Structure de base et principe de fonctionnement de la pelle
Structure de base et principe de fonctionnement de la pelle
Structure globale de la pelle hydraulique à godet unique
La structure globale d'une pelle hydraulique à godet unique comprend l'unité de puissance, le dispositif de travail, le mécanisme d'orientation, le mécanisme de commande, le système de transmission, le mécanisme de déplacement et l'équipement auxiliaire, comme le montre la figure.
L'unité de puissance, la partie principale du système de transmission, le mécanisme d'orientation, l'équipement auxiliaire et la cabine d'une pelle hydraulique à rotation complète couramment utilisée sont tous installés sur une plate-forme rotative, généralement appelée plateau tournant supérieur. Par conséquent, la pelle hydraulique à godet unique peut être résumée en trois parties : dispositif de travail, plateau tournant supérieur et mécanisme de déplacement.
La pelle convertit l'énergie chimique du diesel en énergie mécanique via le moteur diesel et convertit l'énergie mécanique en énergie hydraulique via la pompe à piston hydraulique. L'énergie hydraulique est distribuée à chaque actionneur (vérin hydraulique, moteur d'orientation + réducteur, moteur de déplacement + réducteur), chaque actionneur convertit l'énergie hydraulique en énergie mécanique pour réaliser le mouvement du dispositif de travail, le mouvement rotatif de la plateforme rotative, et le mouvement de marche de toute la machine.
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Système d'alimentation de la pelle
1 L'itinéraire de transmission de puissance de la pelle est le suivant
(1)
Voie de transmission de la puissance de déplacement : moteur diesel - accouplement - pompe hydraulique (énergie mécanique convertie en énergie hydraulique) - vanne de distribution - joint tournant central - moteur de déplacement (énergie hydraulique convertie en énergie mécanique) - boîtier de réduction - roue motrice ——Chenille à chaîne ferroviaire— - réussir à marcher
(2)
Voie de transmission du mouvement rotatif : moteur diesel - accouplement - pompe hydraulique (énergie mécanique convertie en énergie hydraulique) - vanne de distribution - moteur rotatif (énergie hydraulique convertie en énergie mécanique) - boîte de réduction - roulement d'orientation - réaliser la rotation
(3)
Voie de transmission du mouvement de la flèche : moteur diesel - accouplement - pompe hydraulique (énergie mécanique convertie en énergie hydraulique) - vanne de distribution - vérin de flèche (énergie hydraulique convertie en énergie mécanique) - réaliser le mouvement de la flèche
(4)
Voie de transmission du mouvement du godet : moteur diesel - accouplement - pompe hydraulique (conversion de l'énergie mécanique en énergie hydraulique) - vanne de distribution - vérin de bras (conversion de l'énergie hydraulique en énergie mécanique) - réalisation du mouvement du bras
(5)
Voie de transmission du mouvement du godet : moteur diesel - accouplement - pompe hydraulique (énergie mécanique convertie en énergie hydraulique) - vanne de distribution - vérin de godet (énergie hydraulique convertie en énergie mécanique) - réalisation du mouvement du godet
1. Roue de guidage 2. Joint rotatif central 3. Vanne de commande 4. Réducteur final 5. Moteur de déplacement 6. Pompe hydraulique 7. Moteur 8. Électrovanne de vitesse de déplacement 9. Électrovanne de frein de rotation 10. Moteur de rotation 11. Mécanisme de rotation 12 , Roulement d'orientation
2. Groupe motopropulseur Le groupe motopropulseur d'une pelle hydraulique à godet unique utilise principalement un moteur diesel multicylindre vertical, refroidi par eau, calibré en puissance pour une heure.
3. Système de transmission Le système de transmission de la pelle hydraulique à godet unique transmet la puissance de sortie du moteur diesel au dispositif de travail, au dispositif d'orientation et au mécanisme de déplacement. Il existe de nombreux types de systèmes de transmission hydraulique pour pelles hydrauliques à godet unique, qui sont habituellement classés en fonction du nombre de pompes principales, des méthodes de réglage de la puissance et du nombre de circuits. Il existe des systèmes de dosage à circuit unique à pompe unique ou double, des systèmes de dosage à double circuit à double pompe, des systèmes de dosage multi-circuits à pompes multiples, des systèmes de dosage à puissance variable réglable à double circuit et à double pompe, des systèmes de dosage à double circuit à double pompe et à double pompe. systèmes variables réglables à pleine puissance et systèmes de dosage multi-pompes multi-boucles. Ou système de mélange variable et six autres types. Selon la méthode de circulation de l'huile, elle est divisée en système ouvert et système fermé. Selon le mode d'approvisionnement en pétrole, il est divisé en système série et système parallèle.
