При последовательном питании весь поток жидкости поступает от насоса к первому гидродвигателю, а слив из него — ко второму. Поэтому при полностью открытых проходах в золотниках гидрораспределителя, управляющих обоими гидродвигателями, последние приводятся в движение с определенной скоростью независимо от нагрузки на каждом из них, а необходимое давление в напорной линии насоса характеризуется суммарной нагрузкой последовательно питаемых гидродвигателей.

В экскаваторах последовательное питание используют в основном для совмещения движений элементов рабочего оборудования (стрелы, рукояти, ковша) при подъеме его из забоя, повороте платформы, разгрузке ковша в отвал и т. п.

На рис. 1 приведена схема однопоточной системы гидропривода с групповым последовательным питанием всех гидродвигателей рабочего оборудования и механизма поворота платформы.

Гидропривод этих механизмов питается от насоса постоянной производительности, который также используют для привода вспомогательных механизмов, поворота управляемых ходовых колес и выдвижения выносных опор.

Жидкость от насоса подается к клапанно-распределительному блоку с проточной разгрузкой насоса, состоящему из напорной, семи рабочих и сливной секций. В напорной секции установлен предохранительный клапан, а ко всем рабочим с помощью фланцев прикреплены блоки предохранительных клапанов, ограничивающих максимальные величины давления в рабочих полостях гидродвигателей при любом, в том числе запертом, положении золотников управления.

Последовательное питание позволяет использовать всю мощность насосной установки при работе одного из гидродвигателей. Однако при совмещении операций (например, копания грунта и подачи ковша к забою для регулирования толщины стружки) скорость основного движения — копания грунта поворотом рукояти или ковша — резко падает из-за срабатывания предохранительного клапана в напорной секции, вследствие чего уменьшается расход жидкости, поступающей в гидродвигатели.

Другая, характерная для последовательного питания особенность этой схемы, заключается в том, что если первым из приводимых гидродвигателей является гидроцилиндр, то подаваемый к следующему гидродвигателю расход жидкости уменьшается по сравнению с расходом жидкости насоса в том случае, если слив осуществляется из штоковой полости гидроцилиндра (первого гидродвигателя), и увеличивается, если жидкость ко второму гидродвигателю поступает из поршневой полости.

Для подпитки гидромотора механизма поворота предусмотрены антикавитационные обратные клапаны, присоединенные болтами к его крышке. В сливной линии распределителя с помощью напорного клапана поддерживается определенное избыточное давление, что повышает надежность подпитки.

Рулевое управление осуществляется с помощью следящего гидропривода, в котором для обратной связи использован последовательно соединенный с рабочим гидроцилиндром второй гидроцилиндр. Для уменьшения силы ударов поршней о крышки гидроцилиндров в конце хода в поршни встроены механически управляемые обратные клапаны, которые открываются при подходе поршня к крышкам гидроцилиндра, сообщая между собой штоковую и поршневую полости гидроцилиндра.

Чаще всего на экскававорах применяют двухпоточные системы, обеспечивающие независимое совмещение и регулирование скорости двух операций.

Для навесных экскаваторов часто применяют более простые системы — с автономными потоками. Эти потоки обычно различаются по расходу (количеству подаваемой жидкости), причем больший используется для привода гидродвигателей рабочего оборудования, а меньшии — для механизмов поворота колонны и вспомогательных.

На рис. 2 показана двухпоточная схема гидропривода с автономными потоками и групповым параллельным питанием гидродвигателей, примененная на навесном экскаваторе Э-1514 (на тракторе МТЗ-5ЛС). Моноблочные гидрораспределители и выполнены с клапанной нагрузкой насоса.

Один поток с суммарным расходом 115 л/мин идет от трех шестеренных насосов, подающих жидкость в общую напорную линию. Он питает гидроцилиндры 7—9 рабочего оборудования. Гидроцилиндры соответственно механизма поворота, бульдозера и выносных опор питаются от шестеренного насоса производительностью 47 л/мин.

Предохранительные клапаны блока установлены только в рабочих линиях гидроцилиндров механизма поворота рабочего оборудования.

Схема показанного на рис. 2 гидропривода не дает возможности независимо совмещать движения элементов рабочего оборудования. Однако каждое из них мбжно совмещать с поворотом.

На навесных экскаваторах ЭО-2621 и Э-2515 применена усовершенствованная схема гидропривода — двухпоточная с объединением потоков вручную для питания гидронилиндра подъема стрелы. Для этого используют специальный золотник, через который в гидроцилиндр стрелы может дополнительно подаваться поток от насоса меньшей производительности. Дополнительный золотник позволяет не только увеличивать производительность экскаватора за счет сокращения продолжительности подъема ковша с грунтом при работе обратной лопатой посредством объединения потоков, но и обеспечивать независимое управление стрелой при копании.

