Гидросистема автогрейдера ГС-14.02: устройство и принцип работы

Гидравлическая система автогрейдера ГС-14.02 обеспечивает работу всех вспомогательных механизмов машины: от управления рабочим органом до привода тормозной системы и сцепления. В данном руководстве подробно описано устройство узлов гидросистемы, их функционал и особенности эксплуатации.

Состав и общая схема гидросистемы ГС-14.02

Гидросистема ГС-14.02 состоит из следующих компонентов:

• гидробак;
• два гидронасоса НШ-10 и НШ-32;
• распределители;
• гидроцилиндры;
• гидромотор;
• гидрозамки;
• фильтры;
• клапан зарядки;
• гидропедаль;
• трубопроводы и соединительные элементы.

Принципиальная схема гидросистемы представлена на рисунке 1. Все обозначения на ней соответствуют используемым в данном руководстве терминам.

Принцип работы гидросистемы

На линии основного насоса (Н1), масло забирается из гидробака, проходит через фильтр и делитель, после чего направляется к распределителям и тормозной системе.

В нейтральном положении золотников распределителей полости гидроцилиндров и гидромотора заперты. Масло от насоса проходит через распределители Р1, Р2, Р8 и фильтр Ф1, после чего сливается обратно в бак.

При активации одной из секций распределителя линия управления перекрывается, и рабочая жидкость направляется в одну из полостей гидроцилиндра, а другая полость соединяется со сливом.

Тормозная система и гидроусилитель сцепления получают поток через делитель и клапан зарядки. При отпущенных педалях тормоза и сцепления колесные цилиндры соединены со сливом, гидроаккумуляторы заряжены, а масло свободно проходит через гидроусилитель сцепления.

При нажатии на педаль тормоза слив из колесных цилиндров блокируется, и масло под давлением поступает из аккумуляторов и напорной магистрали.

При нажатии на педаль сцепления поток жидкости через гидроусилитель перекрывается, что включает его в работу, при этом тормозная система продолжает функционировать без помех.

Клапан зарядки обеспечивает приоритетную подачу жидкости в тормозную систему, даже если одновременно используется гидроусилитель.

Подзарядка гидроаккумуляторов происходит постоянно при работающем насосе Н1.

Золотник гидропедали Т1 имеет следящее устройство, которое регулирует объем подаваемой жидкости в зависимости от хода педали.

Использование гидроаккумуляторов в тормозной системе позволяет гарантировать надежное торможение даже в аварийных ситуациях — при отказе двигателя или выходе из строя гидронасоса.

При нормальных зазорах в тормозах гидроаккумуляторы обеспечивают не менее 5 эффективных торможений.

Насос Н2 работает только на гидроруль и сливает масло в бак. При повороте руля жидкость направляется в один из цилиндров поворота передних колес, а из второго цилиндра вытесняется через гидроруль обратно в бак.

Гидробак ГС-14.02

Гидробак установлен в задней части подмоторной рамы рядом с топливным баком. Сливной кран находится в днище емкости. Для осмотра и промывки предусмотрен боковой люк с крышкой. Сверху в баке расположен сливной фильтр.

Уровень масла проверяется по маслоуказателю при заглушенном двигателе. Он должен находиться между минимальной и максимальной отметками. Заливная горловина оборудована сетчатым фильтром для предварительной очистки жидкости.

Если вы планируете замену или ремонт гидробака, рекомендуется ознакомиться с каталогом запчастей ГС-14.02, чтобы выбрать оригинальные или совместимые комплектующие.

Гидрораспределитель ГС-14.02

Гидрораспределитель состоит из двух трехсекционных блоков, установленных под кабиной. В первой секции предусмотрен предохранительное устройство. Управление золотниками осуществляется рычагами, выведенными в кабину.

Жидкость к распределителю подводится от насоса НШ-32. В нейтральном положении золотников масло свободно проходит через распределитель на слив.

При включении любой секции линия слива перекрывается, и поток направляется в рабочую полость гидроцилиндра, а противоположная полость соединяется со сливом.

