Гидравлический привод [вверх]

Гидравлический привод  — устройство, предназначенное  для приведения в движение машин и механизмов с помощью  гидравлической энергии. 

Составной частью гидропривода является гидравлический механизм, который работает под давлением, и имеет один или несколько объемных гидродвигателей. 

К устройствам гидропривода относятся

  • гидромашины
  • гидроаппараты
  • гидролинии
  • гидроемкость
  • кондиционеры рабочей среды

Например в отечественной гидравлике популярным гидроприводом  для большого количества самой разнообразной техники - служит ГСТ-90 и ГСТ-112.


Функции гидропривода [вверх]

В состав гидропривода входит ряд основных устройств, которые выполняют следующие функции: насос, как поставщик гидравлической энергии; гидравлический двигатель, как  потребитель гидравлической энергии, и преобразователь ее в механическую энергию; гидрораспределители, дроссели, которые регулируют поток рабочей жидкости, управляя движением выходного звена гидродвигателя; для перемещения рабочей жидкости внутри гидросистемы, а также подачи ее к соответствующим устройствам, используются гидролинии; отделение из гидравлической жидкости загрязнений, образующихся во время эксплуатации системы, осуществляется с помощью фильтра;  для регулирования температуры жидкости  применяются различные устройства, выполняющие как нагрев, так и ее охлаждение. 

Основной задачей гидропривода, как и механической передачи,  остается  преобразование механической характеристики приводного двигателя в соответствии с нагрузкой (регулирование, защита от перегрузок и др.). Другая функция — это передача мощности от приводного двигателя к рабочим механизмам машины (например, в одноковшовом экскаваторе — передача мощности от двигателя внутреннего сгорания к ковшу или к гидродвигателям привода стрелы, и т. д.).

Что же собой представляет система гидроуправления?

Это система, обеспечивающая управление гидропередачей и состоящая из функциональных золотниково-клапанных устройств, колонок управления и насосно-аккумуляторной части.

Благодаря системе гидроуправления  мы обеспечиваем:

  • снижения усилий на ручках управления
  • ввода автоматических связей работы гидропередачи
  • легкого подвода управляющего сигнала к агрегату, где бы он не располагался.

Типы гидроприводов [вверх]

Гидравлические приводы типизируются как объемные и гидродинамические. 

Объемные гидроприводы характеризуются большим давлением (до 300 МПа и выше) и небольшими скоростями движения жидкости. Они работают за счет потенциальной энергии давления жидкости. Также к гидромашинам объемного типа относятся насосы и гидравлические двигатели этих приводов, функционирование которых связано с поочередным наполнением рабочей полости гидравлической жидкостью и выталкиванием ее из полости. Представителями объемных гидромашин являются аксиально-поршневые и пластинчатые гидравлические насосы и двигатели. Как правило, гидродинамические приводы работают за счет кинетической энергии потока рабочей жидкости. Их главное отличие —  высокая скорость перемещения жидкости и небольшое давление системе (обычно в интервале 1...2 МПа). В связи с тем, что габаритные размеры  и масса гидродинамических приводов намного больше, чем у объемных приводов, последние стали более  распространены.  

Классификация объемных гидроприводов 

Существуют следующие разновидности объемных гидроприводов: с вращательным, поступательным и поворотным движением (в зависимости от вида перемещения выходного звена); регулируемый (дроссельный, объемный, объемно-дроссельный), нерегулируемый и саморегулируемый (по возможности регулирования скорости выходного звена); программный, следящий, стабилизированный (в соответствии с решаемыми задачами регулирования); с замкнутой и разомкнутой системой циркуляции (по виду циркуляции рабочей жидкости); насосный, аккумуляторный, магистральный (по способу подачи рабочей жидкости); с электроприводом, приводом от двигателя внутреннего сгорания, турбины (в соответствии с типом двигателя, используемого в приводе). 


Область применения гидроприводов [вверх]

Гидроприводы объемного типа широкое применяются: 

  • в дорожных и строительных машинах (автогрейдеры, экскаваторы, бульдозеры);
  • в автомобильной промышленности, в авиа-, тракторо-, станко- и танкостроении;
  • в гидросистемах промышленного оборудования. 

