Насос трансмиссии что это
Что такое ГСТ? Знакомимся с гидростатической трансмиссией.
Долгое время гусеничные бульдозеры считались одним из наиболее сложных в управлении видов землеройной техники. Однако в последние годы благодаря внедрению ряда новых технологий управлять ими становится гораздо легче, а сами бульдозеры приобретают все более универсальные, разносторонние возможности.
Одной из главных причин этого, безусловно, можно считать завоевывающую все большую популярность гидростатическую трансмиссию (ГСТ). Происходящие изменения некоторые специалисты называют даже «гидростатической революцией».
Для начала немного статистики. За последние 10 лет доля бульдозеров с гидростатическим видом трансмиссии (по крайней мере, среди машин мощностью до 130 л.с.) постоянно росла. Согласно данным Справочника мирового строительного оборудования, в настоящее время именно бульдозеры с гидростатикой занимают доминирующие позиции.
Такие изменения в соотношении отнюдь не случайны: избавленные от коробки передач, бульдозеры стали более разносторонними машинами с широким спектром действия.
Компании — производители землеройной техники разными темпами шли к признанию целесообразности использования гидростатической трансмиссии.
Так, несмотря на то, что уже более 100 лет мировым лидером по производству гусеничных бульдозеров считается корпорация Caterpillar, инициатором «гидростатической революции» стала другая американская компания — John Deere. Именно ее разработчики еще в 1976-м создали первый двухдисковый бульдозер с гидростатической трансмиссией.
Среди отечественных производителей будьдозеров существует предприятие специализирующееся на создании техники исключительно с использованием гидростатической трансмиссии. На ГСТ перешёл челябинский завод «ДСТ-УРАЛ». С каждым годом конструкторы завода совершенствуют эту схему и выпускают бульдозеры высокого мирового уровня.
Гидростатическая трансмиссия, применяемая на бульдозерах, сегодня преимущественно распространена на спецтехнике среднего и тяжелого класса: гидростатическую трансмиссию применяют все лидеры рынка экскаваторной техники.
Применение ГСТ в экскаваторах связано с выполнением ими основной работы исполнительными механизмами с гидропередачей усилия. Распространению ГСТ также способствовало совершенствование технологий механообработки и широкое распространение синтетических масел, производимых под заранее заданные параметры использования, а кроме того, и развитие микроэлектроники, позволившее реализовывать сложные алгоритмы управления ГСТ.
Гидростатическая трансмиссия — это гидравлический привод с закрытым (замкнутым) контуром, в состав которого входят один или несколько гидронасосов и гидромоторов. Предназначена для передачи механической энергии вращения от вала двигателя к исполнительному органу машины, посредством бесступенчатого регулируемого по величине и направлению потока рабочей жидкости.
Главным достоинством гидростатической трансмиссии является возможность плавного изменения передаточного отношения в широком диапазоне частот вращения, что позволяет гораздо лучше использовать крутящий момент двигателя машины по сравнению со ступенчатым приводом. Поскольку выходную частоту вращения можно довести до нуля, возможен плавный разгон машины с места без применения сцепления. Малые скорости движения особенно нужны для различных строительных и сельскохозяйственных машин. Даже значительное изменение нагрузки не влияет на выходную частоту вращения, поскольку проскальзывание у данного типа трансмиссии отсутствует.
Большим достоинством гидростатической трансмиссии является простота реверсирования, которое обеспечивается простым изменением наклона плиты или гидравлически, изменением потока рабочей жидкости. Это позволяет обеспечить исключительную маневренность транспортного средства.
Следующее серьезное достоинство — упрощение механической разводки по машине. Это позволяет получить выигрыш в надежности, ведь зачастую при большой нагрузке на машину карданные валы не выдерживают и приходится ремонтировать машину. В северных условиях это происходит еще чаще при низких температурах. За счет упрощения механической разводки удается так же освободить место для вспомогательного оборудования. Применение гидростатической трансмиссии может позволить полностью убрать валы и мосты, заменив их насосной установкой и гидромоторами с редукторами, встраиваемыми прямо в колеса. Либо, в более простом варианте, гидромоторы могут быть встроены в мост. Обычно удается снизить центр тяжести машины и более рационально разместить систему охлаждения двигателя.
