По — принципу действия гидроприводы подразделяются на гидростатические и гидродинамические. В дорожных машинах для привода рабочих органов (отвалов бульдозеров, ковшей скреперов и их задних стенок, отвалов грейдеров и др.) преимущественное применение имеет гидростатистическая система; Эта система обеспечивает возможность обслуживания значительного количества постов; жесткую связь с механизмами рабочих органов; легкое и быстрое реверсирование механизмов рабочих органов; независимое расположение механизмов управления от других элементов гидропривода; простое и легкое управление рычагами распределительного устройства. К тому же такое положительное свойство системы, как жесткость её связи с механизмами рабочих органов (вследствие несжимаемости рабочей жидкости), позволяет принудительно перемещать и удерживать рабочие органы машины (например, заглублять режущие элементы рабочих органов в грунт и удерживать их в требуемом положении). В то же время система имеет и недостатки: небольшой ход механизмов рабочих органов; малые поступательные скорости движения механизмов (не более 0,25 м/с); относительно низкий коэффициент полезного действия (в пределах 0,60-0,85); необходимость применения специальной рабочей жидкости, которую в зависимости от климатических условий района использования машины, а также времени года приходится менять в системе; трудоёмкость и сложность технического обслуживания и ремонта.
При нарушении герметичности гидросистемы, вызывающей утечку рабочей жидкости и подсос воздуха в систему, а также при неисправности запорных устройств (залегание шариков, поломка пружин и др.) и плохой циркуляции рабочей жидкости нарушается работа гидроцилиндров, вследствие чего подъём и опускание рабочих исполнительных органов машины будут замедленными или прекратятся полностью. Неудовлетворительная работа гидроцилиндров часто вызывается неисправностью насосов, гидрораспределителей и самих гидроцилиндров. Прежде чем приступить к проверке и диагностированию основного оборудования гидравлической системы, необходимо проверить, нет ли утечки рабочей жидкости и убедиться в исправности присоединительной арматуры.
Характерными неисправностями гидравлической системы являются низкое и неустойчивое давление в системе; полное отсутствие давления в магистралях (трубопроводах); усиленные шумы при работе насосов или золотников; отказ работы клапанов.
Срок службы элементов гидросистемы и безотказная её работа зависят от загрязненности окружающей среды, в которой эксплуатируются дорожные.машины, особенно бульдозеры, скреперы и грейдеры. Количество пыли, поступающей с воздухом в бак с рабочей жидкостью, и её состав зависят от ряда факторов: конструкции (колесный или гусеничный ход) машины, вида выполняемых работ, категории и состава разрабатываемых грунтов и метеорологических условий (лето, зима, сухая или влажная, безветреная или ветреная погода).
Содержание пыли в воздухе, поступающем в гидравлическую систему, может колебаться от 0,05 до 5,0 г/м³. Примерно от 2/3 до 3/4 всего количества пыли состоит из неорганических веществ, главным образом из абразивных частиц, обладающих высокой твёрдостью, иногда в несколько раз превышающей твёрдость элементов гидравлической системы. Несмотря на то что воздух, поступающий в бак гидросистемы, фильтруется, мелкая образивная пыль проникает в систему при заправке и техническом обслуживании, через неровности штоков гидроцилиндров и др. Наибольшее количество пыли попадает через сапун, соединяющий бак для рабочей жидкости с окружающей средой. Значительная запыленность наблюдается на высоте гусениц машин в задней части базисного трактора или тягача в зоне рабочих органов машины.
Срок службы узлов и сборочных единиц гидросистемы в значительной мере зависит от состояния основного фильтра, размещенного в сливной магистрали системы. При чрезмерном загрязнении фильтрующих элементов рабочая жидкость не очищается и с Посторонними частицами поступает к насосам и гидрораспределителям, вследствие чего износ их протекает значительно быстрее.
При загрязнении фильтров очистки в процессе работы возникает так называемое «голодание насоса», т. е. затрудненность прохода рабочей жидкости через магистраль, что определяется по разности давлении в гидросистеме до и после фильтра.
О техническом состоянии насосов системы и остаточном ресурсе их работы судят по производительности насосов. К показателям технического состояния гидрораспределителя относятся степень изношенности золотниковых пар, состояние перепускного и предохранительного клапанов, давление срабатывания автоматов золотников, работа предохранительного клапана. В случае загрязнения перепускного и предохранительного клапанов, что часто приводит к заеданию их в работе, навесное оборудование или другой орган машины не поднимаются или перемещаются с замедленной скоростью.
Оборудование гидравлических систем дорожно-строительных машин проходит ежесменное, периодическое и сезонное обслуживания.
