Гидравлика экскаватора-погрузчика. Устройство и обслуживание гидравлической системы

Гидравлическая система – ключевой компонент экскаватора-погрузчика, обеспечивающий движение ковша, стрелы и других рабочих органов. В статье подробно рассмотрены устройство, принципы работы и особенности эксплуатации гидросистемы.

Важно! Вся информация, приведенная в данной статье, носит исключительно ознакомительный характер и не заменяет официальную техническую документацию. Характеристики, параметры и рекомендации могут отличаться в зависимости от модели экскаватора-погрузчика. Перед выполнением любых работ по эксплуатации, техническому обслуживанию или ремонту гидравлической системы обязательно ознакомьтесь с инструкцией по эксплуатации, предоставленной производителем вашей техники.

Основные разделы статьи:

• Принцип работы гидравлической системы и ее основные компоненты.
• Функции гидронасосов, гидроцилиндров, клапанов и магистралей.
• Правила эксплуатации гидравлической системы.
• Ежедневное и плановое техническое обслуживание.
• Возможные неисправности и способы их устранения.

Статья поможет владельцам и операторам спецтехники понять, как правильно эксплуатировать и обслуживать гидравлическую систему экскаваторов-погрузчиков, чтобы продлить срок службы оборудования и избежать поломок.

Введение

Экскаваторы-погрузчики – это универсальные машины, широко применяемые в строительстве, дорожных и коммунальных работах. Основу их работы составляет гидравлическая система, обеспечивающая движение рабочих органов, таких как ковш, стрела и механизм поворота. От стабильности и эффективности гидросистемы напрямую зависит производительность и надежность техники.

Гидравлическая система экскаватора-погрузчика выполняет несколько ключевых функций:

• Передает мощность от двигателя к рабочим органам с минимальными потерями.
• Обеспечивает плавность и точность движений при выполнении операций.
• Регулирует давление в системе для защиты компонентов от перегрузок.
• Позволяет управлять механизмами машины с высокой скоростью и точностью.

Основными узлами гидравлической системы являются гидронасос, гидроцилиндры, распределительные клапаны, гидробак и магистрали высокого давления. Каждый из этих компонентов требует регулярного осмотра и обслуживания, так как неисправности или загрязнение рабочей жидкости могут привести к снижению эффективности работы и преждевременному износу элементов.

Проведение своевременного технического обслуживания гидравлической системы позволяет:

• Увеличить срок службы ключевых узлов и механизмов.
• Предотвратить поломки и дорогостоящий ремонт.
• Сохранить стабильную производительность машины в различных условиях эксплуатации.

В этой статье рассмотрены устройство и принцип работы гидросистемы экскаваторов-погрузчиков, а также рекомендации по эксплуатации и обслуживанию, которые помогут продлить срок службы оборудования и минимизировать риски неисправностей.

Принцип работы гидравлической системы экскаватора

Гидравлическая система экскаватора-погрузчика представляет собой замкнутый контур, в котором рабочая жидкость под давлением передает усилие от силового агрегата к исполнительным механизмам. Ее работа основана на преобразовании механической энергии двигателя в гидравлическую, а затем обратно в механическую, что позволяет приводить в действие рабочие органы машины.

Основные компоненты гидравлической системы

1. Гидравлический насос
Насос отвечает за подачу рабочей жидкости в систему под давлением. В экскаваторах-погрузчиках чаще всего используются тандемные шестеренчатые насосы, которые обеспечивают стабильную подачу масла и необходимую производительность.

2. Гидроцилиндры
Представляют собой исполнительные механизмы, преобразующие энергию жидкости в механическое движение. В конструкции экскаватора-погрузчика используются:

• Гидроцилиндры подъема и наклона стрелы.
• Гидроцилиндры управления ковшом.
• Гидроцилиндры для стабилизации рабочего оборудования.

3. Управляющие клапаны
Регулируют подачу жидкости к исполнительным механизмам, контролируя направление и величину потока масла. Включают в себя распределительные, предохранительные и обратные клапаны.

