Указанным требованиям удовлетворяют далеко не все и не в полной мере существующие системы управления. Выбор системы управления производится в зависимости от типа привода, мощности экскаватора, надежности действия, удобства эксплуатации и т. п.

Ручное рычажное управление тормозами, муфтами и рабочими органами применяется в экскаваторах с одномоторным приводом, с ковшами емкостью до 0,4 мг. При большей емкости ковша резко возрастают необходимые усилия на рычагах управления, чувствительность управления ухудшается, а детали управления приобретают значительные размеры.

Достоинствами этого управления являются простота конструкции, высокая чувствительность и возможность обеспечения любой плавности включения. Однако такая система имеет много тяг, рычагов и шарнирных соединений, что усложняет эксплуатацию.

Основной недостаток ручного рычажного управления — необходимость приложения значительных усилий, что ухудшает условия труда машиниста и быстро его утомляет. Для уменьшения усилия на рычагах применяют механические усилители (сервомоторы), с помощью которых используется сила трения во вспомогательных фрикционных парах. Сервомоторы обычно устанавливают только на основных фрикционных муфтах включения (подъема, тяги, напора и поворота).

В силу указанных недостатков этот вид управления в настоящее время вытесняется гидравлическим и пневматическим.

Гидравлическая система управления развилась за последние годы и находит широкое применение на экскаваторах с одномоторным приводом. Достоинством этой системы является ее компактность, отсутствие сложных рычажных систем, возможность передачи усилий к удаленным точкам по трубам небольшого сечения.

Гидравлическая система управления в основном состоит из:
а) лопастного насоса высокого давления, приводимого в действие от двигателя экскаватора и обеспечивающего циркуляцию жидкости в гидросистеме;
б) аккумулятора с фильтром, баком для масла и клапанами для поддержания постоянного давления в гидросистеме; аккумулятор служит временным напорным резервуаром при включении насоса;
в) поста управления с распределительным и возвратным коллекторами и золотниками управления;
г) гидроцилиндров, укрепленных на исполнительных механизмах машины и предназначенных для их включения и отключения;
д) трубопровода и соединительной арматуры.

Гидравлическое управление на экскаваторах может быть выполнено по безнасосной или насосной системе.

Безнасосные системы не дают существенного уменьшения усилий на рычагах и педалях по сравнению с усилиями при механической рычажной системе. Однако использование высокого Давления позволяет выполнить все основные детали и узлы небольшими по размерам и устранить системы рычагов. При безнасосной гидравлической системе усилие от руки или ноги машиниста передается исполнительному механизму не шарнирно-рычажной передаче, а жидкостью — маслом, заполняющим два цилиндра и соединяющую их трубку. Система целесообразна для малых моделей и рациональна для управления тормозами экскаваторов с ковшом емкостью до 1 мг, на которых для остальных движений применено гидравлическое насосное управление.

Насосные гидравлические системы управления принципиально отличаются от безнасосных тем, что необходимое усилие здесь создается насосом, подающим масло под давлением в исполнительный цилиндр. Усилие на рукоятках управления незначительное, так как машинист перемещает лишь золотники распределительного устройства, соединяющие исполнительные цилиндры с насосом или со сливным баком (при выключении).

Существенным недостатком гидравлических насосных систем управления является резкость включения механизмов, вследствие чего они испытывают большие динамические нагрузки.

Часто на одном и том же экскаваторе применяют гидравлические системы одновременно. При этом безнасосная система используется для управления тормозами главной лебедки, где требуется высокая чувствительность, а насосная — для управления остальными механизмами. Примером такого решения может служить система управления экскаватором, приведенная на рис. 131.

Тормоза главной лебедки затормаживаются при нажатии на педали. В этом случае поршень цилиндра перемещается и перегоняет масло в тормозной цилиндр, поршень которого, передвигаясь влево, через рычаг затягивает ленту тормоза. При отпускании педали пружина возвращает ее в исходное положение, а пружина растормаживает тормоз и, возвращая поршень цилиндра в исходное положение, перегоняет масло обратно в цилиндр.

