Управления

Рассмотрим назначение и принцип действия составных частей системы пневмоуправления.

Компрессор (рис. 185). Воздух из атмосферы через всасывающий цент­робежный фильтр 1/ засасывается в головку цилиндров, проходит через контактный фильтр 2 и попадает во всасывающую камеру 3 головки.

При.перемещении поршня вниз от головки в цилиндре создается разре­жение (вакуум),т.е. давление воздуха в нем становится меньше атмо­сферного, вследствие этого под дей­ствием атмосферного давления всасы­вающий пневмоклапан 4 открывается и воздух заполняет полость цилиндра.

При обратном ходе поршня воздух в цилиндре начинает сжиматься, его давление становится выше атмо­сферного и клапан 4 прижимается к седлу. По мере дальнейшего движения поршня воздух в цилиндре сжимается до тех пор, пока его давление не преодолеет сопротивления

Рис. 185. Схема компрессорной установки:

1, 2 -- фильтры, 3,9- камеры, 4, 8, 10, 11, 15 — клапаны 5- пружина, 5— шарик, 7 - поршень, 12,13- трубопроводы,

14- ресивер, 16 - масловлагооделитель, 17 пробка

нагнетательного клапана 8 и давления сжатого воздуха в нагнетательном трубопроводе 13. В этот момент клапан 8, который во время всасывающего хода поршня закрыт, открывается и сжатый воздух из пневмоцилиндра поршнем выталкивается в нагнета­тельную камеру 9 головки и далее через обратный клапан 11 по трубопро­воду 13 в ресивер пневмосистемы.

Когда давление в ресивере и трубо­проводе 12 достигает значения, на которое отрегулирован пневмоклапан 10, он срабатывает и с помощью специального устройства открывает и держит все время открытыми клапаны 4, т. е. переводит компрессор на холостой ход. При расходе воздуха из ресивера 14 давление в нем и пневмолинии 12 падает, клапаны 4 освобождаются и компрессор вновь подает сжатый воздух в трубопровод 13.

Масловлагоотделитель центробеж­ного типа (рис. 186) предназначен для отделения масла и частично влаги от подаваемого в ресивер воздуха.

Устанавливают его между ступеня­ми I и II компрессора. Воздух через

Рис. 186. Маслоовлагоотде­литель центробежного типа:

1,3- патрубки

2 — крышка,

4- кран

5- корпус

6 - винт

патрубок 1 попадает на направляю­щий винт 6, по которому проходит в корпус 5, где конденсирующиеся из него масло и влага оседают на дно корпуса. Их периодически спускают через кран 4. Очищенный воздух через внутренний канал винта 6 и патрубок 3 подается в ступень II компрессора. В крышке 2 имеются отверстия для установки манометра и предохрани­тельного клапана.

Влага, выпадающая вследствие конденсации пара при сжатии атмо­сферного воздуха и попадающая в пневмоклапаны управления, испол­нительные пневмоцилиндры и пневмо­клапаны системы управления, а также масло, пары которого смешиваются с воздухом в компрессоре, отрицатель­но влияют на работу пневмосистемы. Масло, в частности, разъедает резино­вые детали пневмоклапанов, а влага в зимнее время может привести к примерзанию пневмоклапанов, а так­же вызвать коррозию металлических деталей. Кроме того, влага, скаплива­ясь в местах изгиба соединительных трубок пневмосистемы, может —за­мерзнуть и образовать ледяные проб­ки, т. е. закупорить систему пневмо-управления.

Поэтому машинист должен предо­хранять систему пневмоуправления от попадания в нее влаги, особенно в холодное время года, периодически спуская через кран масло и влагу, осевшие на дно корпус масловла-

гоотделителя, а также из реси­вера.

Ресивер служит аккумулятором, в котором содержится запас сжатого воздуха. Часто его используют также для охлаждения нагретого в компрес соре воздуха и для дрполнительного выделения конденсата влаги и масла из воздуха, подаваемого компрессором в систему пневмоуправления. В этом случае ресивер выполняют в виде секционного охладителя (рис. 187). Он состоит из расположенных рядом секций 2 большого диаметра, соеди ненных между собой трубками 1 мало го диаметра и прикрепленных друг к другу планками 3. В нижней части

К пульту управления

Рис. 187. Секционный охла­дитель: /, 3 —соединительная трубка, 2 —секция, 3— планка, 4 —шту­цер, 5 — кронштейн

каждой секции установлен спускной кран.

Наличие нескольких секций увели­чивает поверхность и соответственно ускоряет процесс охлаждения, а также способствует выпадению конденсата в результате изменения скорости и нап­равления движения воздуха при переходе из секций большого диаметра в тонкие соединительные трубки, и наоборот.

Сжатый воздух поступает из масловлагоотделителя через нагнета­тельный штуцер 4 в первую секцию' охладителя, а после нее последова­тельно проходит через остальные секции. По мере прохождения по секциям ресивера температура возду­ха и влагосодержание в нем снижа­ются. Выделяющийся в процессе охлаждения воздуха конденсат стека­ет вниз по пенкам каждой секции, откуда его сливают через спускной кран. Рекомедуется сливать кондесат в конце каждой смены, а если его много, то несколько раз в смену.

Пневмоаппараты. Для управления механизмами применяют крановые пневмоаппараты прямого действия, соединяющие полость рабочего пнев-моцилиндра (камеры) с ресивером без изменения давления подаваемого воз­духа, и регулируемые пневмоаппара­ты, позволяющие регулировать давле­ние воздуха в исполнительном пневмо-цьлиндре (пневмотолкателе) включае­мого рабочего механизма.

Рис. 188. Унифицированный регулируемый пнев-

моаппарат: /—чашка, 2, 9 —пружины, 3, 10 крышки, 4 —гайка, 5—стакан. 6— диафрагма, 7 —уплотнение, 8 -кла­пан, //--корпус, 13 — шайба, 13- б^олт; А, В, Д — отверстия, 6- -полость, Г—К8И

Крановые пневмоаппараты прямо­го действия обычно применяют для вспомогательного управления, а также для основного управления в тех случаях, когда не нужно регулировать усилие, включающее механизм.

Регулирумый пневмоаппарат (рис. 188) (в технической документации завода-изготовителя называется диф­ференциальным золотником) применя­ют для регулирования давления в исполнительном пневмоцилиндре.

В свободном положении пружина 9 и подаваемый из ресивера через отверстие/! воздух поднимают пневмо-клапан 8 с резиновым уплотнителем и прижимают его к торцу корпуса, закрывая таким образом дальнейший проход воздуху. Упругая диафрагма 6 поднимает стакан 5, пружину 2 и чашку / в крайнее верхнее положение, а исполнительный пневмо-цилиндр через отверстие В, зазор между торцом стакана и уплотнителем клапана 8, сверление в стакане и канал Д сообщается атмосферой. В таком

положении регулируемый пневмоаппа-рат показан на рисунке.

Для включения исполнительного пневмоцилиндра нажимают вниз (по направлению стрелки) на чашку. Усилие нажатия передается через пружину 2 и стакан на диафрагму, которая прогибается. Нижний торец стакана прижимается к уплотнителю клапана, отсоединяя отверстие В и ис­полнительный пневмоцилиндр от ат­мосферы. Опуская дальше чашку, сжимают пружину 2 еще больше. Клапан остается на месте до тех пор, пока усилие в пружине 2 не превысит давления воздуха и пружины 9 на клапан. При увеличении сжатия пружины 2 клапан опускается и воздух проходит под диафрагму и через отверстие В в исполнительный пневмо­цилиндр, заполняя его.

По мере заполнения пневмоци­линдра воздухом увеличивается давле­ние в его полости и под диафрагмой, из-за чего на пружину 2 снизу действует усилие большее, чем до заполнения воздухом, так как к дей­ствовавшему ранее давлению (только на нижний торец клапана) прибавля­ется давление на диафрагму. Под действием этого усилия пружина 2 сжимается.

Если чашка остается неподвижной, то клапан вместе со стаканом 5 подни­мается и уплотнитель клапана прижи­мается к заплечикам корпуса 11, т. е. закрывается проход сжатого воздуха из отверстия А в исполнитель­ный пневмоцилиндр.

Давление под диафрагмой и в поло­сти пневмоцилиндра меньше, чем в пневмораспределителе и под клапа­ном, и зависит от усилия, с которым сжата пружина 2. Для увеличения давления в пневмоцилиндре нужно дальше (вниз) продвинуть чашку. Клапан снова приоткроется, дополни­тельная порция воздуха пройдет под диафрагму, сожмет пружину 2 и снова закроет клапан.

Таким образом, давление воздуха в исполнительном пневмоцилиндре зависит от степени сжатия рабочей пружины 2. Если перестать нажимать

сверху на чашку, то пружины 9 и 2 и диафрагма снова приведут все детали регулируемого пневмоаппарата в пер­воначальное положение, показанное на рисунке, и воздух из исполнительно­го пневмоцилиндра выйдет в атмосфе-

ру.