4. Гидравлические магистрали и соединения
Представляют собой сеть трубопроводов и шлангов, соединяющих компоненты системы. Высокое давление в системе требует использования армированных магистралей с устойчивыми к износу соединениями.

5. Гидробак и фильтры
Гидробак служит для хранения рабочей жидкости и поддержания стабильного давления в системе. Фильтры очищают масло от загрязнений, предотвращая износ насосов, клапанов и цилиндров.

Схема работы гидравлической системы

Работа системы начинается с гидронасоса, который забирает масло из гидробака и подает его в магистрали под высоким давлением. Через управляющие клапаны жидкость поступает к гидроцилиндрам, где создает усилие, заставляя рабочие органы двигаться. После выполнения работы масло возвращается в гидробак через обратную магистраль, где проходит фильтрацию и охлаждение, после чего снова используется в системе.

Такой принцип позволяет эффективно управлять рабочими органами экскаватора-погрузчика, обеспечивая точность, плавность и высокую мощность при выполнении операций.

Основные элементы гидравлики и их функции

Гидравлическая система экскаватора-погрузчика включает в себя несколько ключевых компонентов, каждый из которых выполняет свою функцию в передаче и распределении энергии. Одним из главных элементов является гидравлический насос, который обеспечивает подачу масла под давлением ко всем исполнительным механизмам машины.

Гидравлический насос

Гидравлический насос является основным источником энергии для всей системы. Он преобразует механическую энергию двигателя в давление рабочей жидкости, обеспечивая работу стрелы, ковша и других исполнительных механизмов.

В современных экскаваторах-погрузчиках применяются различные типы насосов, среди которых наиболее распространены:

• Шестеренчатые насосы – отличаются простотой конструкции, надежностью и стабильностью работы. Они обеспечивают постоянный поток масла, но имеют ограниченную эффективность при изменении нагрузки.
• Поршневые насосы – обладают более высокой производительностью и способны регулировать подачу жидкости в зависимости от нагрузки, но при этом сложнее в обслуживании и дороже в производстве.
• Лопастные насосы – используются реже, но обеспечивают плавную подачу масла и могут работать при изменяющихся условиях нагрузки.

В экскаваторе-погрузчике 388K-K установлен тандемный шестеренчатый насос, который состоит из двух последовательно соединенных секций. Такая конструкция позволяет обеспечивать подачу рабочей жидкости одновременно для разных контуров гидросистемы, что повышает эффективность работы машины. Основные характеристики насоса:

• Стабильная подача масла при любых режимах работы.
• Высокая надежность за счет минимального количества подвижных элементов.
• Простота обслуживания, так как не требует сложной регулировки.
• Эффективность при работе с несколькими исполнительными механизмами, что важно для экскаваторов-погрузчиков с разными рабочими органами.

Использование тандемного насоса позволяет оптимизировать распределение мощности, что особенно важно при выполнении комбинированных операций, таких как одновременное копание и перемещение грунта.

Гидроцилиндры

Гидроцилиндры являются исполнительными механизмами гидравлической системы, преобразующими давление рабочей жидкости в механическое движение. В экскаваторах-погрузчиках они выполняют функции подъема, наклона и управления рабочими органами, обеспечивая точность и плавность всех операций.

В системе установлены гидроцилиндры, отвечающие за различные задачи: управление стрелой, ковшом, а также стабилизацию машины при выполнении работ. Они работают по принципу изменения давления масла внутри корпуса, вызывая движение поршня, который, в свою очередь, приводит в действие рабочие органы.

Основной принцип работы заключается в подаче масла под давлением в одну из полостей цилиндра, что приводит к движению поршня в соответствующем направлении. Для обратного движения жидкость из противоположной полости сливается в гидробак. Это позволяет оператору точно контролировать положение ковша и стрелы, а также регулировать усилие при выполнении рабочих операций.

Для надежной работы гидроцилиндров требуется регулярное техническое обслуживание. Важно следить за состоянием уплотнителей, так как их износ может привести к утечке масла и потере давления. Также необходимо проверять поверхность штоков на наличие механических повреждений, которые могут ускорить износ уплотнений. Замена гидравлического масла и фильтров в установленные сроки помогает продлить срок службы цилиндров, предотвращая попадание загрязнений, способных повредить внутренние компоненты.