Остальные фрикционы и тормоза имеют насосную систему управления. Лопастной насос засасывает масло из бака по трубке и нагнетает его по трубке в распределительную головку бака и далее но трубке в гидроаккумулятор. Когда производительность насоса превышает расход масла из гидроаккумулятора, «оршень, сжимая пружину, поднимается и в крайнем верхнем положении шток открывает сливной клапан: масло из трубки направляется в бак. Чтобы при этом не падало давление в аккумуляторе, поставлен обратный клапан.

Из аккумулятора масло через фильтр по трубопроводу идет в распределительный коллектор, находящийся на пульте управления. Пульт управления имеет четыре рукоятки, каждая из которых управляет двумя золотниками.

Включение фрикционов и реверса механизма поворота производится следующим образом. Поворот рукоятки по часовой стрелке вызывает перемещение вправо золотника, масло из коллектора поступает в трубопровод и по нему в цилиндр, который и включает фрикцион.

Рис. 131. Схема гидравлической системы управления экскаватором

Как только рукоятка будет поставлена снова в вертикальное положение, золотник отойдет влево, под действием пружины (не показанной на схеме) отключит трубопровод от напорной магистрали и соединит его со сливной магистралью, по которой масло из цилиндра будет стекать в бак. Фрикцион под действием пружины при этом включится. Поворот рукоятки против часовой стрелки вызывает перемещение золотника и включение фрикциона.

Остальные фрикционы и тормоза включаются таким же образом. На схеме показаны тормоз поворотного механизма, фрикционы и главной лебедки, фрикцион возвратного движения напорного механизма, тормоз стреловой лебедки, механизм открывания днища ковша.

Пневматическая (воздушная) система управления применяется на экскаваторах различных мощностей. При этой системе обеспечивается наибольшая плавность включения, большой запас энергии при неработающем двигателе и возможность наиболее простой блокировки механизмов. Однако ввиду того, что давление воздуха в системе не превышает 0,8—1 Мн/м2 (8— 10 кГ/см2), рабочие цилиндры имеют большие размеры и вес. Это существенный недостаток системы.

Пневматические системы могут быть с ручным и электромагнитным управлением золотниками. Основными элементами пневматического управления являются компрессор, масловодоотде-литель, ресивер, регулятор давления. По принципу действия пневматические системы не отличаются от гидравлических, поскольку у них вместо масла работу в цилиндрах выполняет сжатый воздух, поступающий от компрессора. Принципиальная схема пневматической системы управления экскаватора приведена на рис. 132.

Сжатый воздух от компрессора проходит через маслосборник, обратный клапан и трубопроводы в резервуары. Пневматическая система обслуживает рабочие цилиндры тормозов: подъемной лебедки (первая секция), поворотных редукторов (вторая секция), напорного механизма (третья секция). Кроме того, сжатый воздух подводится для питания пневматического гудка и пневмоинструмента. Перед тем, как попасть в рабочие цилиндры, воздух проходит через сборник конденсата и через электропневматическяи распределитель. Редукционный клапан служит для понижения давления с 500—700 кн/м2 (5— 7 ат) до 200 кн/м2 (2 ат).

Электрическая система управления применяется на экскаваторах с многомоторным приводом, причем все управление механизмами сводит к управлению электродвигателями. Ввиду того, что управление муфтами и тормозами экскаватора требует больших тяговых усилий при значительном ходе якоря электромагнита, последние получаются весьма тяжелыми, и поэтому электрическое управление муфтами и тормозами имеет ограниченное применение. Достоинством электрической системы управления является простота устройства пульта управления и простая прокладка проводов, нечувствительность к утечкам и надежность действия при любых рабочих температурах.

Комбинированные системы управления применяются с тем, чтобы сочетать положительные свойства обеих систем и освободиться от их недостатков.

Рис. 132. Принципиальная схема пневматической системы управления