Насос дозатор клапан приоритета

Насос-дозатор: основа гидрообъемного рулевого управления трактора

Во многих колесных тракторах и различных самоходных машинах применяется гидрообъемное рулевое управление. Основным устройством управления и контроля в данной системе является насос-дозатор — все об этом агрегате, его типах, устройстве и принципе работы, а также о его выборе и замене читайте в статье.

Что такое насос-дозатор?

Насос-дозатор (НД, гидроруль) — регулирующий и исполнительный механизм системы гидрообъемного рулевого управления (ГОРУ) тракторов и самоходных машин; гидромеханическое устройство для управления потоками рабочей жидкости между основным насосом и исполнительными гидроцилиндрами ГОРУ в соответствии с углом поворота рулевого колеса.

На многих колесных тракторах и самоходных машинах, а также на некоторых моделях грузовых автомобилей используется гидрообъемное рулевое управление — гидравлическая система, обеспечивающая отклонение управляемых колес и их удерживание в выбранном направлении. В состав ГОРУ входит масляный насос питания, масляный бак, насос-дозатор (гидроруль), исполнительный гидравлический цилиндр (или два цилиндра) и система трубопроводов. Управление всей этой системой осуществляется насосом-дозатором, непосредственно связанным с рулевым колесом.

Насос-дозатор имеет несколько функций:

• Подача масла от насоса питания на гидравлические цилиндры при отклонении рулевого колеса от нейтрального положения;
• Изменение количества масла, поступающего на исполнительные гидроцилиндры, пропорционально углу поворота руля;
• Слив рабочей жидкости из цилиндров в бак;
• Перепуск рабочей жидкости от питающего насоса в бак при нейтральном положении руля;
• Обеспечение работоспособности ГОРУ при неисправном насосе питания (работа рулевого управления в аварийном режиме).

Насос-дозатор является основным механизмом управления в ГОРУ, без которого работа данной системы в принципе невозможна, поэтому при неисправности или некорректной работе должен быть отремонтировать или заменен в сборе. Чтобы сделать правильный выбор насоса-дозатора, следует разобраться в существующих типах, конструкциях и особенностях этих агрегатов.

Типы, конструкция и принцип работы насоса-дозатора

Используемые в настоящее время насосы-дозаторы имеют принципиально одинаковую конструкцию. Насос состоит из трех агрегатов:

• Следящий гидрораспределитель (распределительный блок);
• Гидромотор обратной связи (качающий узел);
• Блок клапанов.

Все агрегаты сблокированы в единую компактную конструкцию, которая устанавливается на конце рулевого вала и трубопроводами связана с другими деталями системы (насосом и гидроцилиндрами). Насосы-дозаторы отличаются типом и конструкцией отдельных агрегатов — распределительного блока и гидромотора.

Следящий гидрораспределитель — золотникового типа, построен на основе полого золотника (или сразу двух золотников) с проточками и каналами, который имеет прямое соединение с валом рулевого колеса (поэтому входным сигналом распределителя является отклонение руля). Золотник может поворачиваться вокруг своей продольной оси, чем обеспечивается распределение потоков поступающей от насоса питания рабочей жидкости. В среднем положении руля золотник расположен таким образом, что масло от насоса питания через блок клапанов сливается в масляный бак — в данном случае колеса установлены в прямом направлении и поворота не происходит. При отклонении руля в одну или другую сторону золотник поворачивается, и поток жидкости поступает на качающий узел, а оттуда — на исполнительные гидроцилиндры.

Качающий узел может быть двух типов:

• Аксиально-поршневой;
• Планетарный (героторный).

Аксиально-поршневой гидромотор выполнен на основе подпружиненных шаровых клапанов, размещенных по обе стороны кулачковой шайбы. В кулачковой шайбе выполнены углубления для поршней, а сама она соединена с золотником. Поворот золотника приводит к повороту шайбы, она смещается и шарики попадают в ее лунки — так происходит наполнение полости за шариком рабочей жидкостью. При дальнейшем вращении шайбы шарики поднимаются и замыкают полости, что приводит к подаче содержащегося в них масла к клапанам и далее на исполнительные гидроцилиндры.

