Строительные машины и оборудование, справочник






Пневматическая система управления кранами


Категория:
   Системы и аппаратура управления


Пневматическая система управления кранами

Пневматическая система управления обеспечивает плавное включение механизмов благодаря сжимаемости воздуха, использования принципа дросселирования (изменения величины сечений входных каналов), что повышает надежность и долговечность деталей и безопасность производства работ. Использование атмосферного воздуха вместо масла снижает стоимость эксплуатации всей машины.

В пневматической системе наибольшее давление воздуха не превышает 0,6—0,7 МПа, что вызывает соответствующее увеличение размеров исполнительных цилиндров по сравнению с гидравлическими и усложняет их компоновку на механизмах крана. Только благодаря применению специальных конструкций фрикционных пневмокамер-ных муфт указанный недостаток удается ликвидировать.

На рис. 109 приведена принципиальная схема пневматического управления стрелового крана КС-4361А. В систему пневмоуправле-ния входят следующие элементы: компрессор, холодильник и мас-ловлагоотделитель, ресивер, пульт управления с пневмораспредели-телем, трубопроводы и пневмокамеры, смонтированные на исполнительных механизмах крана.



Воздух предварительно сжимается в ступени компрессора, проходит через холодильник и масловлагоотделитель и сжимается во 2 ступени до 0,6—0,7 МПа, откуда поступает в ресивер и далее через трубопровод к пульту управления.

В масловлагоотделителе (рис. 110) воздух через направляющий винт идет в корпус, в котором очищается от влаги и масла, и далее попадает, как указано выше, в ступень компрессора.

На корпусе смонтированы предохранительный пневмоклапан и краник декомпрессии. Масло и влага.удаляются через спускное отверстие в дне крана, закрываемое пробкой.

От пульта управления воздух по трубопроводам и специальным вращающимся соединениям (см. рис. 109) поступает к пневмока-мерным муфтам механизмов крана.

Рис. 109. Принципиальная схема пневматического управления стрелового крана КС-4361А:
1 — манометр, 2 — рукоятка, 3 — пульт управления, 4 — стеклоочиститель, 5 — педаль, 6 — электромагнит, 7 — пневмокамерная муфта, 5 — клапаны быстрого оттормаживания, 9 — храповик стрелового барабана, 10— вращающиеся соединения, 11 — камера, 12 — предохранительный клапан, 13 — компрессор, 14 — сервомеханизм, 15 — краник для слива влаги, 16 — ресивер, 17 — трубопровод, 18 — регулятор потока

При выключении каждого механизма воздух из пневмокамерных муфт выпускается в атмосферу. Для быстрого оттормаживания механизмов крана в системах турботрансформатора, пневмокамерных “и тормозных муфт стрелового барабана и механизма передвижения крана установлены специальные клапаны.

Для плавного вращения платформы в системах реверсивного механизма и тормоза поворота, а также механизма передвижения применены регуляторы потока.

Управляют механизмами крана с пульта специальными устройствами — золотниками (клапанами). Золотники бывают двух типов: дифференциальные и прямого действия. Дифференциальные золотники применяют для тех механизмов кранов, которые требуют при своем включении регулирования внешних усилий. Такими механизмами являются механизмы с фрикционными муфтами, используемыми в кранах с одномоторным приводом — двигателем внутреннего сгорания. Для механизмов, не требующих изменения давления в системе, используют золотники прямого действия.

Рис. 110. Масловлагоотделитель:
1 — направляющий винт, 2—корпус, 3— пнев-моклапан, 4 — пробка, 5 — краник

Устройство дифференциального золотника показано на рис. 111. Сжатый воздух от компрессора поступает в золотник (в направлении /) и далее
по напорному трубопроводу (направление //) — к исполнительному пневмоцилиндру. От исполнительного пневмоцилиндра отработавший сжатый воздух по каналам А и Б поступает в атмосферу (направление ///). Для подачи воздуха через золотник к исполнительному пневмоцилиндру рукояткой нажимают на подвижный колпачок, который перемещается в корпусе золотника и передает усилие через рабочую пружину и стакан на диафрагму. Диафрагма под действием стакана прогибается до тех пор, пока не опустится до упора во впускной клапан и не перекроет выход воздуха от исполнительного пневмоцилиндра в атмосферу. При дальнейшем опускании стакана пружина будет сжиматься при неподвижном впускном клапане. В момент, когда усилие в пружине будет выше давления воздуха на клапан и сопротивления пружины, клапан опустится и откроет доступ воздуху под диафрагму и далее по напорному трубопроводу к исполнительному пневмоцилиндру (камере).

