Устройство автовышек и автогидроподъемников

     
     УСТРОЙСТВО АВТОВЫШЕК И АВТОГИДРОПОДЪЕМНИКОВ

Основные сведения об устройстве и устойчивости автовышек и автогидроподъемников

Автовышка состоит из телескопической мачты, люльки на оголовке мачты, опорной рамы с дополнительными опорами. Люлька (рабочая площадка) не перемещается в пространстве, из-за чего автовышка имеет ограниченную зону обслуживания. Автовышки смонтированы на базе грузовых автомобилей, обладают высокой мобильностью и используются для обслуживания и устранения аварий осветительной сети, контактных линий городского электротранспорта.

Автогидроподъемник имеет рабочее оборудование в виде одного-двух шарнирно сочлененных колен, благодаря чему обеспечивается наклонное перемещение грузов и людей с одного уровня на другой в люльке (рабочей площадке), прикрепленной к оголовку верхнего колена. Корневая часть нижнего колена шарнирно соединена с поворотной платформой. Колена поворачиваются друг относительно друга и платформы на определенный угол с помощью гидроцилиндров и рычагов. Платформа может совершать вращение относительно хордовой части благодаря наличию в конструкции подъемника опорно-поворотного устройства и механизма поворота. Люлька при повороте колен сохраняет вертикальное положение с помощью следящего механизма. Пространственное перемещение люльки осуществляется тремя движениями механизмов: изменением углов наклона нижнего и верхнего колена и вращением платформы. Между опорно-поворотным устройством и лонжеронами базового автомобиля вводится опорная рама с дополнительными опорами для обеспечения устойчивости автоподъемника при работе. Автогидроподъемник оборудован системами управления, приборами и устройствами безопасности.

Автовышки и автогидроподъемники относятся к свободностоящим грузоподъемным машинам и связаны с подъемом людей. Устойчивость вышек и подъемников обеспечивается увеличением опорного контура АБВГ установкой дополнительных (выносных) опор (рис.1). Степень устойчивости вышек и подъемников определяется соотношением между восстанавливающим Мв и опрокидывающим Мо моментами, выражаемым через коэффициент устойчивости K:

где =1,5 - допустимый коэффициент устойчивости. Коэффициент устойчивости изменяется при изменении положения рабочего оборудования и люльки с грузом. Если вышка (подъемник) стоит на уклоне в сторону подъемного груза, восстанавливающий момент Мв уменьшается, а опрокидывающий Мо - увеличивается. При определенном уклоне основания, на котором стоит машина, восстанавливающий и опрокидывающий моменты уравниваются, а при дальнейшем наклоне машина может опрокинуться. Коэффициент грузовой устойчивости с учетом действия силы тяжести, инерционных сил и ветрового давления для стоящих на уклоне вышки или подъемника должен быть не менее 1,15. Отношение момента, создаваемого силой тяжести всех частей машины с учетом уклона площадки в сторону опрокидывания (относительно ребра опрокидывания), к моменту, создаваемому ветровой нагрузкой, направленному в ту же сторону, характеризует коэффициент собственной устойчивости. Наибольший уклон, на котором допускается работа вышки (подъемника), равен 3°. Все вышки и подъемники имеют необходимый запас устойчивости, и потеря устойчивости может произойти только при нарушении правил эксплуатации машины (ПБ10-11-92) каждый раз перед началом работы вышки (подъемники) нужно правильно устанавливать на рабочей площадке, чтобы они сохраняли устойчивость.

          
Рис.1. Опорный контур и схема сил, действующих на автогидроподъемник

     
Привод, гидравлические схемы

ПРИВОД. Для привода рабочих механизмов вышек и подъемников, установленных на базовом автомобиле, часть мощности, передаваемой его трансмиссией, отбирается коробкой отбора мощности. Ее вводят в трансмиссию базового автомобиля или для привода гидронасосов, или механического привода механизмов рабочего оборудования вышек и подъемников. Коробки отбора мощности устанавливают либо на коробке передач, либо на раздаточной коробке.

Корпус 1 коробки отбора мощности автогидроподъемника АГП-18 (рис.2) укреплен на корпусе коробки передач. В корпусе на подшипниках установлены шестерни 2 и 3, находящиеся в постоянном зацеплении с шестерней 10 блока шестерен коробки передач. При включении коробки передач вилка 7, связанная с валиком 5, перемещает муфту 8 по шлицам вала 4, вводя ее в зацепление с кулачками шестерни 3. Таким образом, крутящий момент от двигателя базового автомобиля через шестерни 2 и 3 передается на вал 4. Валик 5 тягой связан с рычагом включения коробки отбора мощности.