На пяти секциях установлены гидрозамки ГС-14.02 для фиксации гидроцилиндров подъема отвала, переднего (бульдозерного) отвала, выноса отвала и тяговой рамы.

Если давление в напорной линии превышает установленный уровень, открывается предохранительный клапан, и жидкость сливается в бак.

Электрогидрораспределители (электрозолотники) имеют трехпозиционную конструкцию с двумя электромагнитами. Переключение производится с помощью электромагнитов, возврат в исходное положение — пружинами. Включение выполняется тумблерами на пульте управления.

Гидроцилиндры ГС-14.02

Гидроцилиндры выноса отвала, механизма фиксации и поворота колес имеют диаметр 80х50 мм и стандартные уплотнения из резины и манжет.

Для подъема отвала, изменения угла резания, наклона колес, подъема рыхлителя и выноса тяговой рамы используются цилиндры с аналогичным диаметром, но с уплотнениями типа «Элконт».

Цилиндры поворота основной рамы — 100х50 мм, также с уплотнениями «Элконт». Поворотные цилиндры колес — плунжерного типа, одностороннего действия.

Передний (бульдозерный) отвал оснащен цилиндрами 120х60 мм с обычными уплотнениями.

За исключением механизма фиксации, во всех гидроцилиндрах установлены гидрозамки ГС-14.02, которые предотвращают произвольное перемещение поршней при неработающем двигателе.

Гидромотор ГС-14.02

Гидромотор (рисунок 4) состоит из корпуса, приводного вала, блока цилиндров, шатунов с поршнями, распределителя и крышек. Приводной вал установлен на трех подшипниках и имеет шлицы для соединения с червяком редуктора.

Блок цилиндров прижат к распределителю пружинами. Поршни, размещенные в блоке, связаны с приводным валом через шатуны.

При подаче жидкости через окна крышки и распределителя, давление на поршни передается через шатуны на фланец вала под углом 25°, создавая крутящий момент.

Гидрозамок ГС-14.02

Гидрозамок (рисунок 5) служит для запирания гидроцилиндров при выключенном двигателе. В корпусе размещены два обратных шариковых клапана и плавающий поршень.

Поток поступает через каналы Е или Д и выходит через И или Ж. При подаче давления в один канал открывается соответствующий затвор, и масло поступает в цилиндр. Одновременно поршень смещается, открывая второй затвор для слива.

Если давление отсутствует, обе полости цилиндра заперты.

Важно: Разборка гидрозамка категорически запрещена. Неисправный замок подлежит замене.

Шарнир гидравлический ГС-14.02

Шарнир гидравлический (рисунок 6) служит для подвода рабочей жидкости к гидроцилиндрам выноса отвала и изменения его угла резания. Он установлен на поворотной раме и состоит из неподвижного корпуса и вращающегося сердечника.

На сердечнике выполнены кольцевые канавки и каналы, через которые масло поступает к штуцерам, соединённым с гидроцилиндрами. Снизу к сердечнику приварена скоба, связанная с водилом. Второй конец водила закреплён на поворотном круге.

При повороте отвала вместе с поворотным кругом водило вращает сердечник, обеспечивая правильное положение шлангов относительно отвала и предотвращая их перекручивание или разрыв.

Фильтры ГС-14.02

Фильтрация рабочей жидкости — важный элемент поддержания работоспособности гидросистемы. В автогрейдере ГС-14.02 используются два типа фильтров: напорный и сливной.

Напорный фильтр установлен в магистрали между насосом НШ-32 и распределителем. Он очищает рабочую жидкость перед её подачей к потребителям. Тонкость фильтрации составляет до 10 мкм. При загрязнении фильтрующего элемента, когда перепад давления достигает 6 кгс/см², открывается перепускной клапан, и масло начинает циркулировать без очистки.

Первую замену фильтроэлемента выполняют через 30 моточасов работы двигателя, далее — каждые 125 и последующие — каждые 250 моточасов.

Сливной фильтр расположен внутри гидробака. Он очищает жидкость, возвращающуюся из системы. Замена фильтроэлемента также производится через 30, 125 и 250 моточасов соответственно.