Еще одним важным преимуществом гидростатической системы передачи специалисты называют возможность выбрать определенную электронную программу на дисплее монитора в кабине машины. В зависимости от рабочей ситуации и расписания работы бульдозериста можно, например, регулировать частоту перерывов, степень чувствительности рычагов, педали торможения и рулевой модуляции.
Опытные операторы строительных машин знают: среди наиболее сложных видов работ для бульдозера значится укладка труб в траншеи. И в этом случае как раз гидростатическая система способствует их безопасной транспортировке с регулируемой скоростью и точной укладке.
Гидростатическая трансмиссия позволяет плавно и сверхточно регулировать передвижение машины или плавно регулировать частоту вращения рабочих органов. Использование электропропорционального управления и специальных электронных систем позволяет достичь наиболее оптимального распределения мощности между приводом и исполнительными механизмами, ограничить нагрузку двигателя, снизить расход топлива. Мощность двигателя используется максимально даже на самых малых скоростях передвижения машины.
Специальная система проактивной адаптации мощности позволяет задействовать дополнительную мощность строго по необходимости во время совершения того или иного конкретного маневра. Применение гидростатической трансмиссии обеспечивает стабилизацию частоты вращения двигателя на оптимальном уровне и получение ощутимой экономии топлива в условиях высокой маневренности бульдозера и непрерывности тягового усилия. Хорошее сцепление с грунтом и снижение вибрационных нагрузок достигаются благодаря качающейся подвеске направляющих колес и опорных катков. Опциональная спутниковая система дистанционной регулировки наклона отвала позволяет визуализировать ход выполнения и степень завершения работ. Все движения ходовой тележки бульдозера управляются от одного джойстика пропорционального действия. Насосы и моторы гидравлической трансмиссии не требуют обслуживания и отличаются высокой надежностью, значительно увеличены интервалы замены масла (до 8000 моточасов), что позволяет существенно сократить эксплуатационные расходы.
Недостатком гидростатической трансмиссии можно считать более низкий КПД по сравнению с механической передачей. Однако по сравнению с механическими трансмиссиями, включающими коробки передач, гидростатическая трансмиссия оказывается экономичнее и быстрее. Происходит это по причине того, что в момент ручного переключения передач приходится отпускать и нажимать педаль газа. Именно в этот момент двигатель тратит много мощности, а скорость машины меняется рывками. Все это негативно сказывается как на скорости, так и на расходе топлива. В гидростатической трансмиссии этот процесс происходит плавно и двигатель работает в более экономичном режиме, что повышает долговечность всей системы.
Рассуждая о преимуществах все более активного использования бульдозеров, оснащенных гидростатической трансмиссией в сочетании с GPS, специалисты напоминают, что одна из перманентных проблем отрасли — нехватка высококвалифицированных бульдозеристов. И в этом смысле нынешние гидростатические бульдозеры — это просто подарок.
Оснащенные современным оборудованием, эти машины позволяют опытным операторам настроить их предельно точно, в соответствии с предстоящими видами работы. Но не менее важен и тот факт, что молодым бульдозеристам под руководством наставников требуется меньше времени, чтобы освоить когда-то капризную технику.
Выбор ГСТ с электронным управлением, с учетом всех описанных преимуществ, подтолкнул завод «ДСТ-УРАЛ» разработать полностью электронную систему управления всеми остальными системами машины, что позволило легко реализовывать и внедрять любые программы по управлению машиной, получать удаленный доступ и контроль параметров, существенно упростить управление машиной, адаптировать ее под оператора. Все это помогло существенно снизить требования к квалификации бульдозериста, и теперь для управления машиной ему достаточно лишь двух джойстиков: левый отвечает за все движение, правый за навесное оборудование.
В итоге все вышеописанные преимущества позволили технике «ДСТ-УРАЛ» прочно занять свою нишу на дорожно-строительном рынке СНГ, с каждым годом завод наращивает выпуск конкурентной продукции и внедряет передовые технологии контроля и управления машинами.
Источник
Что такое гидравлическая трансмиссия
Гидравлическая трансмиссия — совокупность гидравлических устройств, позволяющих соединить источник механической энергии (двигатель) с исполнительными механизмами машины (колесами автомобиля, шпинделем станка и т.д.)
