крышка; 4 – сапун; 5 – глазок; 6 – сливная труба; 7 – фильтр; 8 – сетчатый фильтр; 9 – заливное

отверстие; 10 – магнитная пробка; 11 – крышка для слива рабочей жидкости; 12 – перегородки (успокоители)

Гидробаки изготавливают сварными из листовой стали толщиной 1 ÷ 2 мм или литыми из чугуна. Форма гидробаков чаще всего прямоугольная. Внутри гидробака имеются перегородки 12, которыми всасывающая труба 2 отделена от сливной 6. Кроме того, перегородки удлиняют путь циркуляции рабочей жидкости, благодаря чему улучшаются условия для пеногашения и оседания на дно гидробака примесей, содержащихся в рабочей жидкости. Лучшему выделению воздуха из рабочей жидкости способствует мелкая сетка, поставленная в гидробаке под углом. Для выравнивания уровня жидкости в гидробаке перегородки имеют отверстия на выоте 50 ÷ 100 мм от дна. Заливку рабочей жидкости производят через отверстие 9 с сетчатым фильтром 8, имеющим ячейки размером не более 0,1 х 0,1 мм. Отверстие для заливки закрывают пробкой.

Для контроля уровня рабочей жидкости в гидробаке служат указатель 1 или смотровой глазок 5.

Для выравнивания давления над поверхностью жидкости в баке с атмосферным давлением служит сапун 4. Возможны случаи, когда давление в гидробаке отличается от атмосферного (избыточное давление или вакуум).

Сливную и всасывающую трубы устанавливают на высоте h = (2 ÷ 3)d от дна бака, а концы труб скашивают под углом 45 °. При этом скос сливной трубы направлен к стенке, а всасывающей – от стенки. Такое

расположение концов труб уменьшает смешивание жидкости с воздухом, взмучивание осадков и попадание примесей во всасывающую гидролинию.

В верхней части сливной трубы может быть установлен фильтр. Дно

гидробака имеет отверстие с крышкой 11 для спуска рабочей жидкости, периодической очистки и промывки гидроемкости. На дне также могут быть установлены магнитные пробки 10 для задержания металлических примесей. Крышка 3 бывает съемной. С гидробаком она соединяется через уплотнитель из маслостойкой резины.

Для определения емкости бака выполняется тепловой расчет, целью которого является:

- определение установившейся температуры рабочей жидкости для гидросистем, в которых габариты резервуаров для рабочей жидкости ограничены. При превышении допустимого значения установившейся температуры в гидросистеме предусматривается применение

холодильников. Холодильники применяются также в гидросистемах большой мощности (более 20 ÷ 30 Квт);

- определение минимальной емкости гидробака, при которой установившаяся температура нагрева масла не превышала бы допустимое

значение в гидросистемах, в которых габариты резервуаров для рабочей жидкости не имеют строгих ограничений.

С примером теплового расчета можно ознакомиться в источниках

[3, 8].

На практике при выборе объема бака можно руководствоваться

следующими правилами [6]:

- для стационарных машин, работающих в помещении без искусственного охлаждения, емкость бака принимается равной 2 ÷ 3 - минутной производительности насосов. Значение этой емкости должно быть не менее утроенного объема масла, циркулирующего в гидросистеме;

- для стационарных машин, работающих на открытом воздухе, емкость бака принимается равной не менее минутной производительности насосов и не менее минутного объема масла, циркулирующего в гидросистеме;

- для гидросистем транспортных и передвижных лесных машин, работающих на открытом воздухе, емкость бака принимается равной

0,3 ÷ 1,0 -минутной производительности насосов, но не менее 1,5 ÷ 2,0

объемам масла, циркулирующего в гидросистеме.

В процессе эксплуатации гидропривода температура рабочей жидкости не должна превышать 55 ÷ 60 °С и в отдельных случаях 80 °С. Если поддержание температуры в пределах установленной не может быть обеспечено естественным охлаждением, в гидросистеме устанавливают теплообменники.

В гидроприводах применяют два типа теплообменников: с водяным и воздушным охлаждением.

Теплообменники с водяным охлаждением имеют небольшие

размеры. В отличие от воздушных, они более эффективны, но требуют дополнительного оборудования для подачи охлаждающей жидкости.

Теплообменники с водяным охлаждением целесообразно применять

в гидроприводах стационарных машин, работающих в тяжелых условиях.