Планетарный гидромотор выполнен на основе системы из обоймы (венца, неподвижной шестерни) с роликами и вращающегося внутри него сателлита (звезды), который посредством эксцентрика связан с золотником. Сателлит установлен так, что между ним и обоймой остается несколько замкнутых полостей различного объема. При вращении сателлита полости изменяют свой объем: часть из них увеличивается, часть — уменьшается. Над всеми полостями выполнены каналы, через которые в зависимости от положения золотника осуществляется подача или отвод рабочей жидкости. В нейтральном положении золотника рабочая жидкость проходит через полости и клапаны, не оказывая на них никакого воздействия, и сливается в бак. При повороте руля золотник и клапаны устанавливаются в такое положение, что масло поступает в полости в момент увеличения их объема, а при последующем сокращении объема поступает в исполнительные гидроцилиндры.

Золотники в гидромоторах обоих типов имеют прямое соединение с рулевым колесом, однако они поворачиваются на небольшой угол только во время движения руля — при остановке руля золотник под воздействием специальной пружины возвращается в нейтральное положение, прерывая подачу рабочей жидкости к качающему узлу (и одновременно направляя ее от насоса подачи в масляный бак). При повороте руля в ту же или в обратную сторону золотник вновь отклоняется, повторяя все описанные выше процессы.

Качающие узлы обоих типов сконструированы таким образом, что обеспечивают дозированную подачу масла в гидроцилиндры, причем количество жидкости пропорционально углу отклонения руля от средней точки. То есть, чем больше угол поворота руля, тем на больший угол повернется сателлит или кулачковая шайба, и тем больше масла поступит в гидроцилиндр. Обычно за один оборот руля насосы различных типов и конструкций подают в цилиндры от 80 до 500 куб. см рабочей жидкости. При остановке руля подача жидкости прекращается, при этом она оказывается запертой в контуре между насосом-дозатором и цилиндром. При обратном повороте руля масло из гидромотора тут же начинает подаваться в другой цилиндр (или в обратную полость двухпоршневого цилиндра), а из первого цилиндра жидкость сливается через специальный клапан.

За распределение жидкости в насос-дозаторе отвечают, как правило, клапаны на основе обычных подпружиненных шариков. В блоке клапанов располагаются рабочие клапаны, предохранительный клапан (обеспечивает слив масла при чрезмерном давлении в насосе), несколько обратных клапанов (для защиты от утечки жидкости при потере давления от насоса подачи, а также для разобщения полостей слива и нагнетания насоса), противовакуумные и противоударные клапаны (для обеспечения нормальной работы насоса, предотвращения гидроударов и кавитации) и другие.

Следует отметить, что насос-дозатор может работать как в обычном режиме (как описывалось выше), так и в аварийном (при неисправности насоса). При аварийном режиме качающая секция обеспечивает нагнетание масла в исполнительные гидроцилиндры за счет усилий, прилагаемых водителем к рулевому колесу (в этом случае НД фактически становится ручным масляным насосом). Возможность работы без насоса питания обеспечивает безопасность трактора или самоходной машины и позволяет нормально выполнять движение до места ремонта.

Вопросы выбора, замены и обслуживания насоса-дозатора

В процессе работы ГОРУ в насосе-дозаторе действуют высокие давления, также детали этого агрегата подвержены интенсивным механическим нагрузкам — все это приводит к износу компонентов, увеличению зазоров и поломке агрегата в целом. О неисправности НД свидетельствуют отсутствие реакции со стороны руля при его повороте и, напротив, самопроизвольное вращение руля, а также некорректная работа рулевого управления. При появлении этих неисправностей следует произвести диагностику деталей рулевого управления и насоса-дозатора. Данная работа должна выполняться в соответствии с инструкцией по ремонту и ТО трактора/самоходной машины, либо в соответствии с инструкцией на отдельный агрегат.

В случае обнаружения неисправности насоса-дозатора следует выполнить ремонт с применением ремонтных комплектов. Наиболее частой проблемой НД является износ и повреждения уплотнительных элементов — резиновых колец, сальников и прокладок. Также повреждения возникают в подшипниках, валах, плитах гидромоторов и т.д. Все эти детали и уплотнители сегодня предлагаются ремкомплектами, что позволяет сократить стоимость ремонтных работ.

