Существует 3 основных типа управления гидравликой, механическое – когда рычаги управления связанны напрямую с золотниками гидрораспредилителя тягами. Пилотное управление – когда управление золотниками происходит с помощью гидравлической жидкости, текущей под давлением, по линиям пилотного управления к золотникам гидрораспределителя от клапанов органов управления. И 3 тип, получающий всё большее распространение в современном машиностроении – электрогидравлика, когда управление золотниками происходит с помощью электрических соленоидов управления, электронный сигнал от органов управления, обрабатывается электронным блоком управления машины и уже электронный блок управления посылает электрический сигнал на соленоиды управления золотниками гидрораспределителя.
Если рассматривать данные системы управления в разрезе именно полноповоротных гидравлических экскаваторов, то первый тип можно не рассматривать вообще, так как он практически не применяется в современных экскаваторах. Поэтому далее будем рассматривать только пилотное управление и электрогидравлику.
На данный момент самая распространённая система управления гидравликой экскаватора является пилотная система. Пилотная система управления используется, наверное, на 90% современных экскаваторов, старая, проверенная временем система, которая до последнего времени отвечала требованиям потребителей и технологиям, которые применялись в строительстве. Но сегодня технологии строительства стремительно развиваются и требования к строительным машинам растут, и конкретно растут требования к производительности и эффективности машин. Производительность экскаватора складывается из показателя произведённой работы за единицу времени, эффективность – то сколько было затрачено средств на единицу произведённой работы, и гидравлическая система экскаватора напрямую влияет на эти два показателя. От чего же зависит производительность и эффективность экскаватора, в первую очередь от скорости и точности работы экскаватора, следующий вопрос как достичь высокой скорости и точности? В первую очередь скорость и точность работы экскаватора зависит от устройства гидравлики.
Как происходит управление экскаватором? Если рассмотреть упрощённую схему, для общего понимания, то выглядит это так: в первую очередь экскаватором управляет оператор, он перемещает рычаги управления в соответствии с требуемыми операциями, далее сигнал от рычагов управления передаётся на главный гидрораспределитель, гидрораспределитель выдаёт поток гидравлической жидкости на исполняющие гидроцилиндры и гидромоторы. При данной схеме важным фактором является скорость передачи сигнала от рычагов управления до управляющих золотников и чем меньше будет затрачено времени на передачу этого сигнала, тем быстрее и эффективнее будет работа машины. Для примера можно сравнить телефонию, либо мы звоним, как это было раньше (очень давно) через «барышню» - коммутатор и просим соединить с определённым номером, либо как сегодня используя прямой набор абонента по мобильному телефону, думаю разница очевидна. Так вот «звонок через барышню» это как раз пилотное управление гидравликой, а мобильный телефон – электрогидравлика. И далее мы более подробно рассмотрим плюсы и минусы электрогидравлики относительно пилотного управления.
Основной плюс электрогидравлики как мы уже выяснили, является скорость передачи сигнала от рычагов управления до золотников управления, так как электрический сигнал всегда будет быстрее чем поток гидравлической жидкости в пилотной системе. Благодаря высокой скорости