В отличие от мостового крана, где движения осуществляются электромоторами через редукторы, стреловой автомобильный кран — это прежде всего гидравлическая машина. Подъём стрелы, её выдвижение, работа аутригеров, поворот платформы и часто — главный грузовой подъём — всё это функции гидравлической системы. Понять, как она работает, необходимо и оператору, и механику, и ответственному за эксплуатацию.
Принцип работы гидравлической системы
Гидравлика использует принцип передачи усилия через несжимаемую жидкость. Насос создаёт давление в системе, это давление передаётся через трубопроводы к исполнительным устройствам — гидроцилиндрам и гидромоторам, которые преобразуют его в механическое движение. Управление потоком жидкости осуществляют гидрораспределители — именно они определяют, какой именно механизм работает в данный момент и в каком направлении.
Ключевое преимущество гидравлики перед механическими передачами: возможность создать огромное усилие при компактных размерах исполнительных механизмов, плавно регулировать скорость и легко защититься от перегрузки с помощью предохранительных клапанов.
Основные компоненты гидравлической системы
Гидравлический насос
Сердце системы. Приводится от двигателя крана через коробку отбора мощности (КОМ). На большинстве отечественных автокранов применяются аксиально-поршневые насосы (для высокого давления, до 320 бар) или шестерённые насосы (для вспомогательных контуров). Насос не создаёт давление сам по себе — он создаёт поток жидкости, а давление возникает при сопротивлении нагрузки.
Производительность насоса (л/мин) определяет скорость движений крана: чем больше поток, тем быстрее движется цилиндр или гидромотор.
Гидробак
Ёмкость для рабочей жидкости (гидравлического масла). Объём — от 100 до 500 литров в зависимости от грузоподъёмности крана. В гидробаке происходит охлаждение масла, осаждение взвешенных частиц и удаление воздуха. Заправляется через фильтр маслозаправочного узла. Уровень масла контролируется перед каждой сменой.
Гидрораспределители
Золотниковые клапаны, управляющие направлением потока масла. Каждый гидроцилиндр или гидромотор управляется своим распределителем. Оператор через рычаги (или джойстики) управляет распределителями, направляя масло к нужному исполнительному органу.
Неисправность распределителя — одна из наиболее частых причин потери управления отдельным движением. Ремонт и замена гидрораспределителей требует специального инструмента и знания регулировочных параметров конкретной модели крана.
Гидроцилиндры
Исполнительные устройства линейного движения. Преобразуют давление масла в прямолинейное перемещение штока. На автомобильном кране гидроцилиндры используются для:
- Подъёма и опускания основной стрелы (цилиндр подъёма стрелы).
- Выдвижения секций телескопической стрелы (цилиндры выдвижения, один или несколько).
- Выдвижения и установки аутригеров — горизонтальных и вертикальных (четыре пары цилиндров).
- Управления гуськом и дополнительным оборудованием.
Гидромоторы
Исполнительные устройства вращательного движения. Применяются там, где нужно непрерывное вращение:
- Поворот платформы крана относительно ходовой части.
- Привод лебёдок грузового и вспомогательного подъёма (на части кранов).
Предохранительные и обратные клапаны
Предохранительные клапаны ограничивают давление в системе и защищают от перегрузки. Обратные клапаны пропускают масло только в одну сторону — предотвращают самопроизвольное опускание груза при остановке насоса. Гидрозамки удерживают цилиндры в заданном положении даже при разрыве шлангов.
Фильтры
Чистота масла — условие долговечности системы. Фильтры устанавливаются на всасывающей линии насоса, на сливной линии и (на современных кранах) на нагнетающей линии высокого давления. Загрязнение масла — основная причина отказов насосов и распределителей.
Принцип работы основных механизмов
Подъём и опускание стрелы
Масло от насоса через распределитель подаётся в штоковую или поршневую полость цилиндра подъёма. При подаче в поршневую полость (большую) шток выдвигается — стрела поднимается. При подаче в штоковую (меньшую) — шток втягивается, стрела опускается. Скорость движения зависит от расхода масла, которым управляет оператор через рычаг распределителя.
Выдвижение телескопической стрелы
Телескопическая стрела выдвигается и складывается последовательно — сначала вторая секция до полного выдвижения, затем третья и далее. Цилиндры соединены последовательно или управляются отдельными секциями распределителя. Длина стрелы влияет на допустимую нагрузку по грузовой характеристике.
Аутригеры
Выдвижение аутригеров — горизонтальное и вертикальное движение — осуществляется отдельными парами цилиндров. Горизонтальные цилиндры выдвигают «руку» аутригера в сторону, вертикальные — опускают опорную плиту. Давление на вертикальные цилиндры удерживается гидрозамками — кран стоит устойчиво даже при выключенном двигателе.
Основные признаки неисправностей
Гидравлическая система «говорит» о проблемах несколькими способами:
- Медленные или слабые движения — падение производительности насоса, засорение фильтра, низкий уровень масла.
- Самопроизвольное движение цилиндра (дрейф) — износ уплотнений распределителя или гидрозамка, внутренние перетечки в цилиндре.
- Перегрев масла — засорение радиатора охлаждения, частые срабатывания предохранительного клапана, работа с заниженным уровнем масла.
- Течь масла — повреждение уплотнений, трещины в шлангах, ослабление фитингов. Даже небольшая течь снижает давление в системе и загрязняет окружающую среду.
- Рывки, удары при движении — воздух в системе (кавитация), износ насоса, засорение фильтра.
Любое отклонение от нормальной работы — основание для диагностики. Откладывать ремонт гидравлики опасно: работа с неисправными гидрозамками может привести к самопроизвольному опусканию стрелы с грузом.
Часто задаваемые вопросы
Как часто нужно менять гидравлическое масло в кране?
По регламенту большинства производителей — каждые 2000–3000 моточасов или раз в год, в зависимости от того, что наступает раньше. Дополнительно — при загрязнении масла (помутнение, появление взвеси, запах горелого). Анализ масла по образцу позволяет определить необходимость замены точнее, чем календарный срок.
Можно ли смешивать гидравлические масла разных марок?
Не рекомендуется. Масла с разными пакетами присадок могут образовывать осадок или пену, что ухудшает смазывающие свойства и засоряет фильтры. При необходимости смены марки масла систему промывают.
Что делать при обнаружении течи гидравлики на объекте?
Немедленно прекратить работу, опустить стрелу в транспортное положение, зафиксировать место утечки и вызвать механика. Работа с активной течью запрещена: снижение уровня масла приводит к работе насоса «вхолостую» и его быстрому выходу из строя.
Почему стрела крана медленно опускается сама при отпущенных рычагах?
Это «дрейф» цилиндра — признак износа уплотнений распределителя или неисправности гидрозамка цилиндра подъёма стрелы. Эксплуатация крана с таким дефектом недопустима: самопроизвольное опускание стрелы с грузом смертельно опасно.
Можно ли работать краном, если один аутригер не выдвигается?
Нет. Работа крана с неустановленными аутригерами или с частично выдвинутыми опорами не допускается по условиям устойчивости. Грузовая характеристика крана рассчитана на конкретную схему опирания — любое отклонение меняет допустимую нагрузку непредсказуемым образом.
