Экскаватор пневмоколесный гидравлический ЕК-14 (стр. 9 )

Как остановить экскаватор?

Источник фото: exkavator.ruОпределить причины неисправности гидросистемы можно, используя логический метод их нахождения

Если возникшая неисправность привела к потере функций машины, или (и) негативно сказывается на безопасности ее эксплуатации, или наносит вред окружающей среде (например, обрыв рукава высокого давления), то машину следует немедленно остановить.

Для обеспечения безопасности при остановке машины необходимо провести следующие мероприятия:

• опустить все подвешенные рабочие органы машины или зафиксировать их механическим способом;
• сбросить давление во всей гидросистеме;
• разрядить все гидроаккумуляторы;
• снять давление с преобразователей давления;
• выключить электрическую управляющую систему;
• отключить электрическое питание.

При этом следует учесть, что рабочие жидкости, используемые в гидроприводах, являются малосжимаемыми по сравнению с газом и при снижении давления расширяются незначительно. Однако в тех местах гидросистемы, где может находиться сжатый газ (из-за недостаточной деаэрации или при подключенном гидроаккумуляторе), уменьшать давление следует очень осторожно.

Разгрузка

Разгрузка осуществляется поворотом «челюсти» с одновременным подъемом стрелы. После разгрузки, поворачивая экскаватор к забою, машинист опускает ковш в исходное для копания положение. При этом давление от насосов подается в штоковые полости гидроцилиндров ковша и рукояти. Стрела опускается безнасосно. Давления в поршневых полостях приводов снижаются при опускании каждого из трех элементов копающего механизма.

По данным обработки осциллограмм процессов копания экскаваторов ЭГ-12А и ЭГ-20, при разработке скальных забоев Ш — 1У категории по ЕНВ построены графики изменения средних и максимальных давлений в магистралях поршневых полостей гидроцилиндров рукояти и ковша.

Как подойти к диагностике гидросистемы?

Неисправности гидравлической системы можно разделить на два вида:

• неисправности, не влияющие (безусловно, до определенного времени) на функционирование машины, — функциональная неполадка в гидросистеме (например, повышение утечки, температуры и т.п.);
• неисправности, влияющие на функционирование машины, — функциональная неполадка в машине (например, снижение производительности).

Поиск разных видов неисправностей выполняется по разным алгоритмам.

Возможны случаи, когда одна и та же неисправность (например, насоса) может привести к функциональной неполадке и в машине (снизив производительность), и в гидросистеме (повысив уровень шума).

Читайте

Изучаем спецмашины изнутри. Гидрораспределители направляющие

Опыт показал, что поиск неисправностей предпочтительно начинать с основных проблем и прорабатывать тестовые процедуры, учитывая такие признаки, как повышение температуры, шума, утечки и т.п., в качестве «путеводных нитей». При этом решающее значение имеет здравый смысл, так как определенные симптомы могут непосредственно указать на проблемную область. Струя масла, вытекающая из-под уплотнения гидроцилиндра, указывает, где находится проблемная область.

Источник фото: exkavator.ruОдна и та же неисправность может привести к неполадке как в машине, так и в гидросистеме

Однако некоторые симптомы являются не столь очевидными. Если в каком-либо узле имеет место утечка потока при переходе от высокого давления к низкому, то в нем происходит локальное выделение тепла, что не всегда удается сразу же обнаружить.

С чего бы вы ни начинали поиск, на определенные вопросы необходимо получить ответ до того, как начнете действовать. Если имеется сообщение о какой-либо проблеме, то необходимо собрать как можно больше фактической информации. Возможно, эта проблема уже имела место и зафиксирована в эксплуатационных документах. В этом случае можно сэкономить много времени. Следует проверить, не проводились ли в системе незадолго до возникновения неисправности какие-либо работы по техническому обслуживанию или настройке. Следует определить точную природу неисправности: возникла она внезапно или развивалась постепенно, в течение продолжительного времени, на работу каких частей машины она влияет.

