Фильтры, трубопроводы, присоединительная арматура, уплотнения

Аппараты, в которых происходит фильтрация, называются фильтрами.

Рисунок 15 - Схема фильтров с фильтроэлементами:

а - изготовленными как единое целое; б —набранными из отдельных элементов

Всякий фильтр (рис. 15) состоит из корпуса 1, в котором помещается сменный фильтрующий элемент 2. Последний может изготовляться как одно целое, например в виде пустотелого цилиндра из специальной бумаги, металлокерамического сплава, или набираться на центральный стержень из отдельных элементов, например из металлических сеток 2 (рис. 15,бб), пластин с отверстиями или вырезами различной формы и т. п. Кроме указанных выше, в качестве фильтрующих материалов могут применяться так же пористая пластмасса, различные ткани, войлок, фетр, замша и т. п. Применение того или иного материала в качестве фильтрующего элемента зависит от требуемой тонкости фильтрации рабочей жидкости, которая определяется по наименьшему размеру частиц, задерживаемых фильтром. Установлен следующий ряд номинальных тонкостей фильтрования: 1,2; 5; 10; 16; 25; 40; 63 и 80 мкм. В зависимости от номинальной тонкости фильтрования фильтры условно делятся на фильтры грубой (до 15 мкм), тонкой (5—10 мкм) | и особо тонкой очистки (до 1 мкм). Качество очистки рабочей жидкости в первую очередь определяется материалом, из которого изготовлен фильтрующий элемент. Так, пористая пластмасса за­держивает частицы размером до 1—2 мкм, картон, некоторые сор­та войлока — до 3—10 мкм, замша натуральная — до 14 мкм и т.д.

В системах гидроприводов применяются две схемы фильтрации циркулирующей рабочей жидкости - последовательная и парал­лельная. При последовательной схеме через фильтр пропускается вся жидкость, а при параллельной - только часть ее. В гидроси­стемах горных машин преимущественное распространение полу­чила последовательная схема фильтрации.

При последовательной схеме фильтрации фильтры могут уста­навливаться на всасывающей, нагнетательной или сливной линиях.

Фильтры, устанавливаемые на всасывающей линии, защищают насосы гидропередачи от попадания в них твердых частиц, однако при этом уменьшается всасывающая способность насосов. Осо­бенно опасна установка фильтров на всасе насоса в горных ма­шинах, работающих при отрицательных температурах, так как в этом случае фильтроэлемент способствует кристаллизации льда из воды, содержащейся в рабочих жидкостях. В настоящее время фильтры на всасывающих трубопроводах устанавливается редко, это, как правило, фильтры с малым перепадом давлений и боль­шим удельным расходом, например проволочные.

При установке фильтра в напорной линии он защищает от гря­зи агрегаты гидросистемы, установленные за насосом, но не защи­щает самого насоса от твердых частиц, попадающих в жидкость по штокам гидроцилиндров.

Фильтры, установленные на сливной магистрали, защищают насосы и другие агрегаты гидросистемы от твердых частиц, попа­дающих в гидросистему по штокам гидроцилиндров, однако не защищают элементы гидросистемы от грязи, попавшей в жидкость каким-либо другим путем, например при заливке жидкости в бак.

В системах гидроприводов горных машин в настоящее время фильтры для очистки рабочей жидкости устанавливаются в не­скольких точках, например в напорной магистрали и на сливе; кроме того, дополнительно фильтры могут также устанавливаться перед отдельными гидросистемами, если для них требуется особо тонкая очистка.

Устройства, предназначенные для прохождения рабочей жид­кости от одного элемента гидропривода к другому, называются гидролиниями. Конструктивно гидролинии могут выполняться в виде жестких трубопроводов, рукавов и каналов.

