Распределители золотникового типа

До мая 1974 г. в основной гидросистеме зерноуборочных комбайнов «Нива» и «Колос» применяли секционный распределитель ГА-34000В для управления семью потребителями (рис. 89): подъем и опускание хедера, подъем и опускание мотовила, изменение частоты вращения мотовила, изменение скорости комбайна, очистка сеток воздухозаборника, вибратор зернового бункера и запасная секция, предназначенная для горизонтального перемещения мотовила с гидроблокировкой, перемещения рамки валковой жатки ЖНС-6-12 при навеске ее на комбайн или управления гидроцилиндром измельчителя.

Секционный распределитель ГА-34000В комбайнов «Нива» и «Колос»

Рис. 89. Секционный распределитель ГА-34000В комбайнов «Нива» и «Колос»:

1 — стяжной болт; 2 — гайка; 3 — переливная секция; 4—10 — рабочие секции; 11 — крышка; 12—16 — отверстия и каналы.

Пять секций распределителя снабжены запорными клапанами, а две секции (для очистки сеток воздухозаборника и вибратора зернового бункера) таких клапанов не имеют.

Для разгрузки насоса от давления при холостой работе гидросистемы в распределителе предусмотрен переливной клапан, гидравлически управляемый золотниками секций.

В семисекционных распределителях, устанавливаемых на комбайнах «Нива» и «Колос», до мая 1974 г. применяли рабочие секции двух типов: с двумя запорными клапанами и без запорных клапанов. Секции обоих типов имели по два отверстия для подсоединения трубопроводов от гидроцилиндров потребителей. В секциях распределителей, управляющих потребителями одностороннего действия, неиспользуемые отверстия заглушали специальными пробками с резиновыми уплотнительными кольцами круглого сечения. Наличие двух отверстий для трубопроводов позволяет к одной и той же секции подсоединять потребителей, имеющих гидроцилиндры одностороннего и двухстороннего действия. В этом случае потребитель, имеющий гидроцилиндр одностороннего действия, будет получать необходимое перемещение при управлении, если подсоединить его гидроцилиндр либо к одному, либо к другому отверстию. Благодаря этому, несмотря на различие порядка подсоединения потребителей, распределители комбайнов «Нива» и «Колос» взаимозаменяемы.

С целью сокращения трудоемкости изготовления многосекционных распределителей с мая 1974 г. введены рабочие секции с одним отверстием для подсоединения трубопроводов от плунжерных гидроцилиндров потребителей. Такие рабочие секции бывают с запорным клапаном или без него.

На комбайнах «Нива» без вибропобудителей в распределителях не устанавливают рабочую секцию для них, а на комбайнах «Колос» без измельчителей — запасную секцию. На комбайнах «Нива» и «Колос», оборудованных автоматическими регуляторами загрузки молотилки, распределители имеют на одну секцию меньше, чем на комбайнах без автоматического регулятора. Скорость в этих комбайнах изменяется автоматически или вручную с помощью специального односекционного распределителя ГА-47000А.

С введением в гидросистему всех перечисленных изменений на комбайнах «Нива» и «Колос» в зависимости от их комплектации можно устанавливать распределители восьми типов:

  • семисекционный ГА-34000В-10 — на комбайн «Нива» без автоматического регулятора загрузки молотилки, оборудованный вибропобудителями бункера;
  • семисекционный ГА-34000В-16 — на комбайн «Колос» без автоматического регулятора загрузки молотилки с запасной секцией для управления гидроцилиндром измельчителя;
  • шестисекционный ГА-34000В-11 — на комбайн «Нива» без автоматического регулятора загрузки молотилки и вибропобудителей бункера;
  • шестисекционный ГА-34000В-12 — на комбайн «Нива» с автоматическим регулятором загрузки молотилки и вибропобудителями бункера;
  • шестисекционный ГА-34000В-14 — на комбайн «Колос» без автоматического регулятора загрузки молотилки и запасной секции;
  • шестисекционный ГА-34000В-17 — на комбайн «Колос» с автоматическим регулятором загрузки молотилки и запасной секцией для управления гидроцилиндром измельчителя;
  • пятисекционный ГА-34000В-13 — на комбайн «Нива» с автоматическим регулятором загрузки молотилки, без вибропобудителей бункера;
  • пятисекционный ГА-34000В-15 — на комбайн «Колос» с автоматическим регулятором загрузки молотилки, без запасной секции.

Секция распределителя с запорными клапанами (рис. 90) состоит из корпуса, золотника, поршенька, пробки, пружины, стакана и дистанционной втулки.

Корпус 2 или 19 секции выполнен из высокопрочного чугуна и имеет два параллельных сквозных отверстия, в одном из которых размещен золотник 1 или 21, а в другом — обратные клапаны. Золотник в нейтральное положение устанавливает центрирующая пружина 14, опирающаяся торцами на шайбы 13 и 16. Верхняя шайба упирается в торцовую поверхность золотника, а нижняя — в стопорное кольцо 17. В связи с тем, что расстояние между наружными поверхностями шайб такое же, как и глубина расточки стакана 18, шайба одновременно упирается вверху в торцовую поверхность расточки корпуса, а внизу в торцовую поверхность расточки стакана. При перемещении золотника вверх или вниз одну из шайб удерживают торцы, либо расточки корпуса, либо расточки стакана, в результате чего пружина сжимается.

Ход золотника ограничивает дистанционная втулка 15.

Обратные клапаны шарикового типа представляют собой втулки 8, в которые установлены шарики 9 и пружины 7, прижимающие шарики к гнездам втулок. Пружины входят в отверстия пробки 6. Высота пробки и размеры втулок выполнены такими, что при полностью вкрученной пробке имеется малый зазор между торцами пробки и втулки 8. Между втулками размещен поршенек 12 с двумя толкателями. Расстояние между торцами толкателей меньше, чем расстояние между двумя шариками.

Рабочие секции с запорными клапанами

Рис 90. Рабочие секции с запорными клапанами.

а — с двумя запорными клапанами; б — с одним запорным клапаном; 1 и 21 — золотники; 2 и 19 — корпуса; 3, 5 и 10 — подсоединительные отверстия; 4 и 12 — поршеньки; 6 и 20 — пробки; 7 и 14 — пружины; 8 — втулка; 9 — шарик; 11 — заглушка; 13 и 16 — шайбы; 15 — дистанционная втулка; 17 — стопорное кольцо; 18 — стакан.

Для уплотнения золотника, пробок, втулок, заглушек, а также каналов между секциями применены резиновые кольца круглого сечения.

Отверстия под золотник и поршенек шлифуют. Конусность и овальность этих отверстий не более 0,006 мм. В отверстиях иод золотник проточены две канавки под уплотнительные кольца и пять кольцевых расточек. Через крайние расточки проходят сквозные сливные отверстия 13 и 15 (см. рис. 89) всех секций распределителя, через центральную — сквозной напорный канал 14 всех секций распределителя. Средние расточки соединены отверстиями с расточками отверстия под поршенек. Сквозной канал 16 разгрузки проходит через все секции и соединен в крышке 11 отверстием 12 с каналами 13 и 15 слива. Этот канал расположен вверху секции и при нейтральном положении золотника совпадает с его верхней расточкой. В отверстии под поршенек предусмотрены еще две кольцевые расточки, соединенные трубопроводами с гидроцилиндром.

Все четыре сквозные канала уплотнены по торцам корпусов секций уплотнительными кольцами круглого сечения.

Золотник имеет пять рабочих буртиков и четыре проточки. Размеры и конфигурация буртиков и проточек соответствуют проточкам в корпусе секции.

Овальность и конусность наружной поверхности поршенька не более 0,006 мм.

Во втулках 8 (см. рис. 90) для обеспечения высокой герметичности запорного клапана кромки гнезда под шарик выполняют острыми без повреждений. Цилиндрическая и плоская поверхности, образующие кромку гнезда под шарик, в зонах до 4 мм от кромок не имеют рисок, царапин, вырывов или других механических повреждений.

Необходимая герметичность запорных клапанов обеспечена образованием шариками посадочного пояска шириной около 0,1 мм.

Уплотнение втулки в корпусе секции обеспечивают резиновые уплотнительные кольца круглого сечения. Для свободного прохода масла при сливе, когда торец поршенька упирается в кромки втулки, в конце втулки предусмотрено четыре фрезерованных паза, а для прохода масла в крайние кольцевые расточки корпуса — четыре радиальных отверстия во втулке.

Для управления потребителями двухстороннего действия в секции устанавливают два запорных клапана, а для потребителей одностороннего действия только один, который размещают со стороны выходящего наружу золотника. С другой стороны в отверстие под запорный клапан ввертывают пробку 20, являющуюся одновременно и упором для поршенька. Подсоединительное отверстие для потребителя со стороны пробки не выполняют.

