Как работает гидравлика самосвала: основы отбора мощности, насоса, клапана и подъемного цилиндра

Самосвал выполняет одну работу, которую все знают: он наклоняет кузов, и груз выскальзывает из задней двери. То, что происходит между водителем, нажимающим на рычаг, и подъемом платформы, представляет собой компактный гидравлический контур, который заимствует мощность двигателя, дозирует масло через клапан и позволяет давлению выполнять тяжелую работу. Следуйте этой цепочке по порядку, и система перестанет выглядеть сложной, а медленный или провисающий подъемник станет гораздо легче диагностировать.

В этом руководстве прослеживается движение масла от коробки отбора мощности через насос, резервуар, регулирующий клапан, подъемный цилиндр и возвратную линию, а также объясняются детали, определяющие скорость подъема, грузоподъемность и надежность.

Основные части гидравлической системы самосвала

Почти каждый самосвал на дороге использует одни и те же компоненты. Разница между легким грузовиком и карьерной машиной заключается в размере, номинальном давлении и креплении, а не в компоновке.

От мощности двигателя к расходу масла: ВОМ и насос

Система опрокидывания не имеет собственного двигателя. Он заимствует мощность через коробку отбора мощности, коробку передач, которая приводит в зацепление ведомую шестерню с трансмиссией или колодку с приводом от двигателя. Водитель обычно включает его, когда автомобиль остановлен, стояночный тормоз включен, а коробка передач находится в нейтральном положении, поэтому включение является не только механическим, но и преднамеренным шагом безопасности. С этого момента насос вращается при каждом запуске двигателя.

Насос обычно представляет собой шестеренный насос постоянной производительности. Он перемещает заданный объем масла за каждый оборот, поэтому расход увеличивается с увеличением частоты вращения двигателя. Скорость подъема определяется потоком: чем больше насос или больше оборотов в минуту, тем быстрее масло подается в цилиндр. Давление ведет себя по-другому. Он повышается только до уровня, которого требует нагрузка, и останавливается при настройке предохранительного клапана. Вот почему грузовик может работать на холостом ходу, когда он пустой, но при полной нагрузке ему требуется больше оборотов, и почему грузовик, который не может подниматься на рабочих оборотах, обычно имеет проблему с давлением, а не с потоком.

Что делает регулирующий клапан

Масло покидает насос и поступает в регулирующий клапан, решающую точку контура. Рычаг кабины, часто соединенный с помощью воздушного или электрического сигнала, перемещает катушку между подъемом, удержанием и опусканием.

При подъеме поток насоса направляется в цилиндр. В трюме порты блокируются, и захваченное масло удерживает корпус на высоте. В нижнем положении золотник открывает цилиндр обратно в резервуар. В цилиндре опрокидывания одностороннего действия ничто не толкает кузов вниз; гравитация делает всю работу, а клапан контролирует скорость выхода масла. Во многие системы добавляются ограничитель опускания или подушка, чтобы тяжелое тело не упало с грохотом.

Предохранительный клапан является причиной того, что заглохший подъемник не приводит к разрыву шланга. Когда давление достигает заданного значения, масло сливается в резервуар. Установите его слишком низко, и грузовик никогда не поднимет полную нагрузку; установите его слишком высоко, и шланги, уплотнения и стенки цилиндров окажутся под давлением, на которое они никогда не были рассчитаны.

Внутри подъемного цилиндра: давление, площадь и сила

Внутри цилиндра на площадь поршня действует давление, а сила равна давлению, умноженному на площадь. Умеренное давление, действующее на большую площадь, может поднять несколько тонн, поэтому оборудование выглядит небольшим по сравнению с грузом, которое оно поднимает.

В большинстве тяжелых самосвалов используется телескопический цилиндр одностороннего действия, установленный в передней части кузова или под ним. Несколько втулок вложены друг в друга, поэтому цилиндр короткий в втянутом состоянии и достаточно длинный в выдвинутом, чтобы достичь полного угла опрокидывания. Первой выдвигается ступень наибольшего диаметра. Это сделано намеренно: когда тело ровное, груз имеет наибольшее воздействие на цилиндр, поэтому максимальная площадь и, следовательно, максимальная сила необходимы в самом начале подъема. По мере подъема тела на смену приходят более мелкие ступени, и хотя их площадь меньше, геометрия теперь работает в их пользу.

Опускание меняет последовательность действий. Клапан открывает путь в бак, вес корпуса толкает ступени обратно, и масло через обратную линию и фильтр попадает в резервуар. Цилиндры двойного действия используются там, где кузов необходимо опустить или крепко удерживать, но на обычных самосвалах обратный ход осуществляется под действием силы тяжести.

Общие схемы расположения подъемных цилиндров

Способ крепления имеет такое же значение, как и тип цилиндра. Выберите неправильную компоновку, и кузов никогда не достигнет чистого угла опрокидывания.