Преимущества гидроприводов [вверх]

В качестве приводов для станков нашли широкое применение регулируемые объемные гидроприводы, а также для литейного и прессового оборудования, прокатных станков, строительных, дорожных, подъемных, транспортных и сельскохозяйственных машин. Такой  широкий спектр их применения объясняется явно выраженными  преимуществами гидропривода по сравнению с электрическими или механическими. 

Среди основных достоинств можно выделить следующие элементы:

1. У данного привода высокая удельная мощность. То есть,  транслируемая мощность, которая приходится на одну единицу суммарного веса всех элементов. Этот показатель в 3-5 раза выше, чем у электрического аналога. При чем это преимущество повышается с ростом подаваемой мощности.

2. Очень просто, к тому же, в обширном диапазоне, обеспечивается вариант бесступенчатого выбора скорости, выходящего звена самого гидропривода.

3. Высокая  скорость быстродействия гидропривода. В несколько раз быстрее будет выполняться активизация операции по спуску, реверсу или остановке. Все это  благодаря тому, что у гидропривода  малый момент инерции у исполнительного органа двигателя. 

4. Величина коэффициента усиления гидроусилителя по мощности довольно значительная и достигает отметки в 10^5.

5. Простота реализации технологических действий при определенно-заданном режиме, а также вариант элементарного, но надежного предохранения приводящего мотора и остальных элементов гидропривода от вероятных перегрузок.

6. Весьма эффективно и просто преобразуется вращательные движения в возвратно – поступательные.

7. Компоновка агрегатов гидропривода полностью свободная и не имеет каких-либо ограничений.

8. Очень удобно то, что к гидроприводу можно подключать любое дополнительное гидравлическое оборудование. Например, дисковые пилы, захваты, отбойные молотки, разнообразные ковши.

9. Слабое воздействие гидропривода на руки рабочего, не способствует быстрой его утомляемости.

Недостатки гидроприводов [вверх]

Однако есть у гидропривода и свои недостатки. Отметим их:

1. Гидропривод имеет относительно низкий уровень КПД, а также при передаче энергии на дальние расстояния происходит значительная ее трата.

2.Рабочие характеристики гидропривода зависят от действующих эксплуатационных условий, таких как  давление, температура.

3. Чувствительны к загрязненной рабочей жидкости. Необходимо проводить регулярное обслуживание данного агрегата. Если рабочая жидкость загрязненная и какими-либо абразивными элементами, то это может привести к быстрому износу определенных частей прецизионных пар в агрегатах гидравлического типа и возможному их выходу из строя.

4. По мере его выработки или части его элементов заложенного эксплуатационного периода работы, происходит понижение уровня КПД, а также снижение характеристик данного аппарата. Сначала  изнашиваются прецизионные пары, что приводит к увеличению размеров зазоров, а также к возрастанию утечек рабочей жидкости. То есть  – понижению уровня объемного КПД агрегата.

Таким образом,  приводы гидравлического типа обладают, как явными преимуществами перед иными типами приводов, так и имеют свои недостатки. 

Поэтому проектируя и изготавливая данные приводы необходимо четко изучить поставленные задачи определенного характера. К таким задачам конструктора при проектировании гидропривода добавляется оптимизация схемы работы, обеспечивающая выполнение данным агрегатом необходимый функциональных требований, и определенный выбор элементов привода. Основные неисправности гидросистем и способы их устранения

Неполадки

Возможные причины

Способ устранения

1

Насос не подает
жидкость в систему

Неправильное направление вращения вала насоса

Изменить вращение вала

В баке мало рабочей жидкости

Долить жидкость до отметки маслоуказателя

Засорился всасывающий трубопровод

Прочистить трубопровод

Подсос воздуха во всасывающей трубе

Подтянуть соединение

Поломка насоса

Устранить повреждения или заменить насос

Велика вязкость жидкости

Заменить жидкость

Засорился демпфер переливного клапана

Промыть клапан и прочистить демпферное отверстие

2

Насос не создает
давления в системе

Насос не подает жидкость в систему

См. пункт 1

Большой износ насоса (внутренние утечки велики)

Проверить производительность насоса на холостом ходу и под нагрузкой. При объемном КПД ниже паспортного заменить насос.