Перепускной клапан сливного фильтра открывается при перепаде давления 3 кгс/см².

Насос-дозатор (гидроруль) ГС-14.02

Насос-дозатор (рисунок 9) отвечает за управление поворотом передних колес. Он состоит из двух основных частей: распределительного блока и гидромотора обратной связи.

Подключение к системе осуществляется через четыре резьбовых отверстия:

• P — напорная линия;
• T — сливная линия;
• L / R — цилиндровые линии для левого и правого поворотов.

Принцип работы основан на дросселировании потока жидкости при повороте руля. Когда золотник поворачивается, изменяется направление потока, и масло поступает в один из цилиндров поворота, а из второго — вытесняется обратно через гидроруль в бак.

Насос-дозатор позволяет управлять поворотом даже в аварийном режиме, когда основной насос не работает. При этом гидромотор работает как насос, забирая поток из сливной линии.

Гидроусилитель сцепления ГС-14.02

Гидроусилитель сцепления (рисунок 10) обеспечивает автоматическое включение и выключение сцепления при нажатии на педаль. Он состоит из корпуса, золотника, толкателя, поршня и нескольких пружин.

В свободном состоянии золотник и поршень находятся в крайнем левом положении. Жидкость поступает перед поршнем и свободно проходит на слив за поршень через продольные каналы в золотнике.

При нажатии на педаль толкатель перемещает золотник вправо. Продольные каналы перекрываются, и давление перед поршнем возрастает. Это заставляет его двигаться вместе с тягой сцепления до тех пор, пока каналы снова не откроются. Таким образом, обеспечивается слежение поршня за ходом золотника.

Регулировка предохранительного клапана производится на специальном стенде при температуре масла 50°C. Давление должно быть в пределах 2–2,5 МПа (20–25 кгс/см²) .

Клапан зарядки ГС-14.02

Клапан зарядки (рисунок 11) необходим для обеспечения работы тормозной системы и гидроусилителя сцепления при любых режимах работы двигателя.

Когда давление в гидроаккумуляторах снижается, плунжер смещается влево, перекрывая проход через жиклер. Поршень блокирует слив, и поток подается в систему через открытый затвор 17.

Регулировочный клапан постоянно контролирует давление в системе, поддерживая его в пределах 8–13 МПа . Это позволяет одновременно использовать как тормозную систему, так и гидроусилитель сцепления без потери эффективности.

Гидропедаль ГС-14.02

Гидропедаль (рисунок 12) представляет собой двухконтурный гидрораспределитель, обеспечивающий управление тормозами.

При отпущенной педали заслонки закрыты, а линии тормозных цилиндров соединены со сливом. При нажатии на педаль перекрывается слив, и рабочая масло под давлением направляется к тормозным цилиндрам.

Ход педали ограничивается винтом, что предотвращает чрезмерное давление и износ компонентов.

Пневмогидроаккумулятор ГС-14.02

Пневмогидроаккумулятор (ПГА) типа АР служит для накопления и отдачи энергии рабочей жидкости, используя сжатый газ (азот). Внутри устройства находится поршень, разделяющий газовую и жидкостную полости.

Этот элемент играет важную роль в тормозной системе автогрейдера: он обеспечивает надежное торможение даже при внезапном отказе двигателя или повреждении гидронасоса. Благодаря аккумуляторам можно выполнить не менее пяти эффективных торможений при нормальном состоянии тормозов и отсутствии давления от насоса.

Устройство пневмогидроаккумулятора регламентируется требованиями «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» , утвержденных Гостехнадзором. Информация по техническому обслуживанию, ремонту и мерам безопасности содержится в руководстве по эксплуатации АРРЭ, которое входит в комплект документации на автогрейдер.

Замедлительные клапаны

Замедлительные клапаны используются в гидросистеме автогрейдера ГС-14.02, для предотвращения резкого опускания отвала под действием собственного веса. Эти устройства представляют собой обратные шариковые заслонки с калиброванными отверстиями в седле, которые ограничивают скорость движения жидкости из нижней полости гидроцилиндра.