По мере заполнения полости пневмоцилиндра (камеры) воздухом давление на диафрагму со стороны исполнительного пневмоцилиндра будет возрастать.

Под воздействием этого давления диафрагма начнет выгибаться и сжимать пружину. Сжатие пружины повлечет за собой движение вверх стакана 3 и перемещение впускного клапана до упора его в заплечики корпуса золотника. В этом положении (при неподвижном колпачке 1) доступ воздуха от компрессора прекратится. Чтобы увеличить давление в пневмоцилиндре, необходимо дополнительно нажать на колпачок с помощью рукоятки и снова, сжав пружину, продвинуть стакан и приоткрыть клапан для впуска очередной порции воздуха. Пневмоцилиндр и полость под диафрагмой будут заполняться воздухом до момента перекрытия клапана. Количество поступающего через золотник воздуха (давление) в исполнительные пневмоцилиндры зависит от степени нажатия машинистом рукоятки пульта управления на колпачок. Таким образом, плавность включения механизмов при прочих равных условиях (регулирование, плотность прилегания клапанов) зависит от умения машиниста управлять краном.

Рис. 111. Дифференциальный золотник:
1 — колпачок, 2,5 — пружины, 3 — стакан, 4 — клапан, 6 — диафрагма, 7 — корпус

При снятии нагрузки на колпачок пружины 2 приведут элементы дифференциального золотника в первоначальное (нерабочее) положение, показанное на рисунке. Воздух будет выпущен в атмосферу.

Усилие от рукоятки пульта управления передается на колпачок .золотника через регулировочный винт. Регулированием расстояния между винтом и колпачком можно изменять давление в исполнительных пневмоцилиндрах (камерах): увеличение зазора между указанными элементами приводит к уменьшению давления, а уменьшение зазора — к возрастанию давления.

Механизмы включаются и выключаются с помощью исполнительного пневмоцилиндра (рис. 112). Пневмоцилиндр состоит из корпуса, поршня с манжетой, штока и возвратной пружины. Воздух от золотника (клапана) управления поступает через отверстие в крышке пневмоцилиндра, давит на поршень и сжимает пружину. Под действием воздуха поршень, а вместе с ним и шток перемещаются и через вилку штока включают механизм крана. Для защиты штока от повреждений используют специальный чехол. Полость пневмоцилиндра, в которой расположена пружина, соединяется с атмосферой сапуном. Через сапун воздух выталкивается из полости при рабочем ходе поршня и исключает тем самым дополнительное сопротивление. При снятии давления воздуха от золотника управления поршень под действием пружины совершает холостой ход и вытесняет отработавший воздух из пневмоцилиндра в атмосферу.

В системе пиевмоуправления, кроме исполнительных пневмоци-линдров, применяют исполнительные камеры; принципиальная схема одной из них приведена на рис. 113.

Исполнительная пневматическая камера включает в себя корпус, закрываемый крышкой. В корпусе помещена резиновая диафрагма, прижимаемая к фланцам корпуса и крышки болтами Через отверстие в корпусе проходит шток, на внутреннем конце которого закреплена тарелка, а на внешнем — вилка для соединения с элементами управления механизма. Между тарелкой и стенкой корпуса расположены возвратные пружины. На механизме крана камеоа закреплена болтами.

Рис. 112. Исполнительный пневмоцилиндр:
1 – поршень, 2 – пружина, 3 ~ шток, 4 – крышка, 5 – вилка, 6 — сапун

Принцип работы камеры следующий. Сжатый воздух из системы через штуцер 5 попадает в полость между диафрагмой и крышкой камеры. Воздействуя на эластичную диафрагму, воздух прогибает ее внутрь, что вызывает сжатие пружин и перемещение штока вправо Движение штока обеспечивает включение исполнительного механизма.

