Силовые передачи, являющиеся основной частью привода, передают энергию от первичного двигателя к исполнительным механизмам, которые осуществляют движения элементов рабочего оборудования экскаватора (стрелы, рукояти, ковша) или другие функции (поворота платформы, передвижения машины,, вспомогательные).

Система управления — комплекс устройств, управляющих поступлением энергии к исполнительным механизмам, ее распределением между механизмами и регулированием скорости движения последних, а также предохраняющих конструкцию экскаватора от недопустимых перегрузок. В систему управления входят как устройства, находящиеся под контролем машиниста экскаватора, так и действующие автоматически.

В гидравлических одноковшовых экскаваторах применяют следующие силовые передачи:
— механические — зубчатые, червячные, цепные, шарнирнорычажные, канатные, транспортирующие энергию посредством взаимодействия твердых тел;
— гидравлические, в которых рабочим телом, передающим энергию к исполнительным механизмам, является жидкость.

Гидравлические передачи в экскаваторах используют, как правило, в сочетании с механическими, например, шестеренными, шарнирно-рычажными, цепными, обычно расположенными между исполнительным гидродвигателем и собственно рабочим элементом (ковшом, стрелой, ходовым колесом). Таким образом, гидравлическая передача в подавляющем большинстве случаев является частью всей передачи, транспортирующей энергию от первичного двигателя. Однако в этом случае, несмотря на частичное использование также и механической передачи, всю передачу (и привод) называют гидравлической.

Это определяется тем, что использование в приводе силовой гидропередачи придает приводу иные свойства, характерные для нее и подробно изложенные ниже.

Всякая гидропередача, как и любая другая, имеет входное (ведущее) и выходное (ведомое) звенья. Входному звену, например валу насоса, сообщается извне механическая энергия, транспортируемая гидропередачей к выходному звену, например к штоку гидроцилиндра, которое передает полученную механическую энергию исполнительному механизму.

Гидропередачи, применяемые в одноковшовых экскаваторах, разделяются на гидродинамические и гидростатические (объемного действия).

Гидродинамические передачи, например гидротрансформатор, характерны отсутствием жесткой связи между входным и выходным звеньями. При этом для передачи энергии выходному звену (валу турбины) используется кинетическая энергия жидкости, приведенной в движение насосным колесом, вал которого приводится во вращение от вала двигателя непосредственно или через механическую передачу.

Гидродинамические передачи, используемые на некоторых моделях экскаваторов с механической трансмиссией, обычно не применяют на экскаваторах с гидравлическим (гидростатическим) приводом.

Гидростатические передачи могут обеспечивать жесткую (в пределах несжимаемости жидкости) связь между входным и выходным звеньями гидропередачи, передавая создаваемое насосом давление к гидродвигателю (гидроцилиндру или гидромотору) через рабочую жидкость как промежуточное тело, которое перемещается в замкнутом пространстве.

Приведенные ниже преимущества гидростатического привода определили его широкое применение на самых различных машинах и, в частности, на одноковшовых экскаваторах. Ниже рассматриваются только гидростатические передачи.

Силовая гидропередача включает в себя насос, гидродвигатель (гидроцилиндр или гидромотор) и соединяющие их трубопроводы. На рис. 1 приведены схемы применяемых на одноковшовых экскаваторах гидропередач. Как входное, так и выходное звенья гидро-передачи могут иметь вращательное или возвратно-поступательное движение в зависимости от источника механической энергии, соединенного с входным звеном гидропередачи, и конструкции исполнительного механизма, приводимого в действие ее выходным звеном.

Так, на рис. 1, а показана схема гидропередачи, используемой, например, для привода элементов рабочего оборудования (стрелы, рукояти, ковша) экскаватора. Вал (входное звено) насоса приводится во вращение непосредственно от вала двигателя или через механическую передачу. Рабочая жидкость, поступившая в насос из бака по трубопроводу (всасывающей линии), подается под давлением по трубопроводу (напорной линии) через распределитель и один из трубопро_водов (рабочую линию) в соответствующую полость гидроцилиндра. Под действием жидкости поршень гидроцилиндра перемещается вместе со штоком (выходным звеном), соединенным с одним из элемен тов рабочего оборудования или другого механизма, выполняя рабочее движение. При этом жидкость из противоположной полости гидроцилиндра через второй трубопровод (рабочую линию), распределитель и трубопровод (сливную линию) выжимается поршнем в бак.

Распределитель управляет подачей жидкости в полости гидроцилиндра. Его конструкция позволяет попеременно соединять любой из трубопроводов с напорной линией и сливной, изменяя таким образом направление движения выходного звена, либо останавливать его в любом положении, запирая входы в оба трубопровода. При запирании линий распределитель соединяет напорную линию и сливную, что необходимо для разгрузки непрерывно вращающегося и подающего рабочую жидкость насоса.

Таким образом, описанная гидропередача обеспечивает двустороннее движение выходного звена гидродвигателя (гидроцилиндра) при подаче рабочей жидкости под давлением в одну напорную линию.

Эта гидропередача включает в себя сообщающийся с атмосферой бак, откуда жидкость всасывается насосом и куда сливается жидкость из полости гидродвигателя. Полость противоположна той, в которую жидкость подается от насоса под давлением. Дренажная линия предназначена для слива в бак утечек жидкости из насоса.

Такую гидропередачу применяют при использовании гидродвигателей (например, гидроцилиндров с одним штоком), у которых объем противоположных рабочих полостей неодинаков, вследствие чего уровень рабочей жидкости в баке изменяется при работе.

Такая гидропередача называется открытой. На рис. 1, б показана схема открытой гидропередачи с вращательным движением входного и выходного звеньев.

Закрытой системой называется гидростатическая передача, внутренние полости которой не сообщаются с атмосферой. В этой системе всегда перемещается (если не учитывать утечки) один и тот же объем жидкости.

На рис. 1, в показана схема безнасосной закрытой гидропередачи, у которой входное и выходное звенья имеют возвратно-поступательное движение. Возвратное движение (справа налево) выходного звена происходит под действием возвратной пружины.

На рис. 1, г приведена принципиальная схема закрытой гидропередачи с вращательным движением входного и выходного звеньев. Ее действие отличается от действия открытой системы, показанной на рис. 1, б, тем, что жидкость по сливной линии поступает непосредственно в насос.

Так как в гидросистеме могут быть утечки жидкости, находящейся под давлением в ее внутренних полостях, то устанавливают подпитывающий насос, который через обратный клапан непрерывно пополняет гидросистему жидкостью. Обратный клапан пропускает жидкость только в одном направлении — от насоса в сливную линию.

Если применять реверсивный насос, который может подавать жидкость либо в линию, либо в линию, то распределитель не требуется, так как при изменении направления подачи жидкости с помощью насоса изменяется и направление вращения выходного звена. В этом случае подпитывающий насос должен быть соединен через обратные клапаны с обоими трубопроводами, которые при реверсировании попеременно становятся напорной или сливной линиями,— подпитка всегда производится в тот трубопровод, из которого жидкость поступает в насос.

В приведенных на рис. 1 принципиальных схемах гидропередач не показаны некоторые обычно используемые дополнительные устройства, описанные ниже. В частности, это относится к предохранительным клапанам, ограничивающим максимальную величину давления в гидросистеме и, следовательно, нагрузки всей конструкции машины.