Секцию распределителя без запорных клапанов применяют для потребителей, в которых герметичность полостей гидроцилиндра при нейтральном положении золотника не играет большой роли (привод клапана воздухозаборника, привод вибратора бункера). В этой секции герметичности полостей гидроцилиндра достигают перекрытием золотника.

Секция распределителя без запорных клапанов отличается от секции с запорными клапанами тем, что в ней не устанавливают запорные клапаны, в корпусе не выполняют сквозное отверстие для этих клапанов, а золотник 3 или 7 (рис. 91) не имеет двух лысок, соединяющих при его нейтральном положении кольцевые проточки от гидроцилиндра со сливными кольцевыми проточками.

Рабочие секции без запорных клапанов

Рис. 91. Рабочие секции без запорных клапанов:

а — с двумя подсоединительными отверстиями; б — с одним подсоединительным отверстием; 1, 2 и 6 — подсоединительные отверстия; 3 и 7 — золотники; 4 и 5 — корпуса.

Для управления потребителями двухстороннего действия секция снабжена двумя подсоединительными отверстиями, а для потребителей одностороннего действия со стороны выходящего наружу золотника предусмотрено только одно отверстие.

В переливной секции размещен переливной клапан, который при нейтральном положении всех золотников распределителя разгружает насос от излишних давлений. В переливной секции верхний и нижний каналы 13 и 15 (см. рис. 89) соединены между собой через трубопровод с гидробаком.

Переливной клапан состоит из плунжера 5 (рис. 92) и пружины 4, размещенных в глухой расточке корпуса. Сверху пружина упирается в пробку 3.

Корпус переливной секции отливают из высокопрочного чугуна. Отверстие под плунжер шлифуют, овальность и конусность его не более 0,006 мм.

В отверстии под клапан выполнено три кольцевых расточки: нижняя — соединена с нагнетанием, средняя — сливная, верхняя — соединена с верхним каналом разгрузки, проходящим через все секции распределителя. Плунжер такой же, как и у предохранительного клапана гидросистемы комбайнов «Нива» и «Колос».

Распределитель ГА-47000Б автоматического регулятора загрузки молотилки комбайнов «Нива» и «Колос» (рис. 93) состоит из рабочей секции, секции переливного клапана и предохранительного клапана, крышки и двух кронштейнов.

Переливная секция

Рис. 92. Переливная секция:

1 — заглушка; 2 — корпус; 3 — пробка; 4 — пружина; 5 — плунжер; 6 — сливной канал.

Распределитель односекционный ГА-47000Б автоматического регулятора загрузки

Рис. 93. Распределитель односекционный ГА-47000Б автоматического регулятора загрузки молотилки комбайнов «Нива» и «Колос»:

1 — кронштейн; 2 и 12 — крышки; 3 — шайба; 4 — стакан; 5 — полая ось; 6 и 15 — пружины; 7 и 11 — гайки; 8 — тяга; 9 — вилка; 10 — винт; 13, 14 и 18 — резиновые уплотнительные кольца; 16 — втулка; 17 — направляющая; 19 — шарик. 20 и 21 — отверстия.

Рабочая секция имеет запорные клапаны и отличается от аналогичной секции распределителя ГА-34000В конструкцией золотника и механизма возврата его в исходное рабочее положение. Выходящий наружу конец золотника не имеет отверстия для соединения его с вилкой. На внутреннем конце его выполнены осевой паз и перпендикулярное ему отверстие. В паз вставлено кольцо тяги 8, в отверстие — ось 5. На конце тяги нарезана резьба для соединения ее с вилкой 9.

В отличие от распределителя ГА-34000В в распределителе ГА-47000Б пружина 6 устанавливает золотник не в нейтральное положение, а в крайнее выдвинутое, соответствующее увеличению скорости комбайна. Пружина 6 упирается с одной стороны в шайбу 3, вставленную в проточку золотника, с другой — в гайку, ввернутую в стакан 4. Переливная секция распределителя ГА-47000Б отличается от секции распределителя ГА-34000В наличием предохранительного клапана. Этот клапан состоит из втулки 16, имеющей гнездо под шарик 19, крышки 12, регулировочного винта 10, пружины 15 и направляющей 17. Для уплотнения втулки, пробок и регулировочного винта применены резиновые кольца круглого сечения. Клапан, имеющий наружную регулировку, регулируют на давление открытия 20 кгс/см2.