Большие внешние утечки по валу через корпус насоса

Заменить уплотнения. Проверить, нет ли раковин, трещин и т.д. При их обнаружении заменить насос

Большие внутренние утечки в гидросистеме

Заменить уплотнения. Проверить узлы гидросистемы на герметичность и отремонтировать

"Завис" золотник предохранительного клапана или не "сел" на седло переливной клапан

Разобрать и промыть клапан, проверить состояние демпфера, пружины, шарика и его седла

Уменьшение вязкости масла вследствие его нагрева (обычно выше 50 С)

Улучшить условия охлаждения масла

3

Шум и вибрация в системе

Большое сопротивление во всасывающем трубопроводе

Увеличить проходное сечение труб

Мала пропускная способность фильтра или он засорился

Заменить фильтр или промыть его

Подсос воздуха во всасывающей трубе

Подтянуть соединения

Засорился сапун в баке

Прочистить сапун

Вибрация клапана

Разобрать и проверить демпфирующие каналы

Резкое изменение проходного сечения трубопроводов

Увеличить и выправить проходные сечения трубопроводов

Нежесткое крепление трубопроводов

Закрепить трубопроводы

4

Неравномерное движение рабочих органов

Наличие воздуха в гидросистеме

Выпустить воздух из системы

Давление настройки предохранительного клапана близко к давлению, необходимому для движения рабочих органов

Настроить предохранительный клапан на давление на 0,5…1,0 МПа больше, чем давление, необходимое для движения рабочих органов

Малó противодавление на сливе из цилиндра

Повыcить сопротивление на сливе (регулировкой дросселя или подпорного клапана)

Механическое заедание подвижных частей гидроцилиндра Неравномерная подача масла насосом. Шум и стук в насосе вследствие поломки одной из лопаток или плунжера

Отремонтировать гидроцилиндр
Заменить насос

5

Резкое уменьшение скорости движения при росте нагрузки

Большие внутренние или внешние утечки в элементах гидросистемы

См. пункт 2

Регулятор скорости заедает в открытом положении

Разобрать регулятор скорости, проверить исправность пружины и плавность перемещения золотника. Устранить дефекты, промыть и собрать регулятор

Предохранительные и перепускные клапаны отрегулированы на низкое давление

Настроить предохранительные и перепускные клапаны

6

Постепенное уменьшение скорости движения рабочего органа

Загрязнение рабочей жидкости

Заменить жидкость и промыть гидросистему

Засорение фильтров, дросселей и других аппаратов системы. Облитерация (заращивание) щелей дросселя

Промыть аппаратуру

Износились уплотняющие поверхности гидроагрегатов или снизилась вязкость рабочей жидкости

Увеличить минимальное открытие дросселя или установить дроссель с меньшим минимальным расходом Заменить износившиеся гидроагрегаты или заменить рабочую жидкость

7

Повышенное давление в нагнетательной линии при холостом ходе

Повысились потери давления в системе из-за неправильного выбора аппаратуры, уменьшенного проходного сечения трубопроводов, а также в результате некачественного монтажа

Заменить аппаратуру, установить трубопроводы с большим проходным сечением, исключить излишние изгибы, соединения и т.п.

Засорился канал управления переливным клапаном распределителя

Прочистить каналы распределителя

Повышенные механические сопротивления движению рабочих органов

Устранить недостатки конструкции, отремонтировать штоки цилиндров и т.п.

8

Повышенный нагрев масла в системе

Повышенные потери давления в трубопроводах и гидроаппаратуре. Плохой отвод тепла от бака и трубопроводов

См. пункт 7, а также улучшить теплоотвод от бака и труб

Насос не разгружается во время пауз

Проверить работу разгрузочного устройства, устранить дефекты

Неисправность терморегулирующей аппаратуры

Устранить неисправность

9

Обратный клапан пропускает жидкость при изменении направления потока

Клапан не прилегает седлу. Дефект рабочих кромок клапана или седла. Сломалась пружина клапана

Разобрать клапан, проверить состояние седла, конуса клапана и пружины. Устранить дефекты, промыть и собрать клапан

10

Предохранительный клапан не удерживает давления

Засорился демпфер или седло клапана. Потеря герметичности в системе дистанционной разгрузки

Прочистить демпфер, промыть потоком жидкости

Износился шарик или седло

Заменить шарик или седло

Сломалась пружина

Заменить пружину.