• Передние телескопические цилиндры расположены под передней частью кузова и толкают вверх и назад. Они подходят для длинных кузовов и липких грузов, требующих крутого угла.
• В системах ножничного подъема днища используются один или два цилиндра и рычажный механизм для подъема кузова от середины, что подходит для более коротких кузовов и ограниченного зазора шасси.
• Цилиндры двойного действия под кузовом толкают и тянут, ускоряя опускание и удерживая кузов от ветра.
• Одноступенчатые цилиндры подходят для легких самосвалов и скромных углов наклона.
• Многоступенчатые телескопические цилиндры остаются стандартом для тяжеловесных перевозок, обычно от трех до пяти ступеней.

Какая бы компоновка ни была выбрана, телескопические гидроцилиндры и насос должен соответствовать длине кузова, полезной нагрузке и ограничениям по осям, а не просто соответствовать самому большому агрегату, который подходит.

Гидравлические цилиндры логистического оборудования для погрузочно-разгрузочных работ Изучите приводы для вилочных погрузчиков, подъемных платформ, штабелеров, конвейеров и сортировочного оборудования, включая типы цилиндров с задним бортом и вилочных погрузчиков для точного подъема и телескопирования. Посмотреть продукт →

Что определяет скорость подъема, грузоподъемность и устойчивость

Пять переменных объясняют большую часть разницы в производительности одного грузовика от другого.

• Расход насоса, который определяет, насколько быстро наполняется цилиндр и, следовательно, насколько быстро поднимается корпус.
• Области ступени цилиндра, которые задают силу, доступную в каждой точке подъема.
• Настройка давления, ограничивающая нагрузку, которую вообще может перемещать система.
• Температура и вязкость масла, которые влияют как на текучесть, так и на внутреннюю утечку.
• Вес и положение груза, поскольку мокрый или замерзший груз, прилипший к телу, изменяет силу, необходимую в верхней части гребка.

Стабильность – это отдельный вопрос от власти. При подъеме кузова центр тяжести перемещается назад, и система, способная поднимать груз, не обязательно удерживает грузовик в вертикальном положении на мягком грунте или на боковом склоне. Операторы должны выровнять грузовик и следить за грузом, а не только за манометром.

Масло, сальники и привычки, продлевающие срок службы

Большинство проблем с опрокидыванием начинаются с состояния масла или уплотнений, а не с конструкцией цилиндра. Грязь, вода и тепло воздействуют на одни и те же компоненты. Оценка загрязнения цилиндры подъема самосвала и носит насос; вода из конденсата вызывает коррозию в периоды простоя; длительный перегрев разжижает масло и ускоряет износ уплотнений и внутренние утечки.

Грязесъемные уплотнения на каждой открытой ступени счищают пыль и песок с уплотнительных поверхностей, поэтому порванный грязесъемник следует заменить как можно раньше, а не оставлять до следующего обслуживания. Хромированные поршневые штоки и хонингованные трубки, чистая гидравлическая жидкость и своевременно заменяемый фильтр повышают надежность больше, чем любая отдельная модернизация. Внутренняя утечка через уплотнение поршня является обычной причиной того, что корпус медленно сползает вниз или поднимается, хотя насос все еще работает.

Общие симптомы и что они обычно означают

Несколько закономерностей охватывают большинство жалоб на системы чаевых на местах.

• Медленный подъем в загруженном состоянии, нормальный в пустом: изношен насос, низкий уровень масла, засоренный всасывающий фильтр или настройка сброса давления, которая больше не держится.
• Лифт работает в холодном состоянии, но гаснет в горячем: внутренняя утечка в насосе или уплотнениях цилиндра или масло, которое разжижается и требует замены.
• Кузов сползает вниз из поднятого положения: негерметичность регулирующего клапана или износ уплотнений цилиндра.
• Прерывистое или губчатое движение: воздух втягивается через неплотно прилегающую всасывающую линию или низкий уровень в резервуаре.
• Насос воет или перегревается: засор на стороне всасывания или предохранительный клапан постоянно выпускает воздух.
• Кузов не опускается: золотник застрял, возвратная линия забита или ступень деформирована из-за перегрузки.

Указание замены или новой сборки

При замене цилиндра подъемника или выборе нового корпуса важными измерениями являются длина во втянутом и выдвинутом положении, количество ступеней, диаметры ступеней, размер и резьба порта, диаметр монтажного штифта и настройка разгрузки контура. Цилиндр, который соответствует креплению, но не соответствует потоку насоса, будет либо медленным, либо под избыточным давлением.

Также полезно работать с производителем, который производит всю сборку, а не только внешнюю втулку. Компания Jiangsu Hengcai Hydraulic Mechanical Co., Ltd. производит гидравлические цилиндры с 1988 года, поставляя агрегаты одностороннего и двойного действия, сварные конструкции и конструкции с рулевыми тягами, комплекты уплотнений, гильзы цилиндров, хонингованные трубки и хромированные поршневые штоки, включая сменные, а также стандартные диапазоны ISO, метрических и британских стандартов как для нового оборудования, так и для работ по замене.

Строительные гидроцилиндры для инженерной техники Изучите цилиндры для экскаваторов, погрузчиков, кранов, насосов и подъемников от производителя, производящего комплектные гидравлические узлы для строительной техники. Посмотреть продукт →

Что бы ни перевозил грузовик, принцип остается тем же: поток, приводимый в движение двигателем, управляемый клапаном, преобразуется в силу с помощью цилиндра достаточной площади для выполнения работы изо дня в день.