При ежесменном техническом обслуживании (ЕО) : очищают систему и её элементы от пыли, грязи и масла; выполняют наружный осмотр системы (насосов, распределителей, клапанов, гидроцилиндров), обращая внимание на возможную утечку и подтекание рабочей жидкости из трубопроводов и мест их присоединения; проверяют и. подтягивают крепления оборудования системы и трубопроводов; производят смазывание оборудования и приборов системы.
При техническом обслуживании № 1 (10-1) выполняют все работы по ежесменному техническому обслуживанию (ЕО) и дополнительно проводят следующие операции: проверяют состояние трубопроводов высокого давления и мест их присоединения к элементам системы, при наличии неисправностей заменяют трубопроводы; проверяют состояние гидрораспределителей, предохранительных клапанов, насосов, гидроцилиндров и других элементов системы, при наличии неисправностей выполняют регулировку; проверяют состояние привода и передач системы (привод от двигателя или вала отбора мощности к насосам) и устраняют неисправности; проверяют уровень рабочей жидкости в баке и при необходимости производят доливку рабочей жидкости; смазывают индустриальными маслами шарниры рычагов и тяг управления гидравлических приводов, шарниры и штоки гидроцилиндров.
При техническом обслуживании № 2 (ТО-2) проводят все работы по ежесменному техническому обслуживанию (ЕО) и периодическому техническому обслуживанию № 1 (ТО-1) и дополнительно выполняют следующие операции: проверяют и при необходимости регулируют гидравлическую систему в целом и все её элементы; проверяют и промывают фильтры; проверяют герметичность системы на так называемую «транспортную усадку», перепускной и предохранительный клапаны; определяют производительность насосов; смазывают индустриальными маслами оборудование системы, особенно их патрубки и другие части соединений и присоединений к системе.
При сезонном техническом обслуживании (СО) заменяют трансмиссионное масло в картерах редукторов привода и насосов, рабочую жидкость в системе.
При проверке гидравлической системы и её элементов применяют средства технического диагностирования.
Основной фильтр гидросистемы проверяют диагностическим прибором КИ-4798 на давление рабочей жидкости в сливной магистрали (перед фильтром) системы. Приспособление состоит из манометра со шкалой на давление 0-0,6 МПа, переходного штуцера, шланга высокого давления и наконечника с резиновым уплотнением.
Проверку выполняют в такой последовательности. От полости гид-рораспределизеля, предназначенной для одного из выносных гидроцилиндров и сообщающейся со сливной магистралью, отсоединяют запорное устройство и подключают к ней прибор КИ-4798. Рукоятку золотника, к полости которого подключен прибор, устанавливают в «плавающее» положение. (Во избежание выхода из строя манометра нельзя переставлять рукоятку гидрораспределителя из «плавающего» положения в какое-либо другое.) Затем включают двигатель (при включенном насосе гидросистемы) и, удерживая рукоятку золотника управления основным силовым гидроцилиндром в положении «подъём», прогревают рабочую жидкость в системе до температуры 45—50°. После этого устанавливают номинальную частоту вращения коленчатого вала двигателя машины, оборудованной гидросистемой, и определяют по манометру прибора давление рабочей жидкости. Если давление в системе окажется ниже 0,1 МПа, это указывает на неисправность фильтра. Если же давление выше 0,25 МПа, фильтр снимают, разбирают и промывают в дизельном топливе фильтрующие элементы и другие детали фильтра. Затем фильтрующие элементы продувают сжатым воздухом, фильтр собирают и ставят на место. При промывке фильтра необходимо следить за тем, чтобы не нарушить регулировку предохранительного клапана, установленного в гидросистеме.
Общее состояние гидросистемы проверяют под нагрузкой, т. е. машина должна быть укомплектована навесным или прицепным рабочим оборудованием.
Герметичность гидросистемы можно проверить в производственных условиях без применения специальной аппаратуры в следующем порядке. Включив насос системы подъёма-опускания навесного или прицепного оборудования, пускают двигатель машины и устанавливают максимальную частоту вращения его вала на холостом ходу. После этого рукоятку гидрораспределителя системы, управляющего работой одного из основных гидроцилиндров, переводят в положение «подъём» и удерживают её в этом положении в течение 1 мин. Затем проверяют все соединения трубопроводов и места возможных утечек в насосах, гидрораспределителе и гидроцилиндре.