          
Рис.2. Коробка отбора мощности автогидроподъемника АГП-18:

     
1 - корпус, 2, 3, 10 - шестерни; 4 - вал; 5 - валик; 6 - фиксатор; 7 - вилка; 8 - муфта; 9 - коробка передач базового автомобиля

У вышек типа ТВ коробка отбора мощности также установлена на раздаточной коробке базового автомобиля, но отличается по конструкции в связи с тем, что она служит для механического привода лебедки подъема телескопической мачты и люльки с грузом. В конструкции такой коробки отбора мощности есть механизм реверсирования привода лебедок, в котором приводная шестерня передает крутящий момент через промежуточную шестерню, обеспечивая реверс трансмиссии. Включение того или иного движения происходит одним рычагом в кабине базового автомобиля. Для передачи механической энергии от двигателя базового автомобиля через коробку отбора мощности к рабочим механизмам применяется гидравлический привод, включающий у вышек и подъемников гидронасос, гидромоторы, трубопроводы и аппаратуру управления. В гидроприводе вышек и подъемников применяют шестеренные насосы НШ-32, НШ-46 и их модификации - НШ-32У и НШ-46У. Описание устройства насосов НШ приведено в разделе "Основные характеристики приводов". Гидромоторы МНШ-32 и МНШ-46 используют в вышках и подъемниках как реверсивные гидромоторы и гидронасосы. При этом направление вала насоса МНШ может быть любое. Отверстие в корпусе гидромотора служит для отвода жидкости, которая вытекает при работе в режиме двигателя. Для привода механизма поворота автогидроподъемников применяют аксиально-поршневой гидромотор. Во время работы гидромотора утечки в качающем узле отводятся в бак по дренажной гидролинии. Для этого в корпусе мотора сделаны отверстия.

В автогидроподъемниках применяют гидроцилиндры двустороннего действия с одним штоком, односторонние поршневые (для выносных опор), двусторонние поршневые с двумя штоками (для механизма подъема колен).

Управляющими и предохранительными устройствами гидросистемы автовышек и автогидроподъемников служат гидрораспределители и клапаны. По числу подключенных гидролиний, по которым рабочая жидкость подводится к распределителю и отводится от него, различают четырех-, трех- и двухлинейные распределители. Четырехлинейный распределитель Р-102 (рис.3) установлен на автогидроподъемниках АГП. Им управляют с помощью рукоятки 1, которая воздействует на золотник через вилку 2, а через серьгу 3 и кронштейн 4 связана с корпусом 6, внутри которого размещается составной золотник. Золотник состоит из направляющей 7 и рабочей 9 частей и хвостовика 10, соединенных между собой замком. Направляющая 7 установлена во втулке 8 передней крышки 5, а хвостовик 10 - во втулке 12 задней крышки 11. Крышки крепятся к корпусу винтами. На хвостовике 10 расположена втулка 15 для ограничения хода и шайбы 14. Между шайбами 14 находится пружина 13, которая центрирует золотник. В корпусе есть полости: А - сливная, В - напорная, С и Б - рабочие, соединенные с рабочими полостями двигателя. На автогидроподъемниках МШТС и ВС устанавливают распределители, включающие объединенные в одном корпусе два или три золотника и предохранительный клапан. Распределитель (рис.4) состоит из корпуса 1, трех золотников 2, крышек 4, 10, ограничительных втулок 7, пружин 9 и деталей уплотнения и крепежа. Золотники при помощи рычагов, выведенных в кабину, могут занимать три положения: два рабочих и нейтральное. При нейтральном положении золотников масло от насоса проходит полость нагнетания, каналы и сливную полость распределителя и идет на слив в бак. В рабочем положении золотник своим пояском перекрывает канал, соединяющий нагнетательную полость со сливной, и масло направляется в соответствующую полость цилиндра. В среднее - нейтральное - положение золотники возвращаются при помощи пружин. В корпусе смонтированы перепускной и предохранительный клапаны, предназначенные для защиты гидросистемы от перегрузки и поддержания давления в гидросистеме. Перепускной клапан 17 размещен в направляющей 15 и прижимается пружиной 16 к гнезду 18, разобщая нагнетательную полость В от сливной С. В направляющую 15 вставлена пробка 12 с уплотнительным кольцом 13. В корпусе направляющая фиксируется заглушкой 11. В клапане сделано отверстие, соединяющее полость В с каналом Б предохранительного клапана, в котором находится шарик 20, прижимаемый к гнезду 19 посредством пружины 22 и направляющей 21. Регулировочным винтом 24 изменяется усилие пружины, действующее на шарик и прижимающее его к седлу. Пружину настраивают на заводе-изготовителе так, чтобы клапан срабатывал при давлении (12,0+0,5) МПа. Когда давление в нагнетательной полости превосходит давление настройки клапана, шарик открывает проход жидкости и Б в полость С на слив, при этом через отверстие в перепускном канале жидкость из полости В не успевает заполнить полость над клапаном. В результате под воздействием разности давлений клапан приподнимается и жидкость из полости В перепускается на слив в полость С. Прокладка 23 и колпак 25 обеспечивают герметичность винта 24. На заводе-изготовителе клапан пломбируют, фиксируя заданную настройку. При использовании блочных распределителей гидросистема машины защищается предохранительным клапаном непрямого действия (с переливным золотником). Клапан непрямого действия можно использовать для дистанционной разгрузки насоса. Дистанционное управление разгрузкой осуществляется подсоединением через отверстие Е вспомогательного переключателя (например, крана, который соединяет полость В со сливом).

          
Рис.3. Гидрораспределитель четырехлинейный:

     
1 - рукоятка; 2 - вилка; 3 - серьга; 4 - кронштейн; 5, 11 - передняя и задняя крышки; 6 - корпус; 7, 9 - направляющая и рабочая части золотника; 8, 12, 15 - втулки; 10 - хвостовик золотника; 13 - пружина; 14 - шайба; полости сливная (А); напорная (В); рабочие (С, V)

         
Рис.4. Блочный распределитель:

     
1 - корпус; 2 - золотник; 3 - манжета; 4, 10 - крышки; 5 - упорное кольцо; 6 - шайба замочная; 7 - ограничительная втулка; 8 - упорная шайба; 9, 16, 22 - пружины; 11 - заглушка; 12 - пробка; 13, 14 - уплотнительные кольца; 15, 21 - направляющие клапаны; 17 - перепускной клапан; 18, 19 - гнезда клапанов; 20 - шарик; 23 - прокладка; 24 - регулировочный винт; 25 - колпак; В, С - нагнетательная и сливная полости; Д - канал предохранительного клапана

Гидрозамки представляют собой управляемые обратные (запирающие) клапаны. Они предназначены для запирания полостей поршневых гидроцилиндров при внезапном обрыве трубопровода или потере давления в результате отказа гидронасоса. Гидрозамок подъемников АГП-12, АГП-18 и АГП-22 имеет полости (рис.5): А, которая соединяется с напорной гидролинией, В - с полостью цилиндра, полость С - с другой полостью цилиндра и со сливом. Поступающая в полость А рабочая жидкость под давлением перемещает поршень 7 до упора в корпус 1, сжимая пружину 9 и открывая проход жидкости в полость С через отверстия клапана 8. При отключении под воздействием давления из полости цилиндра и пружины 9 поршень 7 возвращается в исходное положение, запирая полость С. Для перемещения поршня цилиндра в другую сторону напорная гидролиния соединяется с противоположной полостью цилиндра и полостью С клапана. При достижении давления 2,5-3 МПа поршень 3, сжимая пружину 12, перемещается до упора в стержень 13 и освобождает клапан 8, который под воздействием давления в полости В также перемещается и полость В соединяется с полостью А и со сливом. К насосу рабочая жидкость подается по всасывающей гидролинии, а от насоса по напорной - через вращающееся соединение к двигателям исполнительных механизмов. Отработавшая жидкость возвращается в бак через вращающиеся соединения по сливным гидролиниям. В бак отводятся по дренажным гидролиниям также утечки жидкости из узлов системы привода. Рабочей жидкостью бак заправляют через отверстие с фильтром грубой очистки. Сливают жидкость через штуцер.

          
Рис.5. Гидрозамок автогидроподъемников типа АГП:

     
1 - корпус; 2 - пробка; 3 - стакан; 4, 7 - поршни; 5 - кольцо; 6 - упор; 8 - клапан; 9, 12 - пружины; 10 - манжета; 11 - уплотнительное кольцо; 13 - стержень; А, В, С - полости канала