Магистральные линии гидроприводов выполняются, как правило, жесткими трубопроводами. В гидроприводах с высоким давлением рабочей жидкости для трубопроводов применяются стальные бесшовные трубы из углеродистой и легированной стали, из коррозионностойкой стали. При низких давлениях (10—16 МПа) могут применяться медные трубы. Соединение с магистральными линиями элементов гидропередач, находящихся на подвижным частях машин, осуществляется гибкими рукавами. Для рабочим жидкостей на нефтяной основе при высоких давлениях (до 35МПа) применяют гибкие рукава высокого давления оплеточной конструкции, состоящие из внутреннего резинового слоя, хлопчатобумажной и металлической оплеток. В зависимости от давлениям для работы при котором предназначен гибкий рукав, последний может состоять из нескольких резиновых слоев и металлических оплеток. В последнее время разработаны рукава высокого давления навивочной конструкции, рассчитанные на давление до 53 МПа.

Для предохранения рукава от повреждения его наружная поверхность покрывается толстым слоем резины.

В гидросистемах горных машин для гибких трубопроводов наиболее широко применяют гибкие рукава высокого давления. В целях уменьшения числа рукавов в одном агрегате или установке разработаны многоканальные рукава высокого давления (МРВД).

Для соединения трубопроводов диаметром от 3 до 38 мм наиболее часто применяют соединения по наружному и внутреннему конусу. Для трубопроводов диаметром 40 мм и более применяют фланцевые соединения.

Рисунок 16 - Соединения трубопроводов;

а — по наружному конусу; б — по внутреннему конусу; в — фланцевое

Соединение трубопроводов по наружному конусу (рис. 16,а) выполняется с помощью штуцера 4, ниппеля 2 и накидной гайки 3. Присоединительная часть штуцера имеет наружный конус с углом 74°. Конец трубы / также развальцовывается под углом 74°. Гер­метичность соединения обеспечивается плотным прижатием по­верхности штуцера к поверхности ниппеля с помощью накидной гайки.

Соединение трубопроводов по внутреннему конусу (рис. 16,б) осуществляется также с помощью штуцера 3, полусферического ниппеля 1 и накидной гайки 2. Разница состоит в том, что присое­динительная часть штуцера имеет внутренний конус под углом 74°, а ниппель, приваренный или припаянный к конусу трубы, по­лусферическую форму.

Фланцевое соединение (рис. 16,в) состоит из двух фланцев 1 и 2, приваренных к концам труб 3 и б и соединенных между собой болтами 4с гайками 5. Для герметизации соединения между фланцами помещено уплотнительное кольцо 7.

Изделия, находящиеся между сопрягаемыми деталями гидро­систем и препятствующие протеканию рабочей жидкости между ними, называются уплотнениями. Уплотнения можно классифици­ровать по различным признакам, например по виду соединения сопрягаемых деталей, конструкции, материалу, из которого они изготовляются, и т. д.

По виду соединения деталей уплотнения делятся на уплотнения для неподвижных разъемных соединений и подвижных соединений; по конструкции — на прокладки, кольца, манжеты; по материалу — на резиновые, металлические, фторопластовые, фибровые, паронитовые и т. д.

Для герметизации неподвижных разъемных соединений всего используют плоские прокладки из различных материалов, также кольца.

Герметизация подвижных соединений осуществляется различными конструктивными типами уплотнений в зависимости от условий работы. Так, в гидросистемах, работающих в тяжелых условиях (агрессивные среды, высокие температуры и давления), для уплотнения подвижных соединений чаще всего применяют набивку из волокнистых материалов. При малых скоростях движения перемещающихся элементов, давлениях и температурах рабочей жидкости наиболее широкое применение получили резиновые кольца круглого сечения, иногда применяются кольца прямоугольного сечения.

При более высоких скоростях, давлениях и температурах для герметизации подвижных соединений применяют манжеты, представляющие собой кольцо, которое может иметь сечение различной формы (П-, U-, V-образное и др.). Цилиндрическая поверхность манжеты прижимается к уплотняемым поверхностям с помощь опорного кольца. При больших скоростях уплотнение может осуществляться с помощью упругих металлических колец.

