Рис. 1. Схема компрессорной установки:
1, 2— фильтры, 3, 9— камеры, 4, 8, 10, 11, 15 — клапан, 5 — пружина, 6— шарик, 7 — поршень, 12, 13 — трубопроводы, 14 — ресивер, 16 — масловла-гоотделитель, 17 — пробка

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 открывается и воздух заполняет полость цилиндра.

При обратном ходе поршня воздух в цилиндре начинает сжиматься, его давление становится выше атмосферного и клапан прижимается к седлу. По мере дальнейшего движения поршня воздух в цилиндре сжимается до тех пор, пока его давление не преодолеет сопротивления нагнетательного клапана и давления сжатого воздуха в нагнетательном трубопроводе. В этот момент клапан, который во время всасывающего хода поршня закрыт, открывается и сжатый воздух из пневмоцилиндра поршнем выталкивается в нагнетательную камеру головки и далее через обратный клапан по трубопроводу в ресивер пневмосистемы.

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

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

Устанавливают его между ступенями I и II компрессора. Воздух через патрубок попадает на направляющий винт, по которому проходит в корпус, где конденсирующиеся из него масло и влага оседают на дно корпуса. Их периодически спускают через кран. Очищенный воздух через внутренний канал винта и патрубок подается в ступень компрессора. В крышке имеются отверстия для установки манометра и предохранительного клапана.

Влага, выпадающая вследствие конденсации пара при сжатии атмосферного воздуха и попадающая в пневмоклапаны управления, исполнительные пневмоцилин-дры и пневмоклапаны системы управления, а также масло, пары которого смешиваются с воздухом в компрессоре, отрицательно влияют на работу пневмо-системы. Масло, в частности, разъедает резиновые детали пневмоклапанов, а влага в зимнее время может привести к примерзанию пневмоклапанов, манжетов пневмоцилиндров, 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 пневмоуправления.

Рис. 2. Масловлагоотделитель центробежного типа системы пневмоуправления экскаватора Э-652Б:
1,3 — патрубки, 2 — крышка, 4 — кран, 5 — корпус, 6 — винт

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 корпуса масловлагоотделителя, а также из ресивера.

Ресивер служит аккумулятором, в котором содержится запас сжатого воздуха. Часто его используют также для охлаждения нагретого в компрессоре воздуха и для дополнительного выделения конденсата влаги и масла из воздуха, подаваемого компрессором в систему пневмоуправления. В этом случае ресивер выполняют в виде секционного охладителя. Он состоит из расположенных рядом секций большого диаметра, соединенных между собой трубками малого диаметра и прикрепленных друг к другу планками. В нижней части каждой секции установлен спускной кран.

Рис. 3. Секционный охладитель пневмоуправ-ления экскаватора Э-652Б:
1 — соединительная трубка, 2 — секция, 3 — планка, 4— штуцер, 5 — кронштейн

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 масло-влагоотделителя через нагнетательный штуцер 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 стенкам каждой секции, откуда его сливают через спускной кран. Рекомендуется сливать конденсат 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 пневмоцилиндра (камеры) с ресивером без изменения давления подаваемого воздуха, и регулируемые пневмоаппараты, позволяющие регулировать давление воздуха в исполнительном пневмоцилиндре (пневмотол-кателе) включаемого рабочего механизма.

Рис. 4. Крановый пневмоаппарат прямого действия (а) и положения рукоятки управления (б):
1 — винт, 2 — рукоятка, 3, 4 — крышки, 5,9 — пружины, 6, 12—шайбы, 7 — прокладка, 8 — валик, 10 — шарик фиксатора, 11 —корпус; А—Г — каналы

Крановые пневмоаппараты прямого действия обычно применяют для вспомогательного управления, а также для основного управления в тех случаях, когда не нужно регулировать усилие, включающее механизм. На экскаваторе Э-652Б используют крановый пневмоаппарат прямого действия, с помощью которого можно управлять двумя механизмами.

В корпусе сделано четыре воздухо-проводящих канала — А, Б, В и Г. Сверху и снизу корпус закрыт крышками, закрепленными на нем винтами. Под нижней крышкой 4 проложена уплотнительная резиновая прокладка. В выточке нижней крышки расположена распределительная латунная шайба, плотно притертая верхней плоскостью к торцу корпуса. Шайба прижимается к корпусу пружиной в виде вогнутого диска с прорезями. В центре шайбы сделано квадратное углубление, в которое входит головка валика. Верхняя часть валика представляет собой нердвнобочное трехгранное сечение, благодаря чему надетые на него фиксирующая шайба и рукоятка крана, закрепленная винтом, устанавливаются в определенном положении. По окружности шайбы, закрепленной на валике штифтом, сделаны три отверстия, в которые входит шарик фиксатора, расположенный вместе с пружиной в специальном отверстии корпуса.