Гидротранмиссию также называют гидравлической передачей. Как правило в гидравлической трансмиссии происходит передача энергии посредством жидкости от насоса к гидромотору (турбине).
В зависимости от типа насоса и мотора (турбины) различают гидростатическую и гидродинамическую трансмиссии.
Гидростатическая трансмиссия
Гидростатическая трансмиссия представляет собой объемный гидропривод.
В представленном ролике в качестве выходного звена использован гидродвигатель поступательного движения. В гидростатической трансмиссии используется гидродвигатель вращательного движения, но принцип работы, по-прежнему остается основанным на законе гидравлического рычага. В гидростатическом приводе вращательного действия рабочая жидкость подается от насоса к мотору.
В зависимости от рабочих объемов гидромашин могут изменяться момент и частота вращения валов. Гидравлическая трансмиссия обладает всеми достоинствами гидравлического привода: высокой передаваемой мощностью, возможностью реализации больших передаточных чисел, осуществления бесступенчатого регулирования, возможностью передачи мощности на подвижные, перемещающиеся элементы машины.
Способы регулирования в гидростатической трансмиссии
Регулирование скорости выходного вала в гидравлической трансмиссии может осуществлять путем изменения объема рабочего насоса (объемное регулирование), или с помощью установки дросселя либо регулятора расхода (параллельное и последовательное дроссельное регулирование). На рисунке показана гидротрансмиссия с объемным регулированием с замкнутым контуром.
Гидротрансмиссия с замкнутым контуром
Гидравлическая трансмиссия может быть реализована по замкнутому типу (закрытый контур), в этом случае в гидросистеме отсутствует гидравлический бак, соединенный с атмосферой.
В гидравлических системах замкнутого типа регулирование скорости вращения вала гидромотора может осуществляться путем изменения рабочего объема насоса. В качестве насос-моторов в гидростатической трансмиссии чаще всего используют аксиально-поршневые машины.
Гидротрансмиссия с открытым контуром
Открытой называют гидравлическую систему соединенную с баком, который сообщается с атмосферой, т.е. давление над свободной поверхностью рабочей жидкости в баке равно атмосферному. В гидротрасмиссиях отрытого типа возможно реализовать объемное, параллельное и последовательное дроссельное регулирование. На следующем рисунке показана гидростатическая трансмиссия с отрытым контуром.
Где используют гидростатические трансмиссии?
Гидростатические трансмиссии используют в машинах и механизмах где необходимо реализовать передачу больших мощностей, создать высокий момент на выходном валу, осуществлять бесступенчатое регулирование скорости.
Гидростатические трансмиссии широко применяются в мобильной, дорожно-строительной технике, экскаваторах бульдозерах, на железнодорожном транспорте — в тепловозах и путевых машинах.
Гидродинамическая трансмиссия
В гидродинамических трансмиссиях для передачи мощности используются динамические насосы и турбины. Рабочая жидкость в гидравлических трансмиссиях подается от динамического насоса к турбине. Чаще всего в гидродинамической трансмиссии используются лопастные насосное и турбинное колесо, расположенные непосредственно друг напротив друга, таким образом, что жидкость поступает от насосного колеса сразу к турбинному минуя трубопроводы. Такие устройства объединяющие насосное и турбинное колесо называются гидромуфтами и гидротрансформаторами, которые не смотря на некоторые похожие элементы в конструкции имеют ряд отличий.
Гидромуфта
Гидродинамическую передачу, состоящую из насосного и турбинного колеса, установленных в общем картере называют гидромуфтой. Момент на выходном валу гидравлической муфты равен моменту на входном валу, то есть гидромуфта не позволяет изменить вращающий момент. В гидравлической трансмиссии передача мощности может осуществляться через гидравлическую муфту, которая обеспечит плавность хода, плавное нарастание крутящего момента, снижение ударных нагрузок.
Гидротрансформатор
Гидродинамическая передача, в состав которой входят насосное, турбинное и реакторное колеса, размещенные в едином корпусе называется гидротрансформатором. Благодаря реактору, гидротрасформатор позволяет изменить вращающий момент на выходном валу.