Источник фото: exkavator.ruЕсли в каком-либо узле имеет место утечка потока, то в нем происходит локальное выделение тепла

Характеристики гидравлических экскаваторов

• вместимость ковша — до 50,0 м³
• глубина черпания ниже уровня установки — до 5 м (прямая лопата)
• длина планируемого участка — до 14 м
• высота черпания — до 22 м
• радиус черпания — до 22 м
• высота выгрузки — до 17 м
• радиус выгрузки — до 20 м
• радиус хвостовой части — до 10 м
• усилие внедрения ковша — до 4000 кН
• усилие выламывания на зубьях — до 1600 кН
• мощность приводного двигателя насосов — до 2700 кВт
• рабочее давление в гидросистеме — до 32 МПа
• число основных насосов — до 8
• подача насосов — до 8000 л/мин
• мощность электродвигателей: поворота — до 800 кВт, хода — до 400 кВт
• скорость движения — до 0,8км/ч
• клиренс ходовой тележки — до 1,05 м
• давление на грунт — до 0,32 МПа
• продолжительность рабочего цикла — до 37 с
• рабочая масса — до 900 т

Как определить простейшие неисправности гидросистемы?

Определить неисправности можно двумя способами:

• с помощью органов чувств;
• с помощью приборов и инструментов.

Простейшие неисправности гидравлической системы можно определить с помощью органов чувств — увидев, ощутив, услышав, — причем очень быстро. На практике многие проблемы решаются именно таким способом, без применения каких-либо инструментов.

Если с помощью органов чувств не удалось выявить неисправность, то необходимо использовать приборы: манометры, расходомеры и т.п.

Особенности изменений давлений в гидроцилиндрах карьерного гидравлического экскаватора

Процессы изменения давлений в гидроцилиндрах копающего механизма экскаватора, как машины циклического действия, носят в основном двухкомпонентный характер. Суммарный процесс складывается из низкочастотной непрерывной составляющей и периодически возникающей — высокочастотной. Низкочастотные изменения давлений вызваны периодически повторяющимся характером движения исполнительных органов (копание, подъем груженою ковша, разгрузка, опускание ковша в забой) за цикл экскавации Высокочастотные колебания возникают в процессе копания, когда на изменение давления в гидросистеме определяющее влияние оказывает характеристика забоя, а также при выполнении других операций (пуск и торможение элементов копающего механизма).

Высокочастотные составляющие процессов изменения давлений

Высокочастотные составляющие давления при копаниях имеют наибольшую амплитуду во время активного внедрения ковша. Частота колебаний давления составляет 1. 2,3 Гц, амплитуда в ковшевых гидроцилиндрах -1,8. 4,1 МПа, в рукояточньк гидроцилиндрах -.2,3. 5,3 МПа. Представление о процессе изменения давлений в гидросистеме за цикл экскавации может быть составлено по данным статистической обработки осциллограмм, полученных при работе экскаватора ЭГ-20.

Низкочастотные составляющие давления

Низкочастотные составляющие процессов изменения давлений в поршневых полостях гидроцилиндров стрелы, рукояти и ковша показаны оплошными линиями, пунктиром — огибающая максимальных давлений. Ломаные линии указывают координаты положения стрелы рукояти и ковша относительно крайних положений. Причем если увеличение давлений от нулевых линий происходит сверху вниз, то увеличение координат от крайних нижних положений — снизу вверх. Горизонтальные участки координат указывают на неподвижность элемента (гидроцилиндры заперты).

Наибольшие по абсолютной величине активные и реактивные давления в гидросистеме за весь цикл экскавации возникают в процессе копания.

Обычно копание осуществляется одновременным поворотом ковша и выдвижением рукояти. Активные давления в гидроцилиндрах ковша и рукояти возрастают по мере внедрения ковша. Стрела постепенно опускается под действием веса. Максимальные давления развиваются по времени во второй половине копания. К концу копания давления снижаются, так как активное внедрение ковша заканчивается и начинается его вывод из забоя. Заброс давления в ковшевых магистралях происходит в результате остановки ковша в крайнем положении, когда машинист, не чувствуя этого, продолжает держать рукоятку управления на поворот ковша.

Такая манера управления присуща не всем машинистам и зависит от навыков и опыта работы. Последние две секунды копани занимает вывод ковша из забоя подъемом стрелы, чтобы осуществить поворот на выгрузку.