Правильная эксплуатация и своевременный уход за гидроцилиндрами обеспечивают стабильную работу гидравлической системы и увеличивают ресурс работы экскаватора-погрузчика.

Гидрораспределители и клапаны

Гидрораспределители и клапаны играют ключевую роль в управлении гидравлической системой экскаватора-погрузчика. Они регулируют поток рабочей жидкости, обеспечивают контроль над направлением ее движения и защищают систему от перегрузок.

Основная функция распределительных клапанов заключается в распределении потока масла между исполнительными механизмами. Они направляют рабочую жидкость в гидроцилиндры или гидромоторы в зависимости от действий оператора. Это позволяет точно контролировать движение стрелы, ковша и других рабочих органов машины.

Контроль направления жидкости осуществляется за счет изменения положения золотника внутри корпуса гидрораспределителя. При срабатывании управляющего механизма масло под давлением подается в соответствующую магистраль, приводя в движение исполнительные механизмы. Когда клапан возвращается в нейтральное положение, поток рабочей жидкости перекрывается, а исполнительный орган фиксируется в заданном положении.

Предохранительные клапаны выполняют защитную функцию, предотвращая перегрузку системы. Они автоматически сбрасывают избыточное давление в гидролиниях, предотвращая повреждение насосов, цилиндров и трубопроводов. Это особенно важно при резких изменениях нагрузки или при возникновении препятствий, создающих чрезмерное сопротивление движению рабочих органов.

Стабильная работа гидрораспределителей и предохранительных клапанов требует регулярной диагностики. Необходимо контролировать герметичность соединений, чистоту масла и исправность механизма управления. Загрязнения в гидросистеме могут привести к заеданию золотника, ухудшению управляемости и повышенному износу деталей.

Правильное функционирование этих элементов обеспечивает надежность и точность работы экскаватора-погрузчика, повышая его производительность и продлевая срок службы гидравлической системы.

Гидравлические магистрали

Гидравлические магистрали обеспечивают циркуляцию рабочей жидкости между компонентами системы, передавая давление от гидронасоса к исполнительным механизмам и возвращая масло в гидробак. От их состояния зависит стабильность работы всей гидравлической системы, а повреждения или утечки могут привести к снижению эффективности техники и внеплановым остановкам.

Виды магистралей

В экскаваторах-погрузчиках используются два типа гидравлических магистралей:

• Магистрали высокого давления – транспортируют рабочую жидкость под давлением, создаваемым насосом. Они изготовлены из армированных шлангов или металлических труб, способных выдерживать значительные нагрузки.
• Магистрали низкого давления – отвечают за возврат отработанного масла в гидробак. Они не испытывают значительных нагрузок, но также должны обладать устойчивостью к механическим повреждениям и воздействию рабочей жидкости.

Основные причины износа и способы продления срока службы

Гидравлические магистрали подвержены естественному износу из-за постоянного воздействия давления, температурных перепадов и механических нагрузок. Основные причины их повреждений включают:

• Высокие рабочие нагрузки, вызывающие деформацию и трещины на поверхностях шлангов.
• Загрязнение масла, приводящее к абразивному износу внутренних стенок магистралей.
• Перегибы и механическое повреждение трубопроводов при эксплуатации.
• Ухудшение уплотнений в местах соединений, вызывающее утечки жидкости.

Для продления срока службы гидравлических магистралей необходимо регулярно проверять их состояние, избегать перегибов шлангов и следить за чистотой масла. При техническом обслуживании рекомендуется проверять соединения на герметичность, а также своевременно заменять изношенные участки, предотвращая возможные утечки и выход гидросистемы из строя.

Правильная эксплуатация и уход за магистралями позволяют сохранить эффективность работы гидравлической системы и избежать внепланового ремонта техники.

Гидробак и фильтры

Гидробак и система фильтрации являются важными элементами гидравлической системы экскаватора-погрузчика, обеспечивающими стабильную работу и защиту гидроагрегатов от загрязнений. От их состояния зависит надежность всей системы, а несвоевременное обслуживание может привести к серьезным поломкам.