На чашку можно нажимать торцом регулировочного винта. Если ход рукоятки управления и регулиро вочного винта ограничен, то для уменьшения конечного давления в пневмоцилиндре увеличивают зазор между винтом и чашкой при нейтраль­ном положении рычага управления. Если зазор выбрать полностью, то давление в пневмоцилиндре при включении его будет максимальным.

Необходимый ход чашки и первона­чальный зазор между ней и винтом зависят от давления, нужного для включения тех или иных механизмов. Более подробно эти сведения приведе­ны в инструкции по эксплуатации.

Регулируемые пневмоаппараты применяют обычно для управления фрикционными муфтами и тормозами рабочих механизмов экскаватора, т. е. там, где машинист должен иметь возможность управлять усилием, включающим механизм.

Исполнительные пневмоциликдры предназначены для управления фрик­ционными муфтами, другими устрой­ствами, включающими и выключаю­щими механизмы экскаватора.

Рассмотрим исполнительный пнев­моцилиндр фрикционной муфты меха­низма реверса экскаватора ЭО-4112 (рис. 189, а). Возвратная пружина, расположенная вне пневмоцилиндра, через толкатель 4 стремится сдвинуть поршень 2 в крайнее правое положе­ние, выжимая воздух. из рабо­чей полости пневмоцилиндра в атмо­сферу при выключенном положении пневмоаппарата управления. Во время впуска сжатого воздуха через отвер­стие А в задней крышке пневмоци­линдра, приваренной к цилиндрическо­му корпусу 1, поршень смещается влево, включая фрикционную муфту. На поршне установлены уплотнитель-ные кольца 6.

 

Рис. 189. Исполнительные узлы пневмоуправления:

а - п невмоцнлиндр, б — мембранный пневмотолкатель; 1- корпус, 2- поршень, 3,5- шайбы,

4 голкатель, 6" кольцо, 7 — крышки, 8 гайка, 9, 13 - болты, 10 диафрагма,11 - штуцер.

12 —- пружины, 14 - шток 15- вилка штока

Исполнительный пневмоцилиндр крепят на валу реверса передней крышкой 7, которую фиксируют от вращения стопорной шайбой 3 и зажи­мают гайкой 8. Гайка удерживается от отвертывания отгибной шайбой 5, усик которой входит в прорезь вала.

Мембранный пневмотолкатель (рис.189,6) (в различных технических материалах его называют по-разно­му— тормозная камера, пневмокаме-ра) имеет то же назначение, что и исполнительный пневмоцилиндр. Он состоит из корпуса /, соединенного болтами 9 с крышкой 7, эластичной мембраны (диафрагмы) 10, зажатой между фланцами крышки и корпуса, возвратных пружин 12 и штока 14 с вилкой 15. Болтами 13 корпус камеры крепят в нужном месте на [низмё экскаватора.

Сжатый воздух подается через отверстие штуцера //в полость между крышкой и диафрагмой, отжимает влево диафрагму со штоком, сжимает возвратные пружины и включает механизм.

Пневматическое управление почти мгновенно включает механизм. Дости­гается это тем, что подаваемый из ресивера под давлением воздух быстро преодолевает сопротивления, возника-

ющие во время прохождения через

узкие каналы воздух

опроводов и кла­панов управления.

При выключении механизма, к рое также должно осуществляться быстро, воздух из исполнительного пневмоцилиндра в атмосферу через клапан управления выпускается срав­нительно медленно вследствие сопро­тивления в каналах и постелен,¹ падения давления в полости пневмоци­линдра. Поршень пневмоцилиндра сдвинется в выключенное положение только через некоторое время после начала выпуска воздуха, т. е. меха­низм выключился с опозданием, нарушая четкость управления.

Пневмоклапаны быстрого выпуска воздуха (рис. 190, а), применяемые для быстрого выключения механизма, действуют автоматически. Размещены они на воздухопроводе между пневмо-клапанами управления и исполнитель­ными пневмоцилиндрами как можьо ближе к последним. На рисунке пневмоклапан показан в свободном положении, когда канал А соедш с атомосферой через клапакь иневмоаппарат. Упругая диафрагма 2, зажатая по краям между корпусом 1 клапана и его крышкой 3. поднята кверху, а воздух из исполнительного

 

Рис. 190. Аппараты для отвода и подвода воздуха.