После устранения обнаруженных утечек рабочей жидкости и других неисправностей проверяют систему на герметичность вторично. При выполнении этой работы, переключая попеременно рукоятку гидрораспределителя в положения «подъём» и «опускание» и наблюдая за характером наполнения шлангов гидроцилиндра рабочей жидкостью, проверяют состояние запорных устройств (по напряжению шлангов). Так, если рабочий орган или другой элемент машины не поднимается (не перемещается) и шланги 3 и 4 (рис. 7.16) не напрягаются под действием проходящей по ним рабочей жидкости, это указывает на то, что шарик 6 залег.
Рис. 7.16. Схема проверки неисправностей запорных устройств гидросистемы на герметичность
Если же при этом шланги напрягаются, а рабочий или другой орган не поднимается или не перемещается, это указывает на то, что залег шарик 2. Если рабочий орган не опускается или не перемещается, и шланги не напрягаются, залег шарик 1, а если шланги напрягаются, а рабочий или другой орган все же не поднимается или не перемещается, залег шарик 5. Обнаруженные неисправности устраняют.
Работу гидросистемы под нагрузкой проверяют на продолжительность подъёма-опускания или других перемещений рабочих или других органов. В зависимости от типа базовой машины и массы рабочего оборудования (отвал бульдозера, ковш скрепера, отвал грейдера и т. п.) техническими условиями устанавливается продолжительность подъёма-опускания (перемещения) рабочего органа. Для наиболее распространенных базовых машин, какими являются гусеничные тракторы ДТ-75М, Т-130М, Т-150 и др., укомплектованные навесным и прицепным оборудованием, допустимая продолжительность подъёма рабочего органа не должна превышать 5 с, опускания — 3 с.
Рис. 7.17. Схема определения подачи насосов и проверки внутренних утечек в агрегатах гидросистемы:
1 — насос; 2 — прибор КИ-1О97Б5; 3 — приспособление КИ-6272; 4 — технологический шланг; 5 — гидрораспределитель; 6 и 7 — трубопроводы; 8, 10 — шланги гидроцилиндрз; 9 — масштабная линейка; 11 — шток гидроцилиндра; 12 — поршень; 13 — бак гидросистемы; 14 — сливной шланг; 15 — нагнета тельный трубопровод
Если рабочее оборудование не поднимается или не перемещается или поднимается или перемещается медленно, необходимо проверить состояние гидросистемы и её элементов. При неисправном насосе корпус его и прилегающие к нему участки трубопроводов на расстояние до 20 см от насоса нагреваются. При неисправности гидрораспределителя рабочая жидкость устремляется не в гидроцилиндр, а на слив, вследствие чего нагреваются все трубопроводы, особенно трубопроводы большого диаметра. При неисправности гидроцилиндров (нарушение уплотнений) нагреваются все металлические трубопроводы как большого, так и малого диаметров.
Подачу насосов, клапанов и золотниковых пар гидрораспределителей гидросистемы определяют прибором (расходомером) КИ-1097Б, используя при этом приспособление КИ-6272, предназначенное для отключения нагнетательного трубопровода от гидрораспределителя (рис. 7.17).
Приспособление КИ-6272 устанавливают на место поворотного угольника, соединяющего нагнетательный трубопровод 75 насоса с гидрораспределителем 5. Свободный штуцер приспособления при этом заглушают, сливной шланг 14 от прибора КИ-1097Б опускают в горловину бака 13 гидросистемы, закрепив его, или соединяют с переходным штуцером, ввернутым вместо пробки зштивной горловины бака для рабочей жидкости. После этого переводят рукоятку прибора КИ-1097Б в положение «открыто» и ввертывают запорную иглу приспособления КИ:6272 до отказа. Затем включают насос, пускают двигатель и устанавливают номинальную частоту вращения вала отбора мощности. Вращая рукоятку прибора, поднимают давление в нагнетательной магистрали до 10 МПа. По шкале этого прибора определяют подачу насоса.
Для проверки герметичности золотников клапанно-золотникового гидрораспределителя типа Р (рис. 7.18) отсоединяют отводящую масло трубку и насухо вытирают штуцер. При этом система должна быть под давлением, а рычаг 2 управления тем или другим золотником должен находиться в положении, как показано на приведенном рисунке. Исправный и хорошо отрегулированный золотншс не должен пропускать рабочей жидкости.