В процессе копания давления, развиваемые насосами в цилиндрах рукояти и ковша, отсекаются, так как запираются штоковые и поршневые полости, и с выводом ковша из забоя избыточные давления поршневых полостей уравновешиваются повышением давления в штоковых полостях. Корректируя положения ковша перед разгрузкой, когда производятся повороты ковша, рукояти и стрелы, при включении соответствующих золотников происходит сброс избыточного давления из поршневых и штоковых полостей цилиндров, и в дальнейшем устанавливается реактивное давление, соответствующее весу грунта в ковше.

Как подойти к поиску более сложных неисправностей гидросистемы?

Перед тем как начинать поиск неисправностей, нужно четко знать, какие параметры гидравлической системы необходимо измерить, чтобы получить информацию о месте нахождения неисправности, и с помощью каких специальных инструментов, приборов и оборудования это сделать.

Измеряемые параметры

Для нормального функционирования машины на ее рабочий орган должна быть передана определенная сила (крутящий момент) с определенной скоростью и в определенном направлении. Соответствие этих параметров заданным и должен обеспечить гидропривод, преобразующий гидравлическую энергию потока жидкости в механическую энергию выходного звена. Правильная работа рабочего органа зависит от параметров потока — расхода, давления и направления.

Читайте

Качество опрессовки рукавов высокого давления

Следовательно, для проверки работы гидравлической системы необходимо проверить один или несколько из этих параметров. Для принятия решения о том, какие параметры надо проверить, необходимо получить полную информацию о неисправности.

Часто сообщение о неисправности в машине состоит из довольно неточной информации, например: «недостаточная мощность». Мощность зависит как от усилия на выходном звене, так и от его скорости, т.е. от двух параметров. В этом случае для принятия решения о том, какой параметр нужно проверить, следует задать более целенаправленные вопросы: привод работает слишком медленно или он не развивает требуемого усилия или крутящего момента?

Источник фото: exkavator.ruЧасто сообщение о неисправности в машине состоит из довольно неточной информации

После определения сути неисправности (недостаточная скорость или сила, неправильное направление движения рабочего органа) можно определить, отклонение какого параметра потока (расхода, давления, направления) от требуемого значения привело к этой неисправности.

Смотрите

Все объявления о продаже гидрооборудования

Хотя процедура поиска неисправности основана на контроле расхода, давления и направления потока, имеются и другие параметры системы, которые можно измерить как с целью локализации неисправного узла, так и для определения причин его неисправности:

• давление на входе в насос (вакуумметрическое) — для выяснения неисправностей во всасывающих линиях;
• температура — обычно более высокая температура одного из узлов системы (по сравнению с температурой остальных) является верным признаком того, что имеет место утечка;
• шум — при систематических и рутинных проверках шум является хорошим индикатором состояния насоса;
• уровень загрязнения — при неоднократном появлении отказов гидросистемы следует проверить загрязненность рабочей жидкости для определения причин неисправности.

Источник фото: exkavator.ruВ гидравлической системе давление обычно измеряется манометром или вакуумметром

Гидравлика. Просто о сложном

С тех пор, как строительную и крановую технику стали покупать в личное пользование простые граждане нашей необъятной, все больший интерес у населения вызывает гидравлика. Как работают гидравлические цилиндры, для чего они нужны, и как их ремонтировать.

Гидравлика, назначение

Гидравлические системы работают за счет наполнения и опустошения рабочих камер гидравлических цилиндров, а так же за счет того, что жидкость не сжимается, не изменяет своего объема. В современном машиностроении гидравлические системы в том или ином виде используются на всех автомобилях.

В первую очередь, это тормоза. Они есть у каждого автомобиля и везде они гидравлические, работают за счет создания давления тормозной жидкости в магистрали. По тому же принципу работают и привода сцепления.

Следующий гидравлический агрегат, это амортизаторы, и хотя все чаще используются газонаполненные амортизаторы и стойки, гидравлические системы амортизации не спешат сдавать своих позиций.

И, конечно же, силовая гидравлика в кранах, экскаваторах, подъемниках и самосвалах. Здесь все несколько сложнее, хотя принципы работы те же. Просто все несколько крупнее и давление в системе создается не от усилий одной ноги, а нагнетается специальным насосом.

Составные части и элементы гидравлической системы

И так из чего же состоит гидравлическая система? В первую очередь, самая видимая часть системы, это гидравлический цилиндр. Агрегат, усилия которого и приводят в движение с огромной силой разные механизмы.