В случае, если насос не подлежит ремонту, необходимо покупать новый агрегат. На замену следует выбирать насос-дозатор того же типа и модели, что был установлен ранее. При необходимости можно использовать аналог, но он должен иметь ту же производительность (или, по крайней мере, не меньшую производительность) и подходящий по конструкции привод. Дополнительно может потребоваться комплект крепежа и сопутствующих деталей для выполнения монтажных работ. Установка и наладка нового насоса-дозатора выполняются в соответствии с инструкциями. При верном выборе и замене НД рулевое управление трактора будет надежно и эффективно работать в любых условиях эксплуатации.

Источник статьи: http://www.autoars.ru/articles/?id=155

Насос дозатор клапан приоритета

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к рулевым системам транспортных средств. Известен приоритетный клапан рулевого механизма, состоящий из корпуса с размещенным в нем подпружиненным распределительным золотником непрерывного действия, имеющим подводы от напорной линии, линии питания рабочего оборудования, линии питания гидроруля, линии управления, связанной с торцевой полостью золотника со стороны пружины, а сам золотник имеет две рабочих кромки, первая из которых связывает напорный подвод с подводом линии питания рабочего оборудования, а вторая кромка связывает линию управления с подводом линии питания гидроруля [1].

Недостатком известного приоритетного клапана является его большой габаритный размер, усложняющий встраиванию клапана в гидроагрегаты.

Задачей изобретения является устранение отмеченного недостатка. Поставленная задача решается тем, что рабочие кромки выполнены на наружных торцевых поверхностях золотника, а между первой и второй рабочими кромками установлен дроссель.

На рис. 1, 2 и 3 представлено конструктивное исполнение приоритетного клапана и положение золотника при отсутствии потока в напорной линии (рис. 1), при его наличии (рис. 2) и при высоком давлении в линии питания рабочего оборудования (рис. 3). Также дана схема рулевого механизма в составе приоритетного клапана 1, гидроруля 2 и исполнительного гидроцилиндра 3. На схеме представлены напорная линия 4, линия питания рабочего оборудования 5, линия питания 6 гидроруля 2, линия управления 7 золотником и сливная линия 8 гидроруля.

Приоритетный клапан содержит корпус 9 с размещенным в нем золотником 10 с пружинной 11 и дросселем 12. На наружных поверхностях золотника выполнены первая 13 и вторая 14 рабочие кромки.

Приоритетный клапан работает следующим образом.

При отсутствии питания (рис. 1) в напорной линии 4 золотник 10 находится в правом крайнем (по чертежу) положении. При этом первая рабочая кромка 13 отсоединяет напорную линию 4 от линии питания 5 рабочего оборудования, а вторая рабочая кромка 14 соединяет линию управления 7 золотником с линией питания 6 гидроруля.

При подаче питания (рис. 2) в напорную линию 4 золотник перемещается влево (по чертежу), открывая линию питания 5 рабочего оборудования и связывая ее с напорной линией 4. При этом через дроссель 12 рабочая жидкость поступает в линию управления 7 и далее в линию питания 6 гидроруля и сливную линию 8. Положение золотника 10 определяется усилием пружины 11 и площадью проходного отверстия дросселя 12. При создании нагрузки в линии питания 5 рабочего оборудования повышается давление на правом торце золотника и он перемещается влево до начала работы рабочей кромки 14 (рис. 3), повышающей давление на левом торце золотника. При этом автоматически поддерживается перепад давлений на торцах золотника, определяемый по формуле:

F — площадь торцевой поверхности золотника.

Указанный перепад давлений определяет величину потока через дроссель и далее в гидроруль и является постоянным независимо от нагрузки в линии питания рабочего оборудования.

1. Сервисблоки типа SAD. Паспорт SAD.ОООПС ООО «Гидроруль» Москва. 2014 г. Стр. 9.

Приоритетный клапан рулевого механизма транспортного средства, состоящий из корпуса с размещенным в нем подпружиненным распределительным золотником непрерывного действия, имеющий подводы от напорной линии, линии питания рабочего оборудования, линии питания гидроруля, линии управления, связанной с торцевой полостью золотника со стороны пружины, а сам золотник имеет две рабочие кромки, первая из которых связывает напорный подвод с подводом линии питания рабочего оборудования, а вторая кромка связывает линию управления с подводом линии питания гидроруля, отличающийся тем, что рабочие кромки выполнены на наружных торцевых поверхностях золотника, а между первой и второй рабочими кромками установлен дроссель.