Воздухопроводящий канал А соединен с ресивером, каналы Б и Г — с исполнительными пневмоцилиндрами, а канал В — с атмосферой. На верхней стороне шайбы 6 имеются две расположенные по окружности канавки, с помощью которых при определенных положениях шайбы каналы Б и Г соединяются с каналами А или В, включая или выключая механизмы, управляемые пневмоцилиндрами или пневмотолкателями.

На нижней торцовой поверхности корпуса также сделаны три канавки (показаны сплошной линией), идущие от каналов А, Б и Г.

Шарик фиксирует валик и шайбу в трех положениях.

В положении I, соответствующем нейтральному положению рукоятки управления, подводимый из ресивера к каналу А воздух дальше никуда не поступает, а каналы Б и Г соединены с каналом В, т. е. с атмосферой — оба управляемых механизма выключены. В положении II канал А соединяется с каналом Б, в который подается воздух, и включается соответствующий механизм, канал Г продолжает быть соединенным через канал В с атмосферой.

В положении III включается второй механизм, в исполнительный пневмоцилиндр которого воздух подается через канал Г, а механизм, управляемый через канал Б, остается выключенным.

Положения II и III рукоятки крана не являются крайними. При дальнейшем повороте рукоятки в любую сторону будут включены оба механизма.

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

В свободном положении пружина и подаваемый из ресивера через канал А воздух поднимают пневмоклапан с резиновым уплотнителем и прижимают его к торцу корпуса, закрывая таким образом дальнейший проход воздуху. Упругая диафрагма поднимает стакан, пружину и чашку в крайнее верхнее положение, а исполнительный пневмО-цилиндр через канал Б, зазор между торцом стакана и уплотнителем клапана, сверление в стакане и канал В сообщается с атмосферой.

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

Рис. 5. Унифицированный регулируемый пнев-моаппарат:
1 — чашка, 2, 9 — пружины, 3, 10—крышки, 4 — гайка, 5 — стакан, 6 — диафрагма, 7 — уплотнение, 8 — клапан, 11 — корпус, 12 — шайба; А—В — каналы

По мере заполнения пневмоцилиндра воздухом увеличивается давление в его полости и под диафрагмой, из-за чего на пружину 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 сжимается.

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

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

Таким образом, давление воздуха в исполнительном пневмоцилиндре зависит от степени сжатия рабочей пружины. Если перестать нажимать сверху на чашку, то пружины и диафрагма снова приведут все детали регулируемого пневмоаппарата в первоначальное положение, показанное на рисунке, и воздух из исполнительного пневмоцилиндра выйдет в атмосферу.

На чашку можно нажимать торцом регулировочного винта. Если ход рукоятки управления и регулировочного 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 пневмоцилиндры предназначены для управления фрикционными муфтами, другими устройствами, включающими и выключающими механизма экскаватора. Рассмотрим исполнительный пневмоцилиндр фрикционной муфты механизма реверса экскаваторов Э-652Б, ЭО-4111В и ЭО-4112. Возвратная пружина, расположенная вне пневмо-цилиндра, через толкатель стремится сдвинуть поршень в крайнее правое положение, выжимая воздух из рабочей полости пневмоцилиндра в атмосферу при выключенном положении пневмо-аппарата управления. Во время впуска сжатого воздуха через отверстие А в задней крышке пневмоцилиндра, приваренной к цилиндрическому корпусу, поршень смещается влево, включая фрикционную муфту. На поршне установлены уплотнительные кольца.

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

Мембранный пневмотолкатель(в различных технических материалах его называют по-разному — тормозная камера, пневмокамера) имеет то же назначение, что и исполнительный пневмоцилиндр. Он состоит из корпуса, соединенного болтами с крышкой, эластичной мембраны (диафрагмы), зажатой между фланцами крышки и корпуса, возвратных пружин и штока с вилкой. Болтами корпус камеры крепят в нужном месте на механизме экскаватора.

Сжатый воздух подается через отверстие штуцера в полость между крышкой и диафрагмой, отжимает вправо 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, возникающие во время прохождения через узкие каналы воздухопроводов и клапанов управления.

При выключении механизма, которое также должно осуществляться быстро, воздух из исполнительного пневмоцилиндра в атмосферу через клапан управления выпускается сравнительно медленно вследствие сопротивления в каналах и постепенного 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.