Клапаны установлены в распределителях — в верхних штуцерах гидроцилиндров подъема отвала и выноса тяговой рамы. Такое расположение позволяет контролировать поток жидкости и предотвратить «разрыв струи», который может привести к гидроударам и повреждению системы.

Трубопроводы и соединения

Для передачи рабочей жидкости между узлами гидросистемы применяются трубопроводы высокого и низкого давления.

Трубопроводы высокого давления изготовлены из цельнотянутых труб, что обеспечивает их прочность и герметичность. Для соединения подвижных агрегатов используются рукава высокого давления (РВД), способные выдерживать значительные нагрузки и многократные изгибы.

Сливные и дренажные магистрали выполнены из цельнотянутых труб и рукавов низкого давления. Это позволяет минимизировать сопротивление потоку жидкости и уменьшить риск перегрева системы.

Регулировка предохранительного клапана распределителя

Для корректной работы гидросистемы важно своевременно проверять и регулировать давление в предохранительном клапане распределителя.

Порядок регулировки:

1. Установите манометр со шкалой не менее 16 МПа (160 кгс/см²) на напорный трубопровод от насоса НШ-32 вместо заглушки.
2. Запустите двигатель и переведите рукоятку распределителя в положение подъема переднего (бульдозерного) отвала или рыхлителя.
3. Удерживайте рукоятку в этом положении и зафиксируйте показания манометра при максимальной подаче топлива. Давление должно составлять 10 МПа (100 кгс/см²) .
4. При необходимости отрегулируйте давление, изменяя затяжку нажимного винта предохранительной заслонке.
5. Зафиксируйте винт контргайкой, снимите манометр и установите заглушку на место.

Важно! Разборку узлов гидросистемы необходимо выполнять только в условиях специализированной мастерской. Это гарантирует сохранение работоспособности оборудования и соблюдение правил техники безопасности.

Регулировка предохранительного клапана распределителя

Для стабильной и безопасной работы гидросистемы автогрейдера ГС-14.02 важно своевременно проверять и регулировать давление в предохранительном клапане распределителя.

Пошаговая инструкция по регулировке:

1. Подготовка:
   Установите манометр со шкалой не менее 16 МПа (160 кгс/см²) на напорный трубопровод от насоса НШ-32, временно сняв заглушку.
2. Запуск двигателя и активация системы:
   Запустите двигатель и переведите рукоятку распределителя в положение подъема переднего (бульдозерного) отвала или рыхлителя.
3. Измерение давления:
   Удерживайте рукоятку в этом положении и зафиксируйте показания манометра при максимальной подаче топлива. Давление должно быть около 10 МПа (100 кгс/см²) .
4. Корректировка давления:
   Если давление отличается от нормы, отрегулируйте его с помощью нажимного винта предохранительного клапана — ослабьте или затяните его для снижения или повышения давления соответственно.
5. Фиксация настройки:
   После корректировки законтрите винт, чтобы он не сместился в процессе эксплуатации.
6. Завершение процедуры:
   Снимите манометр и установите заглушку обратно на место.

Правильно отрегулированный предохранительный клапан обеспечивает защиту гидросистемы от перегрузок и гарантирует бесперебойную работу всех механизмов автогрейдера.

Важные замечания по эксплуатации и обслуживанию

ВНИМАНИЕ! Разборку узлов гидросистемы следует выполнять только в условиях специализированной мастерской. Это связано с необходимостью соблюдения чистоты, точности сборки и правил техники безопасности.

Периодическое техническое обслуживание включает:

• контроль уровня масла в гидробаке;
• замену фильтроэлементов;
• проверку натяжения приводных ремней насосов;
• регулировку давления в предохранительных клапанах;
• осмотр трубопроводов и рукавов высокого давления на предмет износа и протечек.

Техобслуживание должно проводиться строго по графику, указанному в руководстве по эксплуатации машины. При выявлении неисправностей рекомендуется обращаться к квалифицированным специалистам.