Крышка 2 распределителя ГА-47000Б такая же, как и на распределителе ГА-34000В.

При установке золотников в нейтральное положение (рис. 94) последроссельная полость 1 переливного клапана через канал 2, проходящий через все секции распределителя, соединена со сливными каналами 5 и 8. На плунжер переливного клапана со стороны полости 1 действует сливное давление, а со стороны канала 10 — повышенное нагнетательное давление, под действием которого плунжер, преодолевая усилия пружины и давление слива со стороны полости 1, поднимается вверх, соединяя канал 10 нагнетания со сливом. Пружина переливного клапана имеет небольшое усилие, и жидкость через клапан переливается при небольшом давлении.

При перемещении какого-либо золотника вверх или вниз (см. рис. 94, а или в) канал 2 разъединяется со сливом и давление в полости 1 и нагнетательном канале 10, соединенных между собой дроссельным отверстием 11, выравнивается. Плунжер переливного клапана гидравлически уравновешивается, и пружина его перемещает в крайнее нижнее положение, разъединяя канал 10 нагнетания с каналом 9 слива. В нагнетательном канале давление возрастает до рабочего.

Схема работы распределителяСхема работы распределителя

Рис. 94. Схема работы распределителя:

а, б и в — положения золотников распределителя; 1, 3 и 7 — полости; 2, 4, 5, 6, 8, 9 и 10 — каналы; 11 — отверстие.

Если золотник перемещается вверх, то масло под давлением поступает в верхнюю полость 3 запорного клапана, преодолевая сопротивление его пружины, и нагнетается в одну из полостей гидроцилиндра по трубопроводу. Одновременно под давлением жидкости поршень переливного клапана, опускаясь вниз, толкателем открывает нижний шариковый запорный клапан, соединяя нижнюю полость 7 запорного клапана со сливом, и масло из второй полости гидроцилиндра через трубопровод сливается в гидробак.

Аналогично работает секция распределителя при перемещении золотника вниз.

При сборке распределителей следует помнить, что наличие грязи на деталях, а также попадание посторонних частиц во внутренние полости и каналы деталей распределителя могут привести к отказам гидросистемы. Поэтому все детали перед сборкой промывают, а их каналы и полости продувают сжатым воздухом. Перед сборкой проверяют, чтобы детали на трущихся и сопрягаемых поверхностях, а также на поверхностях канавок под уплотнительные кольца не имели рисок, забоин, царапин, задиров и других механических повреждений. Трущиеся и сопрягаемые поверхности, а также уплотнительные кольца смазывают дизельным маслом Дп-11 или ДС-11.

При сборке золотника с корпусом нельзя вставлять золотник в корпус после того, как установлены оба уплотнительных кольца, так как одно из них может быть повреждено острой кромкой верхней кольцевой расточки золотника. Для исключения повреждений колец при сборке золотника с корпусом вначале устанавливают в нижнюю канавку корпуса секции уплотнительное кольцо, а сверху в отверстие секции вставляют золотник 1 (см. рис. 90), передвигая его вниз до положения, удобного для монтажа уплотнительного кольца в верхнюю канавку корпуса. Затем на золотник монтируют пружину с шайбами 13 и 16, дистанционной втулкой 15 и стопорным кольцом 17.

После этого перемещают золотник вверх до упора шайбы 13 в корпус, а стакан 18, пробки и заглушки закручивают до упора. Если пробки или заглушки закручены недостаточно, то уплотнительные кольца в своих канавках имеют меньший натяг, что может привести к течам б этих соединениях. При наличии большого зазора между торцами заглушек и корпуса возможно выдавливание колец б эти зазоры.

В секциях с запорными клапанами шарики 9 сажают в гнезда втулок 8 с образованием непрерывного посадочного пояска шириной 0,1 мм. От ширины посадочного пояска зависит удельное давление между шариком и гнездом. Если ширина посадочного пояска больше, то удельное давление между шариком и гнездом снижается, что может привести к тому, что герметичность гнезда станет недостаточной. Если шарик посажен в гнезде без образования замкнутого пояска или на посадочном пояске имеются риски, забоины или другие дефекты, то это приводит к потере герметичности запорного клапана и самопроизвольному изменению положения потребителей.