В полноповоротных экскаваторах с жесткой подвеской стрелы больше всего распространены двухпоточные схемы гидропривода от насосов регулируемой производительности с объединением потоков вручную и групповым параллельно-последовательным питанием гидродвигателей. Такая схема является типовой для отечественных экскаваторов III—IV размерных групп.

На рис. 3 в качестве примера показана схема гидропривода пневмоколесного экскаватора ЭО-3322.

Основные механизмы приводятся в движение от двухсекционного (сдвоенного) автоматически и совместно регулируемого аксиально-поршневого насоса. Потоки рабочей жидкости от секций А и Б насоса питают соответственно распределительные блоки секционного типа с проточной разгрузкой насоса и параллельным питанием гидродвигателей. Если все золотники распределительного блока находятся в нейтральном положении, то поток от секции А насоса объединяется с потоком от секции Б и распределительный блок питается полным потоком от насосной установки. При включении любого из золотников распределительного блока потоки жидкости от секций А и Б насоса разъединяются, причем слив из распределителя 6 направляется в бак, а распределительный блок питается только потоком от секции Б насоса.

Таким образом, гидромотор поворота платформы может питаться только потоком от секции А насоса, в то время как в управляемые от распределительного блока гидромотор передвижения и гидроцилиндры подается полный поток от обеих секций насоса при работе каждого из этих гидродвигателей без совмещения с другими операциями.

При включении золотника ЗР1, управляющего гидромотором 8 поворота платформы, в гидроцилиндры подается поток жидкости только от секции Б насоса.

Золотник ЗРЗ распределителя дает возможность совмещать движение рукояти (гидроцилиндр) с движениями стрелы (гидроцилиндр) или ковша (гидроцилиндр) при независимом управлении каждым из совмещаемых движений.

Слив от обоих распределительных блоков поступает в бак через золотник 29, который позволяет направлять рабочую жидкость либо непосредственно в фильтры (при низкой температуре окружающего воздуха), либо через охладитель. Число фильтров, параллельно установленных в сливной магистрали, определяется необходимостью обеспечивать минимальное сопротивление потоку жидкости.

Помимо основного сдвоенного насоса, в системе гидропривода экскаватора ЭО-3322 используется еще шестеренный насос постоянной производительности, устанавливаемый на дизеле и питающий через гидрораспределитель следящей системы гидроцилиндр поворота управляемых ходовых колес.

В напорные секции обоих распределительных блоков встроены отрегулированные на 175 кгс/см2 предохранительные клапаны, ограничивающие давление в секциях А и Б насоса, а также обратные клапаны, назначение которых пояснялось выше. Назначение обратного клапана в промежуточной секции КО4 — то же. Давление насоса ограничивается предохранительным клапаном, а в рабочих линиях гидромоторов и цилиндров — клапанами блоков, присоединенных болтами к соответствующим рабочим секциям распределительных блоков.

Для контроля настройки предохранительных клапанов в напорных линиях насосов установлен выключаемый манометр, который может поочередно подключаться к напорным линиям секций А и Б насоса и насоса. Давление в сливной магистрали контролируется с помощью манометра, а температура рабочей жидкости — датчика и указателя температуры.

Схема гидропривода обеспечивает работу машины с оборудованием обратная лопата, а также с погрузчиком и грейфером.

При погрузчике гидроцилиндры сохраняют свое назначение и система питания гидродвигателей не изменяется.

При грейфере рабочие линии резервной секции ЗР2 используются для управления гидроцилиндром подъема (опускания) верхней части составной стрелы, секция ЗР6 — для управления гидроцилиндром челюстей грейфера, а дополнительный распределитель для управления гидроцилиндром поворота грейфера в плане, причем последний приводится в движение от вспомогательного насоса и управляется секцией ЗР8.

Основное отличие описанной схемы гидропривода от типовой заключается в отсутствии возможности последовательного питания гидроцилиндров стрелы-рукояти и стрелы-ковша.

Трехпоточные схемы применяют чаще всего при использовании нерегулируемых насосов. На рис. 4 приведена схема гидропривода гусеничного экскаватора Э-5015, оборудованного обратной лопатой. Система трехпоточная, с объединением (разъединением) потоков вручную и раздельно-последовательным питанием гидродвигателей.

Производительность каждой из секций А и Б трехсекционного шестеренного насоса 1 — 100 л/мин, а секции В — 60 л/мину причем потоки рабочей жидкости от них поступают соответственно в моноблочные гидрораспределители с проточной разгрузкой насоса.