Теплообменники с воздушным охлаждением выполняют по типу автомобильных радиаторов или в виде труб, оребренных для увеличения поверхности теплопередачи. Для увеличения эффективности теплопередачи поверхность теплообменника обдувается воздухом от вентилятора.

6.2 Фильтры

Фильтры служат для очистки рабочей жидкости от содержащихся в ней примесей. Эти примеси состоят из посторонних частиц, попадающих в гидросистему извне (через зазоры в уплотнениях, при заливке и доливке рабочей жидкости в гидробак и т.д.), из продуктов износа гидроагрегата и продуктов окисления рабочей жидкости.

Механические примеси вызывают абразивный износ и приводят к заклиниванию подвижных пар, ухудшают смазку трущихся деталей

гидропривода, снижают химическую стойкость рабочей жидкости, засоряют узкие каналы в регулирующей гидроаппаратуре.

Примеси задерживаются фильтрами (рисунок 6.2), принцип работы

которых основан на пропуске жидкости через фильтрующие элементы (щелевые, сетчатые, пористые) или через силовые поля (сепараторы). В первом случае примеси задерживаются на поверхности или в глубине фильтрующих элементов, во втором рабочая жидкость проходит через искусственно создаваемое магнитное, электрическое, центробежное или гравитационное поле, где происходит оседание примесей.

Рисунок 6.2 – Схема фильтрации рабочей жидкости

По тонкости очистки, т. е. по размеру задерживаемых частиц фильтры делятся на фильтры грубой, нормальной и тонкой очистки.

Фильтры грубой очистки задерживают частицы размером до 0,1 мм (сетчатые, пластинчатые) и устанавливаются в отверстиях для заливки рабочей жидкости в гидробаки, во всасывающих и напорных гидролиниях

и служат для предварительной очистки.

Фильтры нормальной очистки задерживают частицы от 0,1 до 0,05 мм (сетчатые, пластинчатые, магнитно-сетчатые) и устанавливаются на напорных и сливных гидролиниях.

Фильтры тонкой очистки задерживают частицы размером менее 0,05 мм (картонные, войлочные, керамические), рассчитаны на небольшой расход и устанавливаются в ответвлениях от гидромагистралей.

В зависимости от мест установки фильтров в гидросистеме различают фильтры высокого и фильтры низкого давления.

Последние можно устанавливать только на всасывающих или

сливных гидролиниях.

При выборе схемы установки необходимо учитывать многие факторы:

- источник загрязнений;

- чувствительность элементов гидропривода к загрязнениям;

- режим работы машины;

- рабочее давление;

- регулярность и нерегулярность обслуживания;

- тип рабочей жидкости;

- условия эксплуатации.

На рисунке 6.3 представлены возможные варианты установки фильтров на всасывающей, напорной и сливной гидролиниях.

Рисунок 6.3 – Схемы включения фильтров: а – на всасывающей гидролинии; б – на напорной гидролинии; в – на сливной гидролинии

Установка фильтров на всасывающей гидролинии обеспечивает защиту всех элементов гидросистемы. Недостатки: ухудшатся всасывающая способность насосов и возможно появление кавитации. Дополнительно устанавливают индикатор, выключающий привод насоса совместно с обратным клапаном, включающимся в работу при недопустимом засорении (рисунок 6.3 а).

Установка фильтров на напорной гидролинии обеспечивает защиту всех элементов, кроме насоса. Засорение может вызвать разрушение фильтрующих элементов. Для этого устанавливают предохранительные клапаны (рисунок 6.3 б).

Установка фильтров на сливной гидролинии наиболее распространена, так как фильтры не испытывают высокого давления, не создают дополнительного сопротивления на всасывающей и напорной

гидролинии и задерживают все механические примеси, содержащиеся в рабочей жидкости, возвращающейся в гидробак. Недостаток такой схемы заключается в создании подпора в сливной гидролинии, что не всегда

является желательным.

В таблице 6.1 приведены технические характеристики фильтров очистки рабочей жидкости различного типа.