Источник статьи: http://edrid.ru/rid/217.015.78d4.html

Схема подключения насоса дозатора и техническое устройство

На многих видах самоходной технике, включая колесные трактора применяют ГОРУ (гидрообъемное рулевое управление). Насос дозатор в этой системе является главным устройством контроля и управления. Благодаря гидрообъемному рулевому управлению, водители тракторов без усилия поворачивают направляющие колеса, что существенно облегчает их работу. Управлять рулем загруженной техники так же легко, как крутить колесо на перевернутом велосипеде.

Поворотные маневры и прямолинейное движение трактора напрямую зависит от рулевого управления. На тяжелой технике маневрировать посредством физической силы — невыполнимая задача. Поэтому производители в обязательном порядке оснащают современные трактора гидрообъемным рулевым устройством.

Как устроен гидрообъемный рулевой механизм

Принцип работы гидрообъемного рулевого механизма схож с гидроусилителем, функцию которого выполняет насос дозатор. Этот узел работает, взаимодействуя с гидроцилиндрами, и обеспечивает упрощенное управление габаритной техникой. В комплект гидрообъемного рулевого механизма входят:

• насос дозатор;
• рулевая колонка;
• маслобак в автономном режиме;
• нагнетающий маслопровод;
• гидроаккумулятор;
• левый и правый гидроцилиндры;
• подающий насос;
• механизм поворота.

Рулевая колонка оснащена кронштейном, на котором установлен дозирующий насос. Маслопровод соединяет гидроаккумулятор с насосом дозатором, а поворотный механизм крепится к фронтальному брусу. Подающий насос имеет прямой привод с двигателем. Все рабочие части также соединяются посредством специальных маслопроводов. Во время работы двигателя, подающий насос перекачивает масло в дозировочный насос, а после, направляет его в маслобак через гидроаккумулятор.

Что представляет собой насос-дозатор

Дозирующий насос это основная составляющая гидрообъемной системы управления, по-другому называется продолжением гидроруля. Представляет собой регулирующее устройство для управления рулем всех современных тракторов. Насос-дозатор можно классифицировать как гидромеханический модуль контроля потоков масла между подающим насосом и гидравлическими цилиндрами, согласно углу поворота. ГРУ обеспечивает смещение колес, и удерживает их в заданном положении. Но регулирует всю систему поворота насос дозатор, подсоединенный напрямую к рулю. Насос дозатор рулевого управления, его принцип работы имеет ряд функциональных назначений:

• при смещении руля от нулевой точки подает масло от подающего насоса к гидравлическим цилиндрам;
• изменяет количество рабочей жидкости, поступающей в гидравлические цилиндры, соразмерно углу поворота;
• отправляет масло из гидроцилиндров обратно в маслобак;
• перекачивает масло от подающего насоса в маслобак, если руль находится в инертном положении;
• обеспечивает работоспособность гидрообъемного управления при поломке питающего насоса (аварийный режим).

Устройство и схема подключения дозировочного насоса

На современных тракторах устанавливают различные дозирующие насосы, но все они идентичны по конструкции. В комплект любого насоса-дозатора входят три агрегата:

• гидрораспределитель;
• гидромотор;
• блок с клапанами.

Три этих агрегата образуют единый блок, который установлен на нижней части рулевой оси. Соединяются с гидроцилиндром и подающем насосом посредством маслопроводов. Насосы дозаторы различаются по типу этих агрегатов, а именно гидрораспределителя и гидромотора.

Распределитель НД представлен производителем в виде шиберного клапана с множеством проточек и канальцев. Соединен с рулем напрямую, в результате чего, малейшее рулевое вращение для гидрораспределителя служит пусковым сигналом. Задвижка вращается вокруг поперечной оси, и распределяет масло, нагнетающееся подающим насосом.

Когда рулевое колесо находится в положении прямо, задвижка находится в такой позиции, что рабочая жидкость с питающего насоса проходит через блок с клапанами и отправляется в маслобак. В этот момент колеса стоят прямолинейно, без какой-либо погрешности. Поворачивая руль в одну из сторон, происходит смещение шибера и жидкость направляется в гидромотор. Из гидромотора она передается в гидравлические цилиндры. Гидромотор по-другому называют качающий узел, он бывает аксиально-поршневым или планетарным.