При нейтральном положении золотников управления распределителя, управляющих гидроцилиндром 8 рукояти и гидромотором одной из гусениц, поток жидкости от секции Б насоса проходит через проточный канал гидрораспределителя и объединяется с потоком от секции Л, подающимся в гидрораспределитель. Таким образом, гидроцилиндры (стрелы и ковша) питаются объединенным потоком от секций А и Б насоса, если их движения не совмещаются с движением гидроцилиндра рукояти.

Кроме того, конструкция золотника управления гидроцилиндрами стрелы обеспечивает возможность последовательного питания гидроцилиндров стрелы и ковша.

Гидроцилиндр рукояти питается от двух золотников управления в гидрораспределителях, механически сблокированных между собой и включаемых одновременно одной рукояткой. При нейтральном положении золотника, управляющего гидромотором механизма поворота платформы, гидроцилиндр рукояти питается потоками от секций Б и В насоса, объединяющимися в рабочей линии гидроцилиндра.

Описанная схема питания гидродвигателей, участвующих в выполнении рабочего цикла, позволяет даже при включении золотника привода гидромотора механизма поворота, питаемого от секции В насоса, осуществлять движения всех элементов рабочего оборудования: стрелы и ковша — с последовательным питанием одним потоком от секции; рукояти раздельно от секции Б. Таким образом, трехпоточная схема с раздельно-последовательным питанием и тремя распределителями дает возможность совмещать операции в течение рабочего цикла экскавации.

Недостаток схемы по сравнению с типовой — применение нерегулируемых насосов, что снижает использование установленной мощности насосной установки и вызывает несколько больший нагрев рабочей жидкости, так как в гидросистеме постоянно циркулирует максимальный расход жидкости.

В напорных линиях всех секций насоса установлены фильтры. Во все распределители встроены предохранительные клапаны, ограничивающие давление в напорных линиях секций насоса, а также обратные клапаны, расположенные на входах к золотникам, управляющим движениями рабочего оборудования и механизмом поворота платформы. Давление в штоковой полости гидроцилиндра стрелы и поршневой полости гидроцилиндра рукояти при нейтральном положении золотников ограничивается предохранительными клапанами, которые встроены в гидрораспределители вместе с обратными клапанами (антикавитационными), обеспечивающими подпитку этих же полостей из сливной магистрали при быстром опускании стрелы и рукояти. Необходимое для подпитки давление в сливных магистралях поддерживается напорными клапанами.

Давление в рабочих полостях гидромотора механизма поворота платформы ограничивается предохранительными клапанами, расположенными в блоке, а подпитка полостей гидромотора осуществляется через обратные клапаны.

В системе гидропривода установлен охладитель, отключаемый посредством золотника. Давление во всех напорных линиях насосной установки и сливной магистрали контролируют с помощью одного манометра, который может подключаться к любой из них запираемыми вентилями.

Тормоз гусениц включается гидроцилиндрами, в которые масло подается из гидроцилиндра-датчика — безнасосная система.

Три аксиально-плунжерных нерегулируемых насоса, приводимые во вращение через раздаточный редуктор, подают три потока соответственно к секционным распределительным блокам с проточной разгрузкой насоса.

При нейтральном положении золотников распределительного блока поток жидкости от насоса через проточный канал блока поступает в секцию СП1 промежуточного питания распределительного блока, где при нейтральном положении золотника ЗР4 объединяется с потоком жидкости, подаваемым насосом. Таким образом, параллельно питаемые гидромоторы гусениц приводятся в движение объединенным потоком от насосов. При включении золотников ЗР5 и ЗР6, направляющих поток жидкости к гидромоторам гусениц, соответствующие золотники блоков, механически сблокированные с золотниками ЗР5 и ЗР6, подают жидкость в гидроцилиндры одностороннего действия, выключающие стопоры гусениц.

Гидроцилинд подъема стрелы питается раздельно от насоса, а гидроцилиндр — индивидуально от насоса.

Гидромотор механизма поворота платформы и гидроцилиндр ковша, а также гидроцилиндр (осуществляющий вспомогательное движение — поворот стрелы относительно ее продольной оси) питаются параллельно от насоса.

Напорные секции всех распределительных блоков включают в себя предохранительные и обратные клапаны. Давление в полостях всех гидродвигателей за исключением гидроцилиндра ограничивается предохранительными клапанами, смонтированными вместе с обратными клапанами подпитки в блоках, привернутых к соответствующим рабочим секциям распределителей.

Поворот платформы и движение ковша могут при работе независимо совмещаться с подъемом-опусканием и выдвижением-втягиванием стрелы.