Для облегчения подбора пар корпус — золотник и корпус — поршенек отверстия в корпусе по наименьшей замеренной величине диаметра, а поверхность золотника и поршенька по наибольшей замеренной величине диаметра сортируют на группы с разницей размеров в каждой группе до 0,006 мм. Собирают корпуса с золотниками и поршеньками, руководствуясь размерными группами этих деталей, при этом золотник или поршенек плотно входит в отверстие корпуса и при наличии смазки перемещается в нем под действием собственного веса или легкого нажатия руки. Допускается притирка золотника или поршенька к корпусу. Рекомендуемый зазор между золотником и корпусом 0,012—0,024 мм, а между поршеньком и корпусом 0,018—0,030 мм. В собранном распределителе в результате деформации корпусов секций от усилий стяжных болтов величина зазора между золотником и корпусом уменьшается. Аналогично собирают плунжер переливной секции.

При сборке распределителя гайки трех его стяжных болтов равномерно и одинаково затягивают тарированным ключом (с моментом затяжки 1,25 кгс-м) и фиксируют контргайками. Произвольной затяжки гаек стяжными болтами допускать нельзя. При недостаточной затяжке (момент менее 1 кгс-м) возможен сдвиг секций по месту стыка, при чрезмерной (момент более 1,5 кгс-м) — заклинивание золотников или плунжера переливного клапана вследствие деформаций отверстий корпусов от повышенных усилий стяжных болтов.

При правильной затяжке гаек болтов золотники всех секций свободно перемешаются без заеданий в обе стороны до упора и автоматически возвращаются в нейтральное положение как при работающей, так и при неработающей гидросистеме.

Отдельно секции и распределитель в сборе испытывают на герметичность, работоспособность и четкость распределения потока. При испытании применяют дизельное масло Дп-11 или ДС-11 при температуре 70°С. Если испытывают распределители при температуре ниже 70°С, подбирают такое масло, чтобы его вязкость при температурах испытания соответствовала вязкости масла Дп-11 при температуре 70°С. Герметичность соединения золотник — корпус в секции с запорными клапанами проверяют подводом давления 63 кгс/см2 со стороны сливных каналов 13 и 15 (см. рис. 89). Отверстия 3, 5 или 10 (см. рис. 90) заглушают. Допустимые утечки проверяют при нейтральном положении золотника по истечению жидкости из нагнетательного канала 14 (см. рис. 89).

В секции без запорных клапанов давление подводят со стороны нагнетательного канала 14. Допустимые утечки проверяют по истечению жидкости из отверстий 1, 2 или 6 (см. рис. 91). Остальные отверстия секции заглушают. В переливной секции давление подводят к отверстию 6 (см. рис. 92) или 21 (см. рис. 93), соединенному со сливными каналами распределителя. Допустимые утечки проверяют по истечению масла из отверстия нагнетательного канала. Остальные отверстия при испытании заглушают.

При отмеченных выше условиях испытаний герметичности пары золотник — корпус и пары плунжер — корпус переливной секций допускаются утечки не более 40 см3/мин.

Герметичность запорных клапанов проверяют подводом давления 2,5 и 100 кгс/см2 к отверстиям 3, 5 или 10 (см. рис. 90). Допустимые утечки проверяют по истечению масла из сливных каналов. Остальные отверстия заглушают. Допустимые утечки не более двух капель в минуту. В переливной секции распределителя ГА-47000Б предохранительный клапан регулируют на давление открытия 20 кгс/см2.

Внешние утечки через уплотнения и потение литых деталей проверяют давлением 160 кгс/см2 при испытании как секций, так и секционного распределителя в сборе. В секциях с запорными клапанами и без запорных клапанов испытательное давление подводят к отверстиям 13 и 15 (см. рис. 89), в переливной секции — к отверстию 6 (см. рис. 92) или 20 (см. рис. 93). Остальные отверстия и каналы заглушают.

Для проверки работоспособности и четкости распределения потока жидкости в секциях поток жидкости не менее 10 л/мин подводят к нагнетательному каналу 14 (см. рис. 89).

Остальные отверстия соединяют со сливом. При перемещении золотника вверх до упора поток должен свободно сливаться через отверстия 3 и 10 (см. рис. 90) или 2 и 6 (см. рис. 91), а при перемещении вниз до упора — через отверстия 5 (см. рис. 90) или 1 (см. рис. 91). В обоих случаях давление в подводящей магистрали должно падать.