Как устроен аксиально-поршневой гидродвигатель дозирующего насоса

Гидродвигатель аксиально-поршневого типа состоит из шаровых клапанов с пружинами, расположенными по обеим сторонам кулачковой шайбы. Сама шайба имеет специальные канавки для поршней и соединяется с золотниковым клапаном. В момент, когда золотник поворачивается, шайба следует за ним. Смещаясь, шары впадают в лунки, позволяя маслу наполнить образовавшуюся полость. Если продолжить вращение шайбы, то шары последуют вверх, замыкая тем самым полость. Происходит подача рабочей жидкости к клапанам и в дальнейшем к гидравлическим цилиндрам.

Конструкция и принцип работы планетарного гидромотора

На отдельных насосах-дозатарах установлен гидромотор планетарного типа. Конструкция представляет собой обойму с колесиками, состоящую из статичной шестеренки и венца. Внутри вращается сателлит, который имеет связь с золотником через эксцентрик. Сателлит зафиксирован таким образом, что образует замкнутые полости между обоймой. Все полости имеют разный объем.

Когда сателлит вращается, полости начинают менять свой объем. Некоторые становятся больше, а другие уменьшаются. Рабочая жидкость подается или отводится через специальные каналы, расположенные поверх полостей. Регулируется процесс золотником. Если золотник в прямом положении, то масло свободно протекает через клапана без воздействия на них, поэтому попадает в маслобак. Каждое движение рулевого колеса означает, что клапан установится в положении, позволяющим рабочей жидкости достигнуть полости, в момент, когда ее объем увеличивается. Далее, при уменьшении объема направляется в гидроцилиндры.

Техническое обслуживание дозирующего насоса

В процессе эксплуатации ГОРУ, насос дозатор подвергается повышенному давлению, а его рабочие части испытывают сильные механические нагрузки. В результате происходит износ деталей, и агрегат выходит из строя. Признаками неполадки насоса-дозатора являются произвольное вращение рулевого колеса или при его вращении, колеса не реагируют. Заметив отклонения в работе рулевого управления, необходимо сразу провести диагностику всех частей механизма, включая узлы дозирующего насоса. Нельзя проводить осмотр без инструкции по ремонту данной техники, потому как существует особый регламент по выполнению диагностических процедур.

После выявления неполадки одной из деталей насоса дозатора, нужно произвести качественный ремонт или замену. Чаще всего приходится менять уплотнительные компоненты, такие как сальники, прокладки, резиновые кольца. В запасе следует иметь полный ремкомплект для всего гидрообъемного рулевого механизма, а особенно для узлов дозировочного насоса. Не редко повреждаются подшипники, валы, а также части гидромотора. С наличием ремкомплекта, понимая устройство и принцип работы ГРУ, ремонт обойдется в разы дешевле.

Диагностика может показать и худший из вариантов — выход из строя насоса дозатора без возможности восстановления. В этом случае придется покупать и устанавливать другой агрегат. Не следует рассматривать аналоги НД, лучше установить именно тот тип насоса, который стоял ранее. Как правильно подключить насос дозатор? Дело не легкое, и нужно неукоснительно следовать инструкциям по установке. Правильный выбор дозирующего насоса и грамотный монтаж обеспечит надежное рулевое управление в будущем. Эффективность поворота техники будет стабильной в независимости от условий, но для правильного монтажа понадобится немало времени на обучение.

Выявление неисправности и ремонт насоса дозатора:

Коротко о главном

Гидрообъемное рулевое управление облегчает труд водителей тракторов и другой тяжелой техники. ГОРУ невозможно без главной части системы — насоса дозатора. Устройство и принцип работы насоса дозатора характеризует его как распределительный механизм рабочей жидкости, которая поступает сначала в гидромотор, а затем в гидроцилиндры.

Слаженная работа всех узлов насоса дозатора обеспечивает управление колесами без физического усилия. Поэтому при эксплуатации трактора следует соблюдать требования производителя, касательно всего гидрообъемного управления, выполнять сервисные процедуры своевременно.

Выбрать подходящий Вашим параметрам насос можно тут.

Стоит ли изучать техническое устройство насоса дозатора для самостоятельного ремонта столь сложного агрегата? Обращение к специалистам влетает в копейку, но может оно оправдывает риски?

Источник статьи: http://makipa.ru/stati/nasosy-obshhaya/sxema-podklyucheniya-nasosa-dozatora-i-texnicheskoe-ustrojstvo/