Гидродинамическая передача в автоматической коробке передач
Самым известным примером применения гидравлической передачи является автоматическая коробка передач автомобиля, в которой может быть установлены гидромуфта или гидротрансформатор. По причине более высоко КПД гидротрансформатора (по сравнению с гидромуфтой), он устанавливается на большинство современных автомобилей с автоматической коробкой передач.
Источник
Виды масляного насоса АКПП, ремонт
Масляный насос АКПП является одним из важнейших механизмов трансмиссии автомобиля. Его главная задача – это формирование и поддержка постоянного давления жидкости ATF в системе смазки автоматической коробки передач.
Масляный насос коробки автомат: устройство и принцип работы
Автоматическая коробка передач современного автомобиля – это сложное в техническом плане комплексное устройство, состоящее из отдельных узлов и механизмов. Для нормального функционирования этой конструкции предусмотрена автономная система смазки, главной составляющей которой является специально разработанная трансмиссионная жидкость ATF.
В ее задачу входит не только смазка трущихся деталей, но и еще она служит основой гидравлики в работе гидротрансформатора, передающего крутящий момент от двигателя к ведущим элементам трансмиссии. Для поддержания рекомендуемого давления и непрерывной циркуляции жидкости в гидравлической системе предусматривается автономное перекачивающее устройство.
Масляный насос коробки автомат расположен внутри корпуса коробки переключения скоростей, в передней ее части. Привод механизма осуществляется с помощью зубчатой шестерни, размещенной на коленчатом валу двигателя.
Виды масляных насосов автоматической коробки передач
В автоматических механизмах переключения скоростей применяется три вида масляных насосов:
- кулачковые (трохоидные);
- шестеренчатые;
- лопастные.
Шестеренчатый масляный насос АКПП
Конструкция механизма включает в себя две зубчатые шестерни, смонтированные в кожухе прибора. Ведущим рабочим органом является приводная зубчатая шестеренка, движение которой регулируется другой шестерней, запрессованной на коленчатом валу двигателя.
При пуске приводного устройства шестерни в момент контакта захватывают масляную жидкость, и подают ее в гидросистему коробки передач. Принцип работы шестеренчатого насоса для масла основан на возникновении между зубьями шестерен зон высокого и низкого давления, способствующих непрерывной циркуляции эмульсии.
Для того чтобы жидкость не разбрызгивалась и не выходила из рабочей зоны, в полость разряжения устанавливается металлический элемент – делитель, изготовленный в форме полумесяца. Он предотвращает утечку масла из области низкого давления.
Трохоидный масляный насос коробки автомат
Принцип работы кулачкового насоса аналогичен работе шестеренчатого, только в трохоидных конструкциях вместо зубьев размещаются специальные выступы овальной формы – кулачки.
Профили выступов разработаны таким способом, что исключается присутствие делителя. Внутренняя приводная шестерня входит в сцепление с наружным ротором, и механизм приходит в движение. Между овальными выступами и прорезями в момент контакта образуется полость высокого давления.
При дальнейшем движении, когда впадины выходят из зацепления, увеличивается размер пазухи и формируется зона разряжения. Чередование этих циклов способствует перекачиванию масляной жидкости из поддона в гидросистему коробки передач.
Лопастной масляный насос АКПП
Традиционный лопастной механизм включает в себя корпус из алюминиевого сплава, внутри которого расположена рабочая камера цилиндрической формы. В центре камеры установлен ротор с лопатками. Ротор оборудован радиальными прорезями, в зацепление с которыми входят лопасти насоса.
Принцип работы лопастного насоса: привод рабочего вала осуществляется через гидротрансформатор от шестерни коленчатого вала. При вращении ротора, вдоль его оси, возникает центробежная сила, которая воздействуя на лопатки притягивает их к прорезям устройства или отбрасывает к стенкам цилиндра. В результате между лопастями и впадинами вала образуются зоны повышенного и пониженного давления.
Когда вал ротора расположен на некотором отдалении от стенок цилиндра, в этом промежутке начинает формироваться область разряжения, и происходит захват масляной жидкости. При перемещении лопаток к стенкам кожуха полость уменьшается, и давление увеличивается. Вследствие этого происходит выталкивание эмульсии в магистральные каналы гидросистемы.