Гидробак выполняет несколько функций. В первую очередь, он служит резервуаром для хранения рабочей жидкости, обеспечивая необходимый объем масла для работы системы. Кроме того, он участвует в охлаждении масла и удалении воздушных пузырьков, которые могут снижать эффективность работы гидравлики.

Фильтры отвечают за очистку рабочей жидкости от механических частиц, продуктов износа и загрязнений. В системе используются два основных типа фильтров: всасывающий, установленный перед насосом, и напорный, размещенный в магистрали высокого давления.

Регулярный контроль уровня масла в гидробаке позволяет своевременно выявить утечки и избежать работы системы с недостаточным объемом жидкости, что может привести к перегреву и износу узлов. Проверку уровня масла следует проводить перед началом работы машины, ориентируясь на метки на стенке бака.

Замена фильтров является обязательной процедурой в рамках планового технического обслуживания. Загрязненные фильтрующие элементы снижают пропускную способность системы, вызывают повышение давления в магистралях и ускоряют износ насосов и клапанов. Производители экскаваторов-погрузчиков рекомендуют менять фильтры через каждые 500–1000 моточасов или при значительном загрязнении масла.

Соблюдение регламентов обслуживания гидробака и системы фильтрации позволяет продлить срок службы гидравлических компонентов, снизить вероятность поломок и поддерживать стабильную производительность экскаватора-погрузчика.

Эксплуатация гидравлической системы

Гидравлическая система экскаватора-погрузчика требует строгого соблюдения правил эксплуатации, что обеспечивает стабильную работу всех механизмов и предотвращает преждевременный износ узлов. Корректная подготовка к запуску, соблюдение оптимальных режимов работы и учет сезонных условий эксплуатации помогают избежать серьезных неисправностей.

Подготовка к запуску

Перед началом работы необходимо провести обязательную проверку состояния гидравлической системы. В первую очередь контролируется уровень масла в гидробаке – недостаток рабочей жидкости может привести к перегреву и повреждению насоса. Проверка осуществляется по меткам уровня, а при необходимости масло доливается до нормативных значений.

Следующим этапом является осмотр гидравлических магистралей и соединений. Необходимо убедиться в отсутствии утечек, повреждений шлангов и ослабленных креплений. Любые следы масла на трубопроводах или соединениях указывают на необходимость их уплотнения или замены.

При подготовке также проверяются фильтры. Если на них заметны загрязнения или повреждения, их следует заменить, чтобы предотвратить попадание механических частиц в систему.

Основные режимы работы экскаватора-погрузчика с учетом особенностей гидросистемы

Гидравлическая система рассчитана на работу в разных режимах, но для продления ее ресурса необходимо соблюдать несколько правил:

• Избегать резких движений ковша и стрелы, так как они создают пиковые нагрузки на гидронасос и магистрали.
• Работать при номинальных оборотах двигателя, что обеспечивает оптимальную производительность насоса и стабильное давление в системе.
• Не допускать перегрева масла – при длительной работе в интенсивном режиме необходимо делать технологические перерывы для охлаждения гидросистемы.
• Следить за чистотой рабочей жидкости, так как загрязнения снижают эффективность работы клапанов и цилиндров.

Правила работы при низких температурах

Эксплуатация гидравлической системы в холодное время года требует дополнительных мероприятий. Перед запуском необходимо прогреть масло, так как загустевшая жидкость увеличивает нагрузку на насос и снижает скорость работы исполнительных механизмов. Для этого рекомендуется запустить двигатель на холостых оборотах и дать маслу прогреться в течение нескольких минут.

При температуре ниже -10 °C используется зимний тип гидравлического масла с низкой вязкостью, что улучшает его текучесть и снижает нагрузку на систему. Также следует регулярно проверять состояние уплотнителей и магистралей – на морозе резина становится хрупкой и может растрескиваться.

Соблюдение этих рекомендаций позволяет минимизировать риски повреждений гидросистемы, увеличить срок службы компонентов и обеспечить надежную работу экскаватора-погрузчика в любых условиях.