Таблица 6.1 – Технические характеристики фильтров

Маркировка	Условный проход, мм	Тонкость фильтрации, мкм	Номинальное давление, МПа	Номинальный расход, л/мин	Масса, кг
Напорные типа ФГМ
1ФГМ32-05				15,5	5,0
1ФГМ32-10				40,0	6,5
1ФГМ32-25					13,5
1ФГМ32-40					19,5
2ФГМ32-05					5,0
2ФГМ32-10					6,5
2ФГМ32-25					13,5
2ФГМ32-40					19,5
3ФГМ32-05					5,0
3ФГМ32-10					6,5
3ФГМ32-25					13,5
3ФГМ32-40					19,5
4ФГМ32-05					5,0
4ФГМ32-10					6,5
4ФГМ32-25					13,5
4ФГМ32-40					19,5
1ФГМ16-05					2,0
1ФГМ16-10					2,0
1ФГМ16-25					2,0
1ФГМ16-40					2,0
2ФГМ16-05					3,6
2ФГМ16-10					3,6
2ФГМ16-25					3,6
2ФГМ16-40					3,6
Напорные типа НГ
1НГ-16-10					4,2
1НГ-16-25					4,2
1НГ-16-40					4,2
2НГ-16-10					5,8
2НГ-16-25					5,8
2НГ-16-40					5,8
Щелевые типа Г-41
10-80-1			6,3		2,1
10-80-2			6,3		1,5
16-125-1			6,3		2,1
16-125-1			6,3		1,5
16-80-1			6,3		2,2
16-80-2			6,3		1,5
25-125-1			6,3		2,2

Продолжение таблицы 6.1

25-125-2			6,3		1,5
25-80-1			6,3		4,5
25-80-2			6,3		3,2
40-125-1			6,3		4,5
40-125-2			6,3		3,2
40-80-1			6,3		5,1
40-80-2			6,3		3,6
63-125-1			6,3		5,1
63-125-2			6,3		3,6
Сетчатые типа С42-5
0,04 АС42-51			0,63		0,8
0,04 АС42-52			0,63		0,9
0,04 АС42-53			0,63		1,1
0,04 АС42-54			0,63		1,1
0,08 АС42-51			0,63		0,9
0,08 АС42-52			0,63		0,9
0,08 АС42-53			0,63		1,1
0,08 АС42-54			0,63		1,1
0,16 АС42-51			0,63		0,9
0,16 АС42-52			0,63		0,9
0,16 АС42-53			0,63		1,1
0,16 АС42-54			0,63		1,1
0,04 ВС42-51			0,63		0,8
0,04 ВС42-52			0,63		0,8
0,04 ВС42-53			0,63		1,0
0,04 ВС42-54			0,63		1,2
0,08 ВС42-51			0,63		0,8
0,08 ВС42-52			0,63		0,8
0,08 ВС42-53			0,63		1,0
0,08 ВС42-54			0,63		1,2
0,16 ВС42-51			0,63		0,8
0,16 ВС42-52			0,63		0,8
0,16 ВС42-53			0,63		1,0
0,16 ВС42-54			0,63		1,2
Всасывающие сетчатые ОСТ2 С41-2-80
8-80					0,1
8-160				2,5	0,1
8-80-2					0,1
8-160-2				2,5	0,1
10-80					0,1
10-80-2					0,1
10-160					0,1
10-160-2					0,1
20-80					0,3
20-80-2					0,3

Окончание таблицы 6.1

20-160					0,3
20-160-2					0,3
40-80					0,5
40-80-2					0,5
40-160					0,5
40-160-2					0,5
80-80					2,2
80-80-2					2,2
80-160					2,2
80-160-2					2,2
Сепараторы магнитные очистительные типа ФММ
ФММ21		0,02-1	1,6		1,3
ФММ22		0,02-1	1,6	12,5	1,7
ФММ23		0,02-1	1,6		3,0
ФММ24		0,02-1	1,6		3,8
ФММ25		0,02-1	1,6		8,3
ФММ26		0,02-1	1,6		16,0
ФММ27		0,02-1	1,6		45,0
Сапуны
Сапун 10				0,025	0,1
Сапун 16				0,1	0,1
Сапун 20				0,5	0,1
Линейные
ФЛГ-1				0,2	0,6
ФЛГ-100/200				0,2	0,6
Сливные
ЗФС10					6,0
ЗФС25					6,0
ЗФС40					6,0

6.3 Гидравлические аккумуляторы

Гидравлическим аккумулятором называется гидроемкость, предназначенная для аккумулирования энергии рабочей жидкости, находящейся под давлением, с целью последующего использования этой энергии в гидроприводе. В зависимости от носителя потенциальной энергии гидроаккумуляторы подразделяют на грузовые, пружинные и пневматические (рисунок 6.4).

Рисунок 6.4 – Гидроаккумуляторы: а – грузовой; б – пружинный; в – пневмогидравлический с упругим разделителем

Грузовой аккумулятор (рисунок 6.4 а) состоит из цилиндра 1, плунжера 2 и груза 3 весом 2G. При зарядке плунжер поднимается (происходит увеличение потенциальной энергии), при разрядке – опускается. Давление разрядки постоянно, но громоздкость ограничивает их применение.