При высоких давлениях рабочей жидкости (20—50 МПа) при­меняют уплотнения, изготовляемые из пластмасс или композици­онных материалов с заранее заданными свойствами. Примером" могут служить уплотнительные элементы МР2-1м, применяемые в механизированных крепях.

В гидросистемах горных машин применяют в основном резино­вые уплотнения.

1.5 Гидросхемы

1.5.1 Понятия разомкнутой, замкнутой и смешанной гидросхем

По виду циркуляции рабочей жидкости гидророприводы делятся на гидроприводы с разомкнутой и замкнутой циркуляцией. В гидроприводах с разомкнутой циркуляцией рабочая жидкость после прохождения через двигатель сливается в гидробак, откуда по всасывающей линии засасывается насосом и подается в напорную магистраль. В гидроприводах с замкнутой циркуляцией жидкость после прохождения через гидродвигатель возвращается непосредственно в насос.

Преимущества гидроприво­дов с разомкнутой циркуляцией — хорошие условия охлаждения рабочей жидкости и возможность работы нескольких гидродвига­телей от одного насоса. Недостатки — большие габариты и масса гидропривода из-за наличия гидробака, а также возможность по­падания загрязняющих частиц в рабочую жидкость через гидро­бак.

Основние преимущества гидроприводов с замкнутой циркуля­цией — сравнительно небольшие габариты и хорошие условия за­щиты рабочей жидкости от попадания в нее загрязняющих частиц из внешней среды.

Существенный их недостаток — быстрый нагрев рабочей жидкости и необходимость применения индивидуального насоса для каждого гидродвигателя.

Замкнутая гидросхема Разомкнутая гидросхема

1.5.2 Принципиальная схема управления гидроцилиндром двухстороннего действия (Рис. 17)

Рабочая жидкость из бака Б через магистраль 1 насосом Н че­рез предохранительный клапан РК нагнетается в магистраль 2, откуда она через распределители Р1 и Р2 поступает в камеры цилиндров ЦІ и Ц2 переключения гусениц. Управление распределителями осуществляется с помощью электромагнитных устройств. Заливка бака осуществляется через заливочную, горловину ЗГ.

Если распределители находятся в среднем положении С рабо­чая жидкость из магистрали в гидроцилиндры, не поступает. При необходимости повернуть ходовую тележку экскаватора в какую-либо сторону, например вправо, переводят распределитель Р1 с по­мощью электромагнитного устройства из положения С в положе­ние 3, а распределитель Р2 остается в положении С; в этом случае рабочая жидкость из магистрали 2 через распределитель Р1, маги­страль 3 поступает в камеру А гидроцилиндра ЦІ и оказывает дав­ление на поршень, в результате чего последний перемещается и соединяет полумуфты сцепления ведущего колеса гусеницы, кото­рая начинает движение и тележка разворачиваетсягВ это же время жидкость из камеры Г через распределитель Р1 сливается в бак В. При необходимости вывести полумуфты из зацепления распре­делитель Р1 переводится в положение В, в этом случае рабочая жидкость из нагнетательной магистрали поступает в камеру Г, а из камеры А происходит слив рабочей жидкости в бак, поршень при этом движется в противоположном направлении.

Рисунок 17 -Гидравлическая схема ходовой тележки с применением гидроцилиндров двойного действия

1.5.3 Принципиальная схема управления гидроцилиндром одностороннего действия (Рис. 18)

В гидроприводах с дросселем в напорной магистрали жидкость из бака Б1 посредством насоса HI подается в напорную магистраль и далее через дроссель Д1 и распределитель Р1 поступает в одну из полостей силового цилиндра Ц1. Количество жидкости, поступающей в полости цилиндра из магистрали, зависит от величины проходного сечения дросселя, но поскольку количество жидкости, подаваемой насосом в магистраль, неизменно, для поддержания постоянного давления в магистрали перед дросселем установлен предохранительный клапан К1, который открывается при увеличении давления жидкости сверх допустимого и лишняя жидкость сливается в бак Б1. Для одностороннего гидроцилиндра схема аналогична, но можно устанавливать двухпозиционный распределитель с включением рабочей полости в напорную или сливную магистрали.