В современных устройствах применяются уже усовершенствованные механизмы с возможностью управления производительностью лопастных насосов. В сравнение с приборами постоянной мощности, в конструкциях с изменяемым КПД устанавливаются дополнительные элементы, это:
- наружное подвижное кольцо с шарнирной опорой;
- внутренний профиль фиксирующий положение лопаток;
- возвратная пружина.
Подвижное кольцо может вращаться относительно шарнирной опоры. При перемещении детали вокруг опорного стержня промежуток между ротором и стенками цилиндра может изменяться в большую или меньшую сторону. Соответственно, таким образом можно регулировать величину пазух высокого и низкого давления, а значит контролировать производительность насоса.
Во внутренней части ротора находится опорное кольцо, ограничивающее движение лопаток в прорезях. Кроме того, деталь служит еще для контроля силы прижатия лопастей к основанию впадин. При работе двигателя на холостых оборотах, когда напора масла не хватает для плотного сцепления лопаток, внутреннее кольцо обеспечивает достаточную герметичность в зоне контакта.
Причины неисправностей масляного насоса АКПП
Масляный насос АКПП подвергается высоким механическим нагрузкам. Начало хода автомобиля, резкая смена режима поездки – все это отрицательно влияет на техническое состояние агрегата, и может вызвать поломку устройства.
Современные АКПП оснащаются аварийными датчиками, которые в нужный момент сигнализируют автовладельцу о возникновении неисправностей.
Главной причиной неисправности масляного насоса АКПП, как и насоса двигателя, является использование некондиционной смазки. Применение жидкостей, непредусмотренных заводом изготовителем, приводит к преждевременному износу деталей, появлению нагара в каналах гидросистемы, падению давления масла в коробке передач.
Вторая причина – это несоблюдение инструкций по техническому обслуживанию механизма. Отступление от сроков межсервисного интервала, а также выполнение работ не в том объеме, который предусмотрен паспортом автомобиля.
Еще одно основание для проведения ремонта масляного насоса АКПП – это неправильная эксплуатация автомобиля в зимний период. Начало движения техники без достаточного прогрева масла в коробке переключения скоростей.
Жидкость без должной вязкости не успевает создать достаточной толщины защитную пленку на поверхности трущихся деталей. В результате происходит повышенный износ элементов насоса, появляются сколы, раковины, задиры и др.
Самые частые нарушения работы масляного насоса:
- загрязнение каналов смазки;
- износ уплотнительных колец на приводном штоке насоса;
- чрезмерная выработка на внутренней поверхности корпуса прибора;
- поломка перепускного клапана;
- износ или скол зубьев ведомой или ведущей шестерни.
Признаками таких неисправностей может быть ухудшение набора скорости, ощутимые сложности при включении отдельных передач, появление в работе коробки посторонних шумов, тон и сила звучания которых может меняться при увеличении оборотов вращения двигателя.
Ремонт масляного насоса АКПП
Масляная помпа размещается внутри коробки передач между гидротрансформатором и механизмом переключения скоростей. Для проведения ремонта масляного насоса АКПП, в зависимости от модели автомата, предусмотрено два способа снятия насоса.
В первом случае нужно демонтировать полностью коробку, разобрать ее и найти там масляный насос коробки автомат. В некоторых видах современных устройств для доступа к механизму снимать весь автомат не требуется.
Чтобы снять масляный насос АКПП, достаточно открутить болты, которые соединяют часть корпуса с колоколом (кожух гидротрансформатора). Затем демонтировать насос и выполнить диагностику деталей.
Изношенные сальники, прокладку верхней крышки, пружину и другие расходные материалы можно заменить на оригинальные запчасти, а вот если вышел из строя рабочий вал или ведомая и ведущая шестерни, то менять насос нужно в обязательном порядке. Вместе с дефектным механизмом рекомендуется заменить масло и фильтр.
Попытки восстановления или подбора аналогичных деталей ни к чему хорошему не приведут. Даже если визуально элементы будут похожи, то технические параметры будут разными, и это приведет к еще более ощутимой поломке.
Источник