При включении механизма движение воздуха из исполнительного пневмоцилиндра (камеры) в атмосферу происходит относительно медленно из-за падения давления и сопротивления в отводящих элементах системы. Замедленное срабатывание механизма удлиняет рабочий цикл, вызывает повышенное трение и излишний нагрев рабочих частей механизмов крана. Чтобы устранить это, применяют специальные клапаны быстрого оттормаживания, которые устанавливают между пневмоцилиндрами (камерами) и клапанами управления.

Сжатый воздух от системы к исполнительной камере и пневмо-цюшндру, закрепляемым на вращающихся механизмах крана, передают с помощью специальных вращающихся соединений. Соединения оывают двух типов: для подвода воздуха на одно направление и на два направления.

Вращающееся соединение для подвода воздуха на одно направление показано на рис. 114, а. На конце рабочего вала механизма закреплен штуцер, который опирается на шарикоподшипник, смонтированный в корпусе неподвижной части соединения. Воздух через отверстия в крышке корпуса попадает в полость (на рисунке указан стрелкой), где размещен подшипник, и оттуда проходит через штуцер и отверстие в валу механизма и далее к исполнительной камере. Чтобы устранить утечку воздуха из соединения, в корпусе и штуцере предусмотрены уплотнения.

Рис. 113. Исполнительная камера:
1— корпус, 2 — диафрагма, в — крышка, 4 — тарелка, 5 — штуцер, 6 — пружина, 7 — болт, 8 — шток, 9 — вилка

Вращающееся соединение для подвода воздуха на два направления выпускают двух конструктивных разновидностей: с отводом воздуха через полость вала (рис. 114,6) и с отводом воздуха через штуцер (рис. 114, в).

В первой конструкции сжатый воздух к одной камере поступает через крышку корпуса, штуцер, отверстие в наконечнике и далее по центральному отверстию вала механизма; воздух ко второй муфте поступает через отверстие в корпусе, боковое отверстие в штуцере и полость между валом и наконечником и проходит в отверстие.

Во второй конструкции соединения воздух к первой муфте проходит по центральному отверстию штуцера и отверстию вала; ко второй муфте — через боковое отверстие штуцера и наконечник, закрепленный на нем.

Работоспособность пневматической системы управления крана в значительной степени зависит от ухода за ней: поддержания системы в чистоте, своевременного удаления грязи и влаги, устранения утечек, обеспечения надежной работы компрессора.

Рис. 114. Вращающиеся соединения:
а — на одно направление, б — на два направления с отводом воздуха через полость, в — соединение с отводом воздуха через штуцер; 1 — рабочий вал, 2 — штуцер, 3 — шарикоподшипник, 4 — корпус, 5 — уплотнения, 6 — крышка, 7, 10 — отверстия в корпусе, 8 — боковое отверстие, 9 — наконечник

Нарушение четкой работы системы происходит при попадании в нее пыли и влаги, засасываемых компрессором вместе с воздухом из атмосферы. Влага в системе в виде конденсата вызывает коррозию деталей, при отрицательной температуре конденсат замерзает и образуются пробки в воздухопроводах и пневмокамерах. Поэтому необходимо удалять конденсат из системы, продувая ее до начала и после смены. В процессе работы рекомендуется через 2—3 ч спускать конденсат. Пыль в систему может попасть и при ослаблении соединений. Утечка воздуха также нарушает четкость действия пневмокамер, вызывает перегрузку компрессора. Плотность соединений проверяют с помощью мыльной пены, которую наносят на место сочленений кисточкой. Если на пене появятся пузырьки, то необходимо затянуть болты до полного прекращения утечки воздуха из системы.

Уход за пневмокамерами заключается в проверке качества резиновой диафрагмы, которая не должна пересыхать и иметь надрывов, рисок и расслоений. Некачественную диафрагму следует заменять новой.

Цилиндры после 150—200 ч работы рекомендуется покрывать внутри смазкой ЦИАТИМ-201, регулярно промывать керосином фильтры в крышках, проверять плотность соединений, сохранность защитного чехла.

Обслуживать компрессор и устранять возможные неисправности необходимо в полном соответствии с инструкцией по эксплуатации. При уходе за компрессором полагается каждую смену проверять уровень масла в картере; осматривать крепление компрессора и степень натяжения клиновых ремней; периодически осматривать, ‘очищать от нагара и промывать клапаны; менять масло в сроки, установленные инструкцией.

Читать далее:

Категория: - Системы и аппаратура управления

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины