Гидрошарнир, или гидравлический коллектор: устройство, функции, основные поломки

Гидрошарнир, или гидравлический/поворотный коллектор - это элемент гидравлической системы КМУ. Он обеспечивает подачу гидравлического масла от гидрораспределителя к подвижной части манипулятора.

Гидрошарниры применяются в кранах-манипуляторах, экскаваторах, промышленных станках, оборудовании, где вращение либо движение механизмов производится за счет преобразования и передачи гидравлической энергии.

Гидрошарниры ДонгЯнг	Гидрошарнир DONG YANG SS1406
	Гидрошарнир DONG YANG SS1506
	Гидрошарнир DONG YANG SS1926
	Гидрошарнир DONG YANG SS2036/2037

Конструкция повортного коллектора предусматривает подключение к нему необходимого для работы количества шлангов. Прокачивая под давлением рабочую жидкость, этот сложный узел, обеспечивает свободное вращение элементов конструкции крана. Нарушение герметичности соединения шлангов или повреждение РВД ведет к потере давления в контуре КМУ. К тому же, без данного узла рукава высокого давления быстро изнашивались бы из-за постоянного скручивания или перегибов. А это приводило бы к утечкам рабочей жидкости, вплоть до выхода механизма из строя.

Рассмотрим подробно устройство поворотного коллектора.

Устройство гидрошарнира

Специалисты выделяют следующие элементы конструкции:

Неподвижная часть
Корпус гидрошарнира выполняет роль несущего элемента, защищает внутренние компоненты от механических повреждений, загрязнений, воздействия внешней среды. Как правило, эта часть узла изготавливается из высокопрочных сплавов с нанесением антикоррозийного покрытия.

В этой части коллектора размещены выходы для подключения гидравлических шлангов. До момента присоединения эти отверстия прикрыты крышками.

Вращающаяся часть
В отличие от нижней – неподвижной части гидрошарнира, верхняя способна вращатся на 360 градусов влево или вправо. Она обеспечивает свободное вращение стрелы крана без нарушения целостности гидролиний.

На этой части коллектора тоже расположены прикрытые крышками-заглушками отверстия для подключения рукавов гидравлической линии. При установке поворотного коллектора на КМУ крышки снимаются, ставятся штуцеры, через которые присоединяют шланги.

Уплотнения
Для предотвращения протечек рабочей жидкости внутри гидрошарнира задействуются специальные уплотнительные элементы. Они способны выдерживать длительную работу КМУ со значительными нагрузками, высоким давлением (до 300 бар), перепадами температур (-40..+40 градусов Цельсия), в контакте с агрессивными средами.

Каналы для движения рабочей жидкости
Внутри коллекторов находятся каналы, по которым циркулирует рабочая жидкость. Количество каналов определяет вид агрегата. Бывают одно- или многоканальные коллекторы, обеспечивающие подачу нескольких потоков жидкости одновременно.

Гидравлический коллектор устанавливается внутри колонны, в нижней части. Закрепляется на  специальном каркасе, который соединяется со станиной.

Принцип работы

В процессе работы гидравлическая жидкость подается под давлением в корпус гидрошарнира через входные патрубки. Здесь она равномерно распределяется по внутренним каналам, а далее поступает во вращающуюся часть коллектора. Гидравлические уплотнения предотвращают смешивание потоков между каналами, а подшипниковый узел обеспечивает плавное вращение подвижной части.

Благодаря такой конструкции гидрошарнир передает гидравлическую энергию даже в условиях непрерывного вращения механизма, защищая систему от повреждений, вызванных перекручиванием шлангов или разгерметизацией сочленений.

Поломки гидрошарнира

Рассмотрим признаки поломок и причины, которые их вызывают.

А. Износ уплотнений

Наиболее часто встречающаяся проблема. Причин бывает несколько:

• Естественный износ уплотнителей.  Гидрошарнир работает в условиях высоких нагрузок, повышенного давления, постоянного вращения. Со временем его элементы изнашиваются. Это приводит к утечкам, заклиниванию при работе подвижных механизмов или полной неработоспособности узла.
• Воздействие агрессивных рабочих жидкостей, используемых вопреки рекомендациям производителя спецтехники.
• Перегрев из-за высокой нагрузки или недостаточного охлаждения системы. Это комплексная проблема в большей степени связана с соблюдением эксплуатационных правил и своевременным техническим обслуживанием КМУ.

Признаки поломки: утечка масла, снижение давления в системе, совмещение рабочих операций.

Б. Заклинивание вращающейся части

Причины:

• Попадание грязи, абразивных частиц или воды внутрь механизма.
• Коррозия металлических элементов из-за недостаточной защиты.
• Перегрузка или ударные нагрузки, вызывающие деформацию корпуса или подшипников.

Признаки: кран-манипулятор или другая техника теряет подвижность, появляется скрежет или рывки при вращении.

В. Разгерметизация корпуса

Причины:

• Повреждения корпуса при ударах или вибрациях.
• Производственный брак.
• Микротрещины, возникающие при длительной эксплуатации.
• Ослабление крепежных соединений из-за вибрации.

Признаки: внешние масляные подтёки, нарушение работы гидросистемы.

Г. Снижение пропускной способности каналов

Причины:

• Отложения внутри каналов (грязь, ржавчина, сгустки загустевшего масла.
• Использование некачественного\просроченного масла.
• Деформация внутренних перегородок из-за перегрузки.

Признаки: медленная или нестабильная работа гидравлического привода, падение давления.

Как продлить срок службы гидрошарнира

Гидрошарнир – это важный узел гидравлической системы, исправность которого напрямую влияет на работу гидравлики специальной строительной или погрузочной техники. Чтобы избежать преждевременного износа, важно соблюдать приведенные ниже рекомендации.

1. Регулярное техническое обслуживание
   Систематический осмотр гидрошарнира позволяет выявить мелкие дефекты до того, как они приведут к серьезным поломкам. Проверяйте состояние корпуса, вращающегося узла и уплотнений, контролируйте появление утечек и механических повреждений.
2. Использование качественного гидравлического масла Рабочая жидкость должна соответствовать рекомендациям производителя. Не стоит смешивать разные масла или использовать просроченную жидкость – примеси или осадок могут вызвать преждевременный износ уплотнителей и засорение каналов. Соблюдайте рекомендации производителя относительно частоты замены масел и фильтров. Это увеличит продуктивный срок службы КМУ или другой спецтехники с гидравлической системой.
3. Контроль состояния уплотнений
   Уплотнительные элементы испытывают постоянное давление и механическое трение, поэтому со временем теряют эластичность и начинают пропускать жидкость. Регулярная замена уплотнителей поможет избежать утечек и падения давления в системе.
4. Защита от механических повреждений
   Гидрошарнир должен быть надежно закреплен и защищен от ударов, вибрации и попадания абразивных частиц. Важно следить за чистотой рабочей зоны и не допускать попадания грязи и воды внутрь механизма.
5. Избегание перегрузок
   Необходимо соблюдать эксплуатационные нормы, в части предельного давления, нагрузок, скорости вращения. Чрезмерные нагрузки ускоряют износ деталей и могут привести к заклиниванию механизма

Вывод

Регулярное техническое обслуживание и правильная эксплуатация помогут значительно продлить срок службы гидрошарнира, снизить вероятность поломок и избежать дорогостоящего ремонта.