Пружинный аккумулятор (рисунок 6.4 б) состоит из цилиндра 2,

поршня 1, пружины 3, помещенной в корпусе 4. Зарядка и разрядка происходит через отверстие 5. Они компактны, но есть недостаток – неравномерность давления в начале и в конце цикла разрядки, малый полезный объем.

Пневмогидравлический аккумулятор (рисунок 6.4 в) с упругим разделителем состоит из баллона 1 и эластичной диафрагмы 2, закрепленной в верхней части аккумулятора. Зарядку газом производят через отверстие 4, а рабочей жидкостью через отверстие 3. Верхняя часть заполняется газом до начального давления PН, соответствующего минимальному рабочему Pminв гидросистеме. Рабочая жидкость заполняет нижнюю часть до давления Pmax, равного максимальному давлению в гидросистеме. Газ сжимается также до давления Pmax. Когда давление в гидросистеме станет меньше Pmax, рабочая жидкость вытесняется из

гидроаккумулятора. Кольцо 5 предохраняет диафрагму от продавливания и повреждения. Достоинства: не требует частой подзарядки газом; безынерционен; пригоден к эксплуатации после длительного перерыва в работе и устанавливается в любом положении.

Гидроаккумуляторы поддерживают на заданном уровне давление, компенсируют утечки, сглаживают пульсацию давления, создаваемую насосами, выполняют функцию демпфера, предохраняют систему от

забросов давления, вызванных наездом машин на дорожные препятствия. Также используются для достижения большей скорости холостого хода при совместной работе с насосами.

Пример схемы включения гидроаккумулятора представлен на рисунке 6.5.

Рисунок 6.5 – Схема включения гидроаккумулятора для компенсации утечек: 1 – распределитель; 2 – предохранительный клапан непрямого действия; 3 – дроссель; 4, 8 – обратный клапан; 5 – гидроаккумулятор; 6 – гидроцилиндр;

7 – реле давления

В схеме на рисунке 6.5 гидроаккумулятор 5 выполняет функцию компенсатора утечек и поддерживает постоянным давление в гидроприводе машины для удержания груза. При холостом ходе штока гидроцилиндра насос клапаном 2 разгружен, а требуемое давление в рабочей полости гидроцилиндра 6 поддерживается гидроаккумулятором. Обратный клапан 8 в этой схеме блокирует аккумулятор от линии слива при разгруженном насосе. Распределитель 1 управления клапаном 2 включается от реле давления 7, которое настраивают на рабочее давление. Дроссель 3 служит для регулирования расхода при разрядке аккумулятора.

Зарядка аккумулятора происходит через обратный клапан 4 в процессе выполнения полезной работы гидроцилиндром.

По сравнению с безаккумуляторным рассмотренный гидропривод имеет меньшие габарит, массу и может быть более экономичным, так как

потребляемая насосом мощность будет меньше за счет уменьшения времени работы насоса под нагрузкой.

Технические характеристики гидроаккумуляторов приведены в

таблице 6.2.

Таблица 6.2 – Технические характеристики гидроаккумуляторов

Тип	Номинальное давление, МПа	Вместимость, л	Примечание
150.37.044 – 1		0,16	Пружинный
АП60.000 – 01		6,3	Пружинный
80 – 4609010		0,118	Пружинный
80 – 4609070		0,118	Пружинный
АПГ 1.16.000		1,0	Мембранный

6.4 Гидрозамки

Гидрозамком называется направляющий гидроаппарат, предназначенный для пропускания потока рабочей жидкости в одном направлении при отсутствии управляющего воздействия, а при наличии управляющего воздействия – в обоих направлениях.

По числу запорно-регулирующих элементов гидрозамки могут быть одно- и двухсторонними.

Односторонний гидрозамок (рисунок 6.6) имеет толкатель 3,

запорно-регулирующий элемент 1 и нерегулируемую пружину 2, которые образуют подобие обратного клапана. У одностороннего гидрозамка выполнено три подвода, соединенные с тремя полостями гидрозамка А, Б и У. При подаче рабочей жидкости под давлением в полость А (рисунок 6.6 а) открывается запорно-регулирующий элемент 1, и жидкость начинает свободно проходить в полость Б (рисунок 6.6 б). Управляющее воздействие отсутствует, т.е. в полость У давление жидкости не подается.

Дата добавления: 2014-12-07