Гидропривод. Общие сведения

Гидравлическим приводом (гидроприводом) принято называть устройство, приводящее в движение машины и механизмы посредством системы гидроуправления, гидропередачи и прочих вспомогательных устройств. Гидропередача подразумевает устройство, служащее для передачи механической энергии с помощью гидростатического напора жидкости. Составные части гидропередачи – это обычно гидродвигатель и насос, которые соединяются гидролиниями. Гидродвигатель служит для преобразования энергии движения жидкости в механическую энергию вала ведомого. Насос предназначен для тока жидкости в ходе преобразования механической энергии, приложенной к его валу, в гидравлическую энергию движения жидкости.

Гидропередача может быть вращательного или поступательного характера – в зависимости от движения выходного звена.  В первом случае применяется гидродвигатель гидроматор, во втором в качестве гидродвигателя выступает гидравлический цилиндр. Беря в пример экскаватор, мы видим, что гидропередачи приводов передвижения и вращения платформы имеют вращательный характер, а повороты рукояти, стрелы и ковша – поступательный характер.

Гидропередача может быть регулируемой – в случае возможности изменения скорости ведомого и ведущего звеньев, и нерегулируемой – если изменение скорости этих составных не предусмотрено. Все определяющие характеристики гидропередачи в условиях рассмотрения всего гидропривода можно перенести и на свойства гидропривода. Помимо этого, по способу управления  регулирующим органом, гидропривод может быть электрическим, гидравлическим, ручным и др.

В России утверждены государственные стандарты на определения и термины, применяемые в гидроприводе. Ниже приведены некоторые из таких терминов и определений гидропривода, в частности применимые в гидроприводе экскаватора.

·                     Гидропривод – это привод, составной частью которого является гидравлический механизм, работающий под давлением, и имеющий один или несколько объемных гидродвигателей. К стандартным устройствам гидропривода относятся гидроаппараты, гидромашины, гидролинии, гидроемкость и кондиционеры рабочей среды.

·                     Объемный насос – это насос, рабочая жидкость в котором перемещается посредством периодического изменения объема занимаемой этой жидкостью камеры, сообщающейся с входом и выходом насоса попеременно.

·                     Объемный гидродвигатель – это объемная машина, используемая для получения энергии выходного звена преобразованной из энергии потока рабочей жидкости.

·                     Всасывающая гидролиния – это гидролиния, по которой движется рабочая жидкость, как правило, от гидробака к насосу.

·                     Напорная гидролиния – это гидролиния, по которой рабочая жидкость движется под давлением, как правило, от насоса к гидроаппаратам.

·                     Исполнительная гидролиния – это гидролиния, рабочая жидкость по которой движется между направляющим гидроаппаратом и объемным гидродвигателем, поочередно.

·                     Гидролиния управления – это гидролиния, рабочая жидкость по которой движется к гидроприводным устройствам для их управления.

Имеются следующие основные параметры гидропривода:

·                     Номинальным расходом считаю расход жидкости с определенной вязкостью через устройство при условии установленной потери давления.

·                     Номинальное давление – наибольший показатель давления, при котором гидрооборудование работает в течение установленного ресурса в условиях сохранения параметров в рамках установленных норм.

·                     Максимальное давление – наибольший показатель давления, которое допустимо в работе гидрооборудования (ограничивается настройкой предохранительного устройства).

Работа гидропривода основана на принципе высокого модуля упругости жидкости, имеющей ничтожную сжимаемость, а так же на законе Паскаля, согласно которому  любое изменение давления в любой точке покоящейся жидкости и не нарушающее ее равновесия, передается без изменения в другие точки.

Для определения основных силовых и кинематических зависимостей гидропривода, ознакомимся с основой гидропривода – расчетной схемой гидропередачи. Мы имеем соединенные между собой герметичной гидролинией два цилиндра гидропередачи: объемный гидродвигатель и объемный насос. Высокий модуль упругости рабочей жидкости, которая находится в объемном двигателе, объемном насосе, а так же в соединяющей их гидролинии, обеспечивает жесткую связь между гидродвигателем и насосом. Гидродвигатель здесь выступает в качестве преобразователя энергии давления жидкости в механическую энергию, а насос превращает механическую энергию в энергию давления жидкости. Рабочая жидкость устанавливает между объемными машинами геометрическую связь.

Любая потеря мощности в гидроприводе преобразуется в тепловую энергию, которая естественным путем отводится через стенки агрегатов и труб, либо при помощи специальных маслоохладителей. Данная система является обратимой, то есть она справедлива и для варианта, когда вместо насоса будет расположен гидродвигатель и наоборот. Эта обратимость имеет высокое значение для гидропередач с движением вращательного характера, в которых в роли двигателя и насоса применимы агрегаты с одинаковой конструкцией.

Система гидроуправления представляет собой гидравлическую систему, которая обеспечивает управление гидропередачей.  Состоит она из функциональных золотниково-клапанных устройств, колонок управления и насосно-аккумуляторной части.

Система гидроуправления необходима для обеспечения:

·                     снижения усилий на ручках управления

·                     ввода автоматических связей работы гидропередачи

·                     легкого подвода управляющего сигнала к агрегату, расположенному в любом месте.

Вспомогательные устройства – это, как правило, агрегаты охлаждения, очистки и емкости рабочей жидкости.