1. Plateau d'entraînement 2. Ressort hélicoïdal 3. Goupille d'arrêt 4. Plaque de friction 5. Ensemble amortisseur 6. Silencieux 7. Siège de montage arrière du moteur 8. Siège de montage avant du moteur
Un système hydraulique dans lequel le débit débité par la pompe principale est une valeur fixe est un système hydraulique quantitatif ; à l'inverse, un système hydraulique dans lequel le débit de la pompe principale peut être modifié grâce à un système de réglage est appelé système variable. Dans le système quantitatif, chaque actionneur fonctionne selon le débit fixe fourni par la pompe à huile lorsqu'il n'y a pas de trop-plein. La puissance de la pompe à huile est déterminée en fonction du débit fixe et de la pression maximale de service.
Parmi les systèmes variables, le plus courant est le système variable à puissance constante à double pompe et double circuit, qui est divisé en variable de puissance divisée et variable de puissance complète. Le système de régulation variable de puissance divisée installe une pompe variable à puissance constante et un régulateur de puissance constante sur chaque circuit du système, et la puissance du moteur est uniformément répartie à chaque pompe à huile ; le système de régulation de puissance complète dispose d'un régulateur de puissance constante qui contrôle simultanément les débits de toutes les pompes à huile du système pour obtenir des variables synchronisées.
Dans le système ouvert, l'huile de retour de l'actionneur retourne directement au réservoir d'huile, qui se caractérise par un système simple et un bon effet de dissipation thermique. Cependant, en raison de la grande capacité du réservoir de carburant, le circuit d'huile basse pression a de nombreuses possibilités d'entrer en contact avec l'air, et l'air peut facilement pénétrer dans le pipeline et provoquer des vibrations. Le fonctionnement d'une pelle hydraulique à godet unique repose principalement sur le travail du vérin à huile, et la différence entre les grands et les petits vérins est grande. Ils fonctionnent fréquemment et génèrent beaucoup de chaleur. Par conséquent, la grande majorité des pelles hydrauliques à godet unique utilisent des systèmes ouverts ;
La conduite de retour d'huile de l'actionneur en circuit fermé ne retourne pas directement au réservoir d'huile. Il a une structure compacte, un petit volume de réservoir d'huile et une certaine pression dans les conduites d'huile d'entrée et de retour. Il est difficile pour l'air de pénétrer dans le pipeline et le fonctionnement est relativement fluide, ce qui évite les impacts lors de l'inversion. Cependant, le système est complexe et les conditions de dissipation thermique sont mauvaises. Dans certains systèmes tels que le dispositif d'orientation d'une pelle hydraulique à godet unique, un système hydraulique en circuit fermé est utilisé. Afin de compenser les fuites d'huile provoquées par la rotation avant et arrière du moteur hydraulique, une pompe de charge est souvent prévue dans un système fermé.
4. Mécanisme rotatif
Le mécanisme d'orientation fait tourner le dispositif de travail et le plateau tournant supérieur vers la gauche ou la droite pour l'excavation et le déchargement. Le dispositif d'orientation d'une pelle hydraulique à godet unique doit pouvoir soutenir le plateau tournant sur le châssis sans basculer et rendre la rotation légère et flexible. Pour cette raison, les pelles hydrauliques à godet unique sont équipées d'un dispositif de support d'orientation et d'un dispositif de transmission d'orientation, appelés dispositifs d'orientation.
1. Frein 2. Moteur hydraulique 3. Réducteur planétaire 4. Couronne rotative 5. Coupelle d'huile lubrifiante 6. Joint rotatif central
Les formes de transmission du dispositif d'orientation de la pelle hydraulique à tour complet comprennent la transmission directe et la transmission indirecte.
1.Entraînement direct. Un pignon d'entraînement est installé sur l'arbre de sortie d'un moteur hydraulique à faible vitesse et à couple élevé pour engrener avec l'engrenage contrarotatif.
2.Transmission indirecte. Structure de transmission indirecte dans laquelle un moteur hydraulique à grande vitesse entraîne une couronne rotative via un réducteur. Il a une structure compacte, un rapport de transmission élevé et une bonne contrainte d'engrenage.
3.La structure du moteur hydraulique à pistons axiaux est fondamentalement la même que celle du même type de pompe à huile hydraulique. De nombreuses pièces peuvent être utilisées en commun, ce qui facilite la fabrication et la maintenance, réduisant ainsi les coûts.
4.Cependant, un frein doit être installé pour absorber le moment d'inertie de rotation important, raccourcir le temps de cycle de fonctionnement de la pelle et améliorer l'efficacité de la production. 5. Mécanisme de déplacement Le mécanisme de déplacement soutient la qualité globale de la pelle et complète la tâche de déplacement. Il utilise principalement le type de chenille et le type de pneu.
6. Mécanisme de déplacement sur chenilles La structure de base du mécanisme de déplacement sur chenilles d'une pelle hydraulique à godet unique est à peu près la même que celle des autres mécanismes sur chenilles, mais elle utilise principalement deux moteurs hydrauliques pour entraîner chacun une chenille. Semblable à la transmission du dispositif rotatif, un moteur à couple élevé et à faible vitesse ou un moteur à couple élevé et à faible vitesse peuvent être utilisés. Une pelle rotative équipée de deux moteurs hydrauliques dans la même direction roulera en ligne droite ; si un seul moteur hydraulique est alimenté en huile et que l'autre moteur hydraulique est freiné, la pelle tournera autour de la chenille du côté freinage. S'il y a deux moteurs hydrauliques à gauche et à droite, inversez la rotation et l'excavation est sur le point de tourner sur place.
Toutes les parties du mécanisme de déplacement sont installées sur le châssis d'exécution intégré. L'huile sous pression introduite par la pompe hydraulique pénètre dans le moteur hydraulique de déplacement via la vanne d'inversion multicanal et le joint rotatif central. Le moteur convertit l'énergie hydraulique en couple de sortie, puis la transmet à la roue motrice via le réducteur, et enfin enroule la chenille pour réaliser le fonctionnement de la pelle. marcher.
La plupart des pelles hydrauliques à godet unique utilisent des chenilles à structure combinée et des chenilles plates – il n'y a pas de chenilles évidentes. Bien que les performances d’adhérence soient médiocres, ils sont durables et endommagent peu la surface de la route. Ils conviennent aux opérations sur terrains en roche dure ou aux opérations qui changent fréquemment de lieu. Il existe également des chenilles à trois éperons, qui ont une grande surface de contact avec le sol et une faible profondeur d'escargots creusant le sol, ce qui les rend adaptées aux opérations d'extraction par excavatrice. Après la mise en œuvre de la normalisation, il a été stipulé que les excavatrices devaient utiliser des patins à chenilles roulés légers, très résistants, de structure simple et peu coûteux. Les patins à chenilles triangulaires spécialement utilisés dans les marécages peuvent réduire la pression spécifique au sol et améliorer la capacité de la pelle à passer sur des sols meubles.
7. Mécanisme de déplacement à pneu Le mécanisme de déplacement de la pelle à pneu se compose de deux types : transmission mécanique et transmission hydraulique. Le mécanisme de déplacement de la pelle sur pneus à entraînement hydraulique est principalement composé d'un châssis, d'un essieu avant, d'un essieu arrière, d'un arbre de transmission et d'un moteur hydraulique. Le moteur hydraulique de déplacement est installé sur une boîte de vitesses fixée au châssis. La puissance est transmise aux essieux moteurs avant et arrière via la boîte de vitesses et l'arbre de transmission. Certaines pelles entraînent les roues via des réducteurs de roue. La méthode de transmission à grande vitesse utilisant un moteur hydraulique est fiable et élimine le besoin d'arbres mobiles verticaux des boîtes de transmission supérieure et inférieure dans la transmission mécanique. La structure est simple et facile à organiser.