11

Давление за редукционным клапаном отсутствует

Засорился демпфер или седло клапана

См. пункт 10

Износился шарик или седло

См. пункт 10

Сломалась пружина

См. пункт 10

12

Через дренажные отверстия идут большие утечки

Износились уплотнения

Заменить уплотнения

Износились рабочие поверхности подвижных распределительных устройств

Произвести ремонт или замену

13

Золотники с электрогидравлическим управлением не переключаются при включении электромагнита

Заедание золотника в корпусе (задир золотника). Заклинивание золотника при грязном масле или осевшей возвратной пружине. Густое масло затрудняет перемещение золотника

Снять элетромагниты, проверить вручную перемещение золотника, проверить затяжку крепления корпуса золотника, промыть аппарат, сменить масло

Якоря электромагнитов не перемещаются на полную величину хода

Проверить напряжение в зажимах электромагнита, устранить заедание якоря при перемещенииях

Расклепался конец толкателя

Заменить толкатель

Засорилось дренажное отверстие в золотнике

Разобрать, промыть

14

Электромагниты гудят и перегреваются

См. пункт 13

См. пункт 13

Слишком сильны возвратные пружины

Заменить на более слабые

Напряжение питающего тока не соответствует номиналу

Отрегулировать напряжение электротока

Расклепался якорь электромагнита

Переклепать якорь

15

Обрыв и трещины маслопроводов с нарушением герметизации

Недопустимые деформации гибких рукавов

Довести конструкцию маслопровода

Старение и износ гибких рукавов

Заменить рукав

Резонансные колебания трубопроводов

Закрепить трубы скобами

Значительные пики давления в гидросистеме

Поставить перепускные клапаны и демпферы. Снизить скорость рабочего органа

16

Редукционный клапан не понижает давления или понижает недостаточно

Регулирующая пружина сжата почти до полного прилегания витков. Золотник клапана заедает. Засорилась линия отвода масла после шарика в бак. Осела регулирующая пружина. Засорилось демпферное отверстие золотника. Между шариком и седлом попала грязь или поврежден шарик

Разобрать клапан промыть и заменить дефектные детали

17

Скорость подачи силового узла мала и падает при нагрузке (регулирование с помощью регулятора расхода)

Засорилась щель дросселя. Ослабла пружина встроенного редукционного клапана или застрял золотник

Разобрать и промыть с заменой дефектных деталей

Повышение утечки в насосе и гидроагрегатах

Заменить износившиеся гидроагрегаты

Большая вязкость масла

Заменить масло

18

Поток масла не реверсируется золотником приточного исполнения

Заедание золотника в корпусе вследствие грязного масла, пережима крепежных болтов, неплоскостности монтажной поверхности, полома возвратных пружин, отсутствия давления управления

Разобрать и промыть золотник. Ослабить крепежные болты. Повыить давление управления

Сбился толкатель электромагнита золотника управления. Сгорела катушка или расклепался якорь

Заменить дефектные детали

19

Масло и пена выбрасываются через заливную горловину маслобака или крышку встроенного сливного фильтра

Избыток масла в баке.

Слить часть масла

Подсос воздуха в гидросистему

Подтянуть соединения всасывающей линии

Засорился фильтр или повреждены уплотнения крышки фильтра. Нет замедлительного клапана на сливе из цилиндра

Промыть фильтр и заменить уплотнения

Читать еще
Интересно
Насос-дозатор или дозирующий насос

Насос-дозатор , преимущества, недостатки, виды, характеристики

ГСТ-90 Дон-1500

Гидростатика ГСТ-90 для Дон-1500

Масло ВМГЗ характеристики, применение

Где лучше применять масло ВМГЗ, аналоги, преимущества

7 возможных неисправностей и их причины в работе гидропривода

Какими же могут быть неисправности в работе гидравлического привода? Каковы причины их возникновения и как устранить неполадки?

5 секретов как купить аксиально поршневой гидромотор

5 секретов как правильно купить гидромотор

Устройство аксиально-поршневого насоса

Аксиально-поршневой насос – это устройство, относящееся к категории гидравлических машин, которое перерабатывает механическую энергию кругового вращен...

Шлиц, шпонка, штифт

Вариации соединения вала и ступицы

Российские гидравлические масла. Классификация по ГОСТу

Классы вязкости, характеристики, ГОСТ

Bosch Rexroth Гидромотор Гидронасос Бош Рексрот Россия

Bosch Rexroth Гидромотор Гидронасос Бош Рексрот Россия

Эквивалентность гидронасосов - гидромоторов

Эквивалентность, взаимозаменяемость, импортозамещение

expand_less