Рис. 6. Исполнительные узлы пневмоуправления:
а — пневмоцилиндр, б — мембранный пневмотолкатель; 1 — корпус, 2 — поршень, 3, 5 — шайбы, 4 — толкатель, 6 — кольцо, 7 — крышки, 8 — гайка, 9, 13 — болты, 10 — диафрагма, 11 — штуцер, 12 — пружины, 14 — шток, 15 — вилка штока

Пневмоклапаны быстрого выпуска воздуха, применяемые для быстрого выключения механизма, действуют автоматически. Размещены они на воздухопроводе между пневмоклапанами управления и исполнительными пневмо-цилиндрами как можно ближе к последним. На рисунке пневмоклапан показан в свободном положении, когда канал А соединен с атмосферой через клапанный пневмоаппарат. Упругая диафрагма, зажатая по краям между корпусом клапана и его крышкой, поднята кверху, а воздух из исполнительного 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 пневмоаппарат 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 используют для подвода сжатого воздуха к исполнительным пневмоцилиндрам (пневмотолкателям), расположенным на вращающихся механизмах.

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

Принципиальная схема пневматического управления экскаватора. Воздух из атмосферы через всасывающий фильтр поступает в ступень компрессора, приводимого в движение клиноременной передачей от вала двигателя. Из нее воздух подается через охладитель и масловлагоотделитель в ступень II компрессора, откуда нагнетается в ресиверы. Из ресиверов через масловлагоотделитель и крестовину воздух подается к коллекторам регулируемых пневмоаппаратов на пульте управления и к кнопке воздушного сигнала. Регулируемые пневмоаппараты соединяют полости исполнительных пневмоцилиндров (пневмо-толкателей) и вращающихся соединений с ресиверами или атмосферой. Для быстрого выпуска воздуха из исполнительны пневмоцилиндров и пневмотолкателей рядом с ними установлены пневмоклапаны.

Рис. 7. Аппараты для отвода и подвода воздуха:
а — пневмоклапан быстрого выпуска воздуха, б — вращающееся соединение; 1 — корпус, 2 — диафрагма, 3 — крышка, 4 — штуцер, 5 — манжета, 6 — кольца, 7 — фланец, 8 — шарикоподшипник; А, Б, Г — каналы, В — отверстия

В компрессоре автоматически действует регулирующий пневмоаппарат, состоящий из преобразователя и сервомеханизма. Последний соединен с ресиверами и переключает компрессор на холостой ход, когда давление воздуха в ресивере достигает значения, на которое отрегулирован пневмоклапан. При холостом ходе всасывающие клапаны компрессора остаются все время открытыми и, если давление в ресивере не изменяется, он работает вхолостую. При расходе воздуха из ресивера на включение исполнительных пневмоцилиндров рабочих механизмов давление в ресивере падает, всасывающие пневмоклапаны освобождаются и компрессор пополняет запас воздуха в ресивере.

Таким образом, ресиверы являются аккумуляторами, содержащими запас воздуха под давлением, а регулирующий пневмоаппарат выполняет функцию, аналогичную функции сливного клапана аккумулятора гидроуправления, т.е. переключает компрессор на холостой ход при достижении заданного давления в ресивере и автоматически включает компрессор на рабочий ход при падении давления воздуха в ресивере.

Рис. 8. Схема пневмоуправления экскаватора ЭО-3311Г:
1 — компрессор; 2— охладитель; 3, 26—предохранительные клапаны ступеней I и II; 4, 25—масловлаго-отделители ступеней I и II; 5, 10 — манометры ступеней I и II; 6 — пневмоклапаны быстрого выпуска воздуха; 7 — вращающееся соединение пневмокамерной муфты; регулируемые пневмоаппараты: 8 — управления муфтами реверса, 9 — открывания днища ковша, 12 — тормозов колес, 13 — управления подъемной лебедкой, 14 — управления тяговой лебедкой; исполнительные пневмоцилиндры (пневмотолкатели): 11— механизма открывания днища, 22— тормозной, 32 — стабилизаторов; 15 — крестовина; 16 — стеклоочиститель; крановые пневмоаппараты: 17 — управления стеклоочистителем, 23 — стабилизатора переднего моста, 27 — отбора воздуха, 28 — сливные; 18 — сигнал; 19 — кнопка сигнала; 20 — многоканальные вращающиеся соединения пневмо- и гидропривода; 21 — штуцер смазывания верхней шестерни поворота; 24 — тройник; 29 — ресивер; 30 — преобразователь регулятора давления; 31 — сервомеханизм с обратным клапаном; 32 — мембранный пневмотолкатель

На масловлагоотделителях установлены соответственно предохранительные клапаны, отрегулированные на определенное рабочее давление — для экскаватора ЭО-3311Г оно составляет 0,3…0,8 МПа.