Рисунок 18 – Гидравлическая схема с применением гидроцилиндра одностороннего действия

1.5.4 Принципиальная схема управления гидроцилиндром двухстороннего действия с дроссельным регулированием в напорной магистрали (Рис. 19)

Рабочая жидкость из бака Б через магистраль 1 насосом Я че­рез редукционный клапан РК нагнетается в магистраль 2, откуда она через распределители Р1 и Р2 поступает в камеры цилиндров Ц1 и Ц2 переключения гусениц. Управление распределителями осуществляется с помощью электромагнитных устройств. Заливка бака осуществляется через заливочную, горловину ЗГ. Редукцион­ный клапан РК предназначен для предохранения гидросистемы от давлений, превышающих норму.

Если распределители находятся в среднем положении С рабо­чая жидкость из магистрали в гидроцилиндры, не поступает. При необходимости повернуть ходовую тележку экскаватора в какую-либо сторону, например вправо, переводят распределитель Р1 с по­мощью электромагнитного устройства из положения С в положе­ние 3, а распределитель Р2 остается в положении С; в этом случае рабочая жидкость из магистрали 2 через распределитель Р1, маги­страль 3 поступает в камеру А гидроцилиндра Ц1 и оказывает дав­ление на поршень, в результате чего последний перемещается и соединяет полумуфты оцепления ведущего колеса гусеницы.

Рисунок 19 -принципиальная схема управления гидроцилиндром двухстороннего действия с дроссельным регулированием в напорной магистрали

1.5.5 Принципиальная схема управления гидроцилиндром двухстороннего действия с дроссельным ре­гулированием в сливной магистрали (Рис. 20)

Схема гидропривода с дросселем в сливной магистрали приве­дена на рис. 1. Она отличается от предыдущей схемы тем, что дроссель Д2 устанавливается в сливной магистрали гидроцилинд­ра Ц2. Преимущество рассматриваемой схемы заключается в том, что при совпадении направления действия нагрузки с направлени­ем движения поршня разрыва потока жидкости в гидроцилиндре не произойдет, так как увеличению скорости препятствует сопротив­ление дросселя, через который «продавливается» жидкость на слив. Кроме того, тепло, выделяющееся при прохождении жидкости через дроссель, отводится в бак, не попадает в гидроцилиндр.

Рисунок 20 -принципиальная схема управления гидроцилиндром двухстороннего действия с дроссельным ре­гулированием в сливной магистрали

1.5.6 Принципиальная схема управления гидроцилиндром двухстороннего действия с дроссельным ре­гулированием параллельно гидродвигателю (Рис. 21)

В гидроприводе с дросселем, установленном параллельно гидродвигателем (рис.18), жидкость, нагнетаемая насос ИЗ в систему, разделяется на два потока. Один поток проход через дроссель ДЗ, другой — через гидроцилиндр ЦЗ. Скорое движения поршня, как уже об этом было сказано выше, завися от количества жидкости, попадающей в полость гидроцилиндра. При полностью закрытом дросселе ДЗ весь поток жидкости п ходит через гидроцилиндр и -скорость поршня будет максимально. По мере открытия дросселя часть потока будет отводиться в ба; а скорость поршня в гидроцилиндре, естественно, уменьшаться. При полностью открытом дросселе вся подача насоса будет идти на слив, минуя гидроцилиндр, и скорость поршня в этом случае будет равна нулю. Предохранительный клапан КЗ срабатывает толь ко при увеличении давления в системе сверх допустимого.

Рисунок 21 - принципиальная схема управления гидроцилиндром двухстороннего действия с дроссельным ре­гулированием параллельно гидродвигателю

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 220; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!