Обслуживание гидравлической системы

Регулярное техническое обслуживание гидравлической системы экскаватора-погрузчика позволяет избежать преждевременного износа узлов, минимизировать риск поломок и обеспечить стабильную работу оборудования. Ежедневные проверки и простые профилактические меры помогают поддерживать гидросистему в исправном состоянии и продлить срок ее эксплуатации.

Ежедневное обслуживание

Каждый рабочий день перед началом эксплуатации экскаватора-погрузчика следует проводить несколько обязательных процедур, направленных на контроль состояния гидравлической системы.

Первым этапом является проверка уровня и качества гидравлического масла. Контроль уровня выполняется по меткам на гидробаке при заглушенном двигателе и остывшем оборудовании. Если уровень масла ниже нормы, необходимо его долить до рекомендованных значений, используя жидкость, соответствующую требованиям производителя. Помимо уровня, следует обращать внимание на цвет и консистенцию масла – если оно стало мутным или потемнело, возможно, оно загрязнено или окислилось, что требует замены.

Следующим шагом является визуальный осмотр соединений и гидравлических шлангов. Важно проверить, нет ли подтеков масла в местах соединений, на поверхности трубопроводов и около цилиндров. Также следует убедиться, что шланги не имеют механических повреждений, трещин или вздутия – такие дефекты могут привести к разрыву магистралей под нагрузкой.

Завершающий этап ежедневного обслуживания – смазка основных узлов. Несмотря на то, что сама гидросистема работает на масле, подвижные механизмы, такие как оси крепления гидроцилиндров и подшипники, требуют периодической смазки. Использование специальных смазочных материалов позволяет уменьшить износ деталей и предотвратить преждевременные поломки.

Систематическое выполнение этих процедур помогает поддерживать гидравлическую систему в рабочем состоянии, предотвращает серьезные неисправности и снижает затраты на ремонт и обслуживание техники.

Плановое техническое обслуживание

Плановое техническое обслуживание гидравлической системы экскаватора-погрузчика проводится через установленные интервалы и позволяет предотвратить серьезные поломки, продлить срок службы компонентов и обеспечить стабильную работу машины. В отличие от ежедневных проверок, плановое ТО включает более детальные процедуры, такие как замена масла, очистка фильтров и диагностика основных узлов.

Замена гидравлического масла

Гидравлическое масло со временем теряет свои эксплуатационные свойства, что может привести к перегреву системы, повышенному износу насосов и клапанов. Производители экскаваторов-погрузчиков рекомендуют менять рабочую жидкость через 500–1000 моточасов, в зависимости от условий эксплуатации. Перед заменой масла необходимо полностью слить старую жидкость, очистить гидробак от возможных отложений и заправить систему маслом, соответствующим требованиям производителя.

Очистка или замена фильтров

Фильтры гидравлической системы задерживают частицы загрязнений, предотвращая попадание абразивных элементов в насосы и распределительные клапаны. По мере эксплуатации фильтры засоряются, что приводит к снижению пропускной способности и увеличению нагрузки на систему. Очистка фильтрующих элементов проводится через каждые 250–500 моточасов, а их полная замена выполняется одновременно с заменой масла.

Проверка герметичности соединений и уплотнений

Со временем уплотнения и резьбовые соединения могут ослабляться, что приводит к утечкам масла и падению давления в системе. Во время планового ТО следует осматривать все магистрали, соединительные узлы и гидроцилиндры, обращая внимание на наличие подтеков, трещин или износа уплотнительных элементов. Выявленные дефекты должны устраняться незамедлительно, так как даже небольшие утечки могут привести к снижению эффективности работы техники.

Контроль состояния насосов и гидроцилиндров

Гидронасосы и цилиндры являются ключевыми элементами системы, и их исправность напрямую влияет на производительность машины. В рамках планового технического обслуживания проверяется работоспособность насосов, уровень создаваемого давления, отсутствие посторонних шумов и перегрева. Гидроцилиндры также осматриваются на предмет утечек, деформации штоков и износа направляющих втулок. При обнаружении неисправностей проводится регулировка, замена уплотнителей или капитальный ремонт узлов.