а — пневмоклапан быстрого выпуски воздуха, б — вращающееся соединение; / — корпус. 2 — диафр,

3 - крышка, 4. -штуцер, 5—манжета, 6—кольца, 7 — фланец, 8 — шарикоподшипник; А, В, Г —

каналы, В — отверстия

Рис. 191. Испаритель:

1-винт 2 — щуп, 3, 11 штуцера, 4 — пробка, 6 — фитиль, 7 трубка, 8 — перегородка 9- планка, 10 - плунжер

5- корпус

пневмоцилиндра через каналы В в крышке свободно выходит в атмосфе­ру. При подаче сжатого воздуха (включение механизма) через каналы А и Б диафрагма прижимается к крышке давлением потока воздуха, закрывая отверстия В и открывая проход воздуху через центральное отверстие в диафрагме и канал Г в исполнительный пневмоцилиндр. До тех пор, пока над диафрагмой есть давление, она прижата к крышке и отверстия В закрыты.

Как только управляющий пневмо-аппарат поставлен в нейтральное положение и полость корпуса клапана, расположенная под диафрагмой, сое­диняется с атмосферой, упругость диафрагмы и давление воздуха в ис­полнительном пневмоцилиндре застав­ляют диафрагму почти мгновенно занять положение, показанное на рисунке, и открыть свободный выход воздуха из цилиндра в атмосферу через отверстия В.

Клапаны быстрого выпуска значи­тельно ускоряют выключение меха­низмов, поэтому их применяют во всех системах пневмоуправления.

Вращающиеся соединения (рис. 190, б) используют для подвода сжатого воздуха к исполнительным пневмоцилиндрам (пневмотолкате-

Рис. 192. Центральный коллектор: 1— корпус, 2 — цапфа. 3 — труба, 4 — трубка, 5 — планка

лям), расположенным на вращаю­щихся механизмах.

Полый штуцер 4 ввернут одним концом в отверстие торца вала. На другом конце штуцера установлен шарикоподшипники, внутренняя обой­ма которого зафиксирована от осевых перемещений по штуцеру двумя пру­жинными кольцами 6, а наружная зажата между корпусом / и крышкой 3 вращающегося соединения. Угловая манжета 5, зажатая между корпусом и фланцем 7, разделяет их внутренние полости.

Испаритель (рис. 191), установлен­ный в системе пневмоуправления, предотвращает замерзание конденса­та в зимнее время.

При температуре окружающего воздуха ниже минус 5 °С в испаритель заливают 0,5 л этиленгликоля или этилового спирта, вывернув щуп 2.

Сжатый воздух, попадая в верх­нюю полость испарителя и пройдя через отверстие плунжера 10, припод­нимает плунжер до упора в винт 1. При этом образуется зазор между плунже­ром и перегородкой 8, через который

проходит сжатый воздух, соприкаса­ясь с фитилем 6, пропитанным этиленгликолем или этиловым спир­том. В результате температура за­мерзания конденсата, содержащегося в сжатом воздухе, резко понижается, что обеспечивает надежную работу пневмоуправления в зимнее время.

Винтом / можно регулировать ход плунжера, меняя зазор между плунже­ром и перегородкой. Увеличение зазора при повышенной влажности окружающего воздуха влечет за собой увеличение расхода этиленгликоля.

Для передачи сжатого воздуха с поворотной платформы в воздухо­проводы ходового устройства служит многоканальное вращающееся соеди­нение, или центральный коллектор (рис. 192). Все три корпуса / центра­льного коллектора установлены на распределительной цапфе 2, жестко сваркой закрепленной в трубе 3, которая проходит внутри вертикально­го вала механизма передвижения экскаватора. К нижнему концу трубы, выходящему в картер механизма передвижения, приварена планка 5, укрепленная на раме ходового устрой­ства. Внутри цапфы три продольных канала, каждый из которых соединен с одним из трех корпусов 1поперечным каналом. К продольным каналам снизу припаяны трубки 4, в которые через поперечные и продольные каналы цапфы поступает сжатый воздух, подводимый в корпус 1.По трубкам воздух идет к рабочим пневмотолкате-лям, с помощью которых включаются и выключаются механизмы на ходовом устройстве.

В верхней защитной крышке центрального коллектора установлена трубка с колпачком для залива смазки в картер конических шестерен меха­низма передвижения через централь­ный канал вертикального вала.

Контрольные вопросы

1. Как классифицируют системы управле­нии? 2. Как устроен масловлагоотделитель? 3. Какие конструктивные особенности имеет регулируемый пневмоаппарат? 4. Для чего

предназначен иневмоклапан быстрого выпуска воздуха? 5. В чем заключаются преимущества системы пневмоуправления?