При контроле и регулировке гидрораспределителя проверяют положение нажимных бинтов б, поскольку от нарушения заданного им положения может происходить либо неполное закрывание золотника, либо неполное его открывание. Когда рычаг 2 находится в среднем положении, т. е. когда к нему прижаты оба ролика рукоятки управления 7, нажимной регулировочный винт 6 должен касаться стаканчика 5, а последний при этом выступать из корпуса золотника 3 на 16 мм и упираться в ограничитель 4. При переводе рукоятки 1 в крайнее положение нажимной винт 6 должен утопить стаканчик 5 в корпус золотника 3 настолько, чтобы головка стаканчика 5 выступала из золотника не более чем на 4,5 мм. Этим обеспечивается величина хода распределителя золотника (11,5 мм), необходимая для полного открывания и запирания золотника. Если после регулировки золотники всё же пропускают рабочую жидкость, требуется их ремонт или замена.
Регулировка давления в гидросистеме осуществляется изменением затяжки перепускного клапана.
Рис. 7.18. Схема регулировки гидрозолотников
Состояние перепускного и предохранительного клапанов гидрораспределителя проверяют в такой последовательности. Вывертывают запорную иглу прибора КИ-6272, открыв тем доступ рабочей жидкости в гидрораспределитель. Затем переводят рукоятку золотника одного из гидроцилиндров в положение «подъём». Далее, повертывая рукоятку прибора, устанавливают давление в нагнетательной магистрали 10 МПа. По отметке на шкале прибора определяют расход рабочей жидкости, проходящей через этот прибор. При исправном состоянии клапанов расход рабочей жидкости не должен отличаться от фактической подачи насоса более чем на 5 л/мин.
Давление срабатывания предохранительного клапана измеряют при максимальной частоте вращения вала двигателя. При этом рукоятку одного из золотников переводят в положение «подъём» и, удерживая её в таком положении, плавно перекрывают слив рабочей жидкости из прибора КИ-Ю97Б. После этого фиксируют показания манометра.
Номинальное давление срабатывания предохранительного клапана гидросистемы для таких базовых машин, как тракторы ДТ-75М, Т-130, Т -150 и др., неодинаковое. Так, для гидросистемы трактора Т-130 оно (будет: при рабочем давлении 10 МПа, а при регулировке (номинальное и максимальное) — соответственно 12— 13 МПа.
Если давление срабатывания предохранительного клапана выходит за пределы допустимых значений, клапан регулируют. Для этого снимают защитный колпачок, ослабляют контргайку регулировочного винта и,
ввертывая или вывертывая регулировочный винт, тем самымповышают или понижают давление, устанавливая его в требуемых пределах.
Давление срабатывания автоматов золотников измеряют при средней частоте вращения вала двигателя. Рукоятку прибора КИ-1097Б устанавливают в положение «открыто», а рукоятку проверяемого золотника в положение «подъём» и, плавно повертывая рукоятку прибора, поднимают давление до момента срабатывания автомата. После этого фиксируют давление в системе. Если давление срабатывания автоматов золотников выходит за пределы допустимого, это указывает на необходимость регулировки пружин.
Внутренние утечки в золотниковых парах гидрораспределителя проверяют при значительных транспортных усадках навесного рабочего оборудования. Для этого, подняв и опустив (4—6 раз) навесное рабочее оборудование, отсоединяют (см. рис. 7.17) от трубопроводов 6 шланг 10, подающий рабочую жидкость в штоковую полость гидроцилиндра при среднем положении поршня в цилиндре, после чего соединяют трубопровод 6 посредством шланга 4 и переходного штуцера со свободным штуцером приспособления КИ-6272 и ввертывают его иглу. Затем закрывают трубопровод б заглушкой и устанавливают рукоятку проверяемого золотника в нейтральное положение. После этого пускают двигатель и устанавливают среднюю частоту вращения вала. Обеспечив посредством прибора КИ-1097Б давление 10 МПа, измеряют линейкой величину перемещения штока за 5 мин. Усадка за указанное время не должна превышать 80 мм.
Герметичность гидроцилиндров проверяют, не изменяя ранее установленного подсоединения (см. проверку величины внутренних утечек в золотниковых парах). Устанавливают рукоятку гидрораспределителя в «плавающее» положение и опускают навесное рабочее оборудование с таким расчётом, чтобы поршень гидроцилиндра при проверке находился в крайнем положении. Затем отсоединяют от трубопровода шланг, подающий рабочую жидкость в поршневую полость цилиндра, и опускают этот шланг в какой-либо мерный бачок. После этого закрывают трубопровод заглушкой, устанавливают давление 10 МПа, поворотом рукоятки прибора КИ-1097Б и с помощью секундомера измеряют утечку рабочей жидкости из шланга в мерный бачок за 2-3 мин. Утечка рабочей жидкости более 100 см³ за 2 мин не допускается.
Если показатели работы гидросистемы и её элементов не будут соответствовать приведенным выше значениям и требованиям, неисправные узлы и сборочные единицы снимаются и передаются в ремонт.