Регулярное проведение планового технического обслуживания позволяет избежать внезапных отказов гидравлической системы, продлевает срок службы компонентов и снижает затраты на внеплановый ремонт.

Возможные неисправности и методы их устранения

Гидравлическая система экскаватора-погрузчика подвержена естественному износу и различным сбоям, которые могут снизить эффективность работы машины или привести к серьезным поломкам. Своевременная диагностика позволяет быстро выявить проблему и устранить ее, предотвращая дорогостоящий ремонт и длительные простои техники.

Признаки неисправностей

Проблемы в гидросистеме могут проявляться следующим образом:

• Снижение давления в системе, что приводит к слабой реакции ковша, стрелы или других рабочих органов.
• Перегрев масла, сопровождающийся ухудшением его вязкости, что снижает эффективность передачи энергии.
• Замедленная работа исполнительных механизмов, требующая увеличенного времени на выполнение операций.
• Утечки масла, заметные по масляным пятнам на шлангах, цилиндрах или в местах соединений.
• Повышенный шум и вибрации в гидронасосе или распределительных клапанах.

Основные причины поломок

Неисправности гидравлической системы могут возникнуть по нескольким причинам:

• Износ или повреждение уплотнителей, что приводит к утечкам масла и падению давления.
• Загрязнение масла механическими частицами, вызывающее повышенный износ насосов и клапанов.
• Перегрузка системы при чрезмерных нагрузках на рабочие органы, что приводит к перегреву и отказу насосов.
• Ослабление соединений и креплений, вызывающее утечки масла и ухудшение работы гидроцилиндров.
• Воздушные пробки в системе, снижающие эффективность передачи давления.

Методы диагностики и ремонта

Для выявления неисправностей гидравлической системы необходимо провести комплексную диагностику:

1. Проверить уровень масла в гидробаке и его состояние. Если масло изменило цвет, содержит примеси или пенится, требуется его замена и очистка системы.
2. Осмотреть гидравлические магистрали и соединения на предмет утечек. При обнаружении подтеков необходимо подтянуть соединения или заменить уплотнители.
3. Контролировать давление в системе с помощью манометра. Если показатели ниже нормы, возможно, требуется замена или регулировка насоса, клапанов или гидроцилиндров.
4. Провести проверку температурного режима работы масла. Перегрев может быть вызван засорением фильтров, недостаточным уровнем жидкости или неисправностью охладителя.
5. Оценить работу исполнительных механизмов. Медленная реакция может указывать на износ гидронасоса или засорение распределительных клапанов.

При обнаружении неисправностей необходимо заменить поврежденные компоненты, прочистить фильтры и при необходимости провести настройку системы. Регулярное техническое обслуживание позволяет минимизировать риск серьезных поломок и продлить срок службы гидравлической системы.

Заключение

Гидравлическая система – ключевой элемент экскаватора-погрузчика, определяющий его работоспособность и эффективность. От стабильности работы гидронасоса, цилиндров, клапанов и магистралей зависит производительность техники, точность выполнения операций и срок службы оборудования.

Регулярное техническое обслуживание является основным способом предотвращения серьезных неисправностей. Своевременная замена масла, очистка фильтров, контроль давления и состояния соединений позволяют избежать утечек, перегрева и износа ключевых компонентов. Пренебрежение этими процедурами может привести к дорогостоящему ремонту и простою техники.

Для безопасной эксплуатации гидравлической системы важно соблюдать рекомендации производителя, избегать перегрузок и резких движений рабочих органов. Особое внимание следует уделять работе в сложных условиях, таких как низкие температуры или повышенные нагрузки, адаптируя обслуживание к конкретным условиям эксплуатации.

При первых признаках неисправности, таких как падение давления, медленная работа цилиндров или утечки масла, необходимо незамедлительно проводить диагностику. В случае сложных проблем рекомендуется обращаться в специализированный сервисный центр, чтобы избежать ошибок при ремонте и обеспечить долгосрочную работоспособность гидросистемы.

Соблюдение всех перечисленных рекомендаций позволит продлить срок службы гидравлической системы, минимизировать расходы на ремонт и повысить надежность экскаватора-погрузчика при любых видах работ.