Цилиндры бывают двух типов:

1. Имеющие рабочий ход только в одну сторону, например работающие на подъем кузова. А в исходное положение такие цилиндры приводятся за счёт веса самого кузова.
2. Имеющие рабочий ход в две стороны. Живой пример таких цилиндров – ковш экскаватора. Ведь его нужно не только поднять, но и зачерпнуть им породу, а это движение в обратную сторону.

Вторая видимая и значимая деталь любой силовой гидравлической системы – рукава высокого давления (РВД). По таким рукавам проходит рабочая жидкость под большим давлением, поэтому какой попало, шланг здесь не поставишь.

Даже металлические трубки не все выдерживают такое давление. Но трубы не везде поставишь, ведь в большинстве случаев цилиндр подвижен, а значит и подводка рабочей жидкости должна быть эластичной или гибкой.

Вот поэтому, для соединения рабочих цилиндров с гидравлической магистралью и используют именно рукава высокого давления.

Следующая видимая составляющая, это распределительная коробка – пульт управления гидравликой. На современных грузовичках, воровайках, этот пульт особенно хорошо виден, такая коробка с боку с большим количеством рычагов.

Каждый рычаг управляет двумя клапанами, которые распределяют рабочую жидкость между камерами одного цилиндра. И в зависимости от того, в какую сторону вы наклоните рычаг, в ту же сторону двинется цилиндр. Шток цилиндра либо выйдет, либо, наоборот, спрячется. А значит и стрела крана или опорная стойка либо поднимется, либо опустится.

Еще у гидравлической системы есть не видимые части. Самая важная из них, это насос, который создает давление рабочей жидкости во всей системе. От его исправной работы зависит работа всего механизма, ведь при давлении ниже нормы вы уже не сможете поднять тот или иной груз или зачерпнуть грунт ковшом экскаватора.

Так же в гидравлике есть свой бак. Емкость в которой находится рабочая жидкость – гидравлическое масло до того, как его возьмет в работу насос и после того, как обратный клапан вернет ее обратно. За уровнем масла тоже необходимо постоянно следить. Ведь если его станет ниже нормы, шток цилиндра не сможет выйти на всю длину, а значит и усилие, мощность, всего агрегата снизится.

Как работает гидравлика

И так рассмотрим работу цилиндра на ковше экскаватора.

Шток цилиндра работает в две стороны, а значит с каждой стороны поршня, внутри цилиндра, есть рабочая камера. К цилиндру подходят с каждой стороны по рукаву высокого давления.

1. Вы на пульте управления повели рычаг от себя. Насос погнал масло из бака по рукавам и трубам высокого давления в нижнюю часть цилиндра. В нижней рабочей камере создалось давление, которое вытолкнуло поршень, а значит и шток из цилиндра. Шток вышел, ковш открылся в рабочее положение, приготовился к захвату.
2. Вы подвели ковш к тому месту ямы или карьера, откуда необходимо зачерпнуть грунт. Теперь вам надо чтобы ковш зачерпнул, поэтому вы приводите прошлую рукоятку на пульте в положение на себя. В пульте перекрылся один клапан и начал открываться другой, обратный. Теперь жидкость поступает в верхнюю часть цилиндра. Поршень идет в низ, и выдавливает масло из нижней камеры через обратный клапан, обратно в бак, откуда насос гонит его в верхнюю камеру. Шток уходит в цилиндр, ковш зачерпывает грунт.
3. Вы подводите ковш с грунтом к тому месту, куда необходимо вывалить грунт. Это может быть куча отвала или кузов автомобиля. И вновь тянете рычаг на себя. Масло бежит, давление создается, ковш открывается, и грунт устремляется к месту выгрузки.

Специальные приборы, инструменты и оборудование для диагностики гидросистемы

В гидравлической системе давление обычно измеряется манометром или вакуумметром, а расход — расходомером. Кроме этого, для специалиста по диагностике могут быть полезны и другие приборы и инструменты:

• преобразователь давления и самописец — если точность измерения давления должна быть выше точности, которую обеспечивает манометр, а также если необходимо измерить давление при переходном процессе или при действии реактивных возмущений со стороны внешней нагрузки (преобразователь давления выдает переменное напряжение, зависящее от приложенного давления);
• градуированный сосуд и секундомер — при измерении очень малых расходов, например утечек, с их помощью можно получить большую точность, чем при измерении расходомером;
• температурный датчик или термометр — для измерения температуры в гидравлическом баке можно установить температурный датчик (часто его совмещают с индикатором уровня рабочей жидкости), причем рекомендуется пользоваться датчиком, выдающим сигнал тревоги, как только температура рабочей жидкости становится слишком низкой или слишком высокой;
• термопара — для измерения локальной температуры в системе;
• измеритель шума — повышенный шум также является явным признаком неисправности системы, в особенности для насоса. При помощи измерителя шума всегда можно сравнить уровень шума «подозреваемого» насоса с уровнем шума нового насоса;
• счетчик частиц — позволяет с высокой степенью достоверности определить уровень загрязненности рабочей жидкости.

Потери давления в силовых магистралях

В магистрали насос — блок золотников — цилиндр площади поперечного сечения имеют различное значение, поэтому скорость рабочей жидкости представляем в виде расхода. Потери давления определялись по разности давления на входе и выходе блока золотников и в полости цилиндра.

В блоке золотников перепад давления в магистралях рукояти, ковша и стрелы составляет 1,8 МПа при работе от двух насосов. При рабочих скоростях копания потери давления в блоке золотников достигают 0,4 МПа.

Для магистралей поршневых полостей цилиндров стрелы, рукояти и ковша потери имеют близкие значения и не превышают 1,5 МПа при максимальных скоростях штоков цилиндров. Потери давления в трубопроводах штоковых полостей цилиндров ковша в 1,8 раза больше, чем цилиндров рукояти. В процессе копания суммарные потери в магистралях цилиндров ковша составляют 0,3 — -0,6 МПа, цилиндров рукояти — 0,35 — 0,5 МПа. При работе на максимальных скоростях — режимах подъема ковша на разгрузку и опускания в забой, потери соответственно составят 3 и 4,5 МПа для ковша, 3 и 3,3 МПа — для рукояти.

Руководство по гидравлической системе экскаватора-погрузчика JCB

Гидравлическая система экскаватора-погрузчика обеспечивает полноценное функционирование рабочей машины. Благодаря гидравлике, становится возможной эксплуатация навесного оборудования: ковша, передней и задней стрел, гидромолота, снегоочистителя и другой оснастки. Гидросистема состоит из огромного количества элементов, которые тесно связаны между собой и могут эффективно функционировать только в комплексе. Поломка любого узла может повлечь за собой простой в работе.

Принцип работы гидравлической системы экскаватора

Присутствует гидросистема на экскаваторе любого вида. В Украине можно приобрести спецмашины:

• одноковшевые и многоковшеве;
• баштовые;
• драглайны;
• цепные;
• роторные – компактные и обычные;
• фрезерные;
• траншеекопательные.

Набор сменных навесок позволяет превратить технику одного вида в другую и расширить ее функциональные возможности за кратчайшее время. Этим самим можно существенно увеличить спрос на услуги экскаватора и прибыль владельца машины.

Работа гидравлической системы выглядит так:

• приводной дизельный мотор крутит вал насосного гидроустройства, которое в свою очередь трансформирует энергию механическую в гидравлическую;
• жидкая среда, перемещаясь по трубопроводу, направляется к гидромотору или цилиндрам, поступает внутрь них через клапана управления и превращается в энергию механическую или возвратно-поступательный ход;
• рабочая жидкость, выполнив работу, сливается в гидролинии, возвращается в бак, затем подается в насос;
• этапы повторяются на следующем цикле.

Для нормального функционирования экскаваторной гидросистемы важно соблюсти несколько условий. Во-первых, поручить проектирование и монтаж агрегатов профессионалам. Отклонения при установке могут стать причиной некорректной работы одного или нескольких узлов, всей гидравлики и машины в целом. Также возможны преждевременный износ и повышенное потребление ресурсов, снижение производительности. Второй момент – перевозить на место работы экскаватор тралом, а не своим ходом. Третье условие – регулярно проводить техосмотр строго по графику, разработанному производителем, проводить техническое обслуживание и своевременный ремонт, использовать оригинальные запчасти и качественные ГСМ. Четвертый момент – привлекать к работе только опытных специалистов – мастеров и операторов, соблюдать рекомендации и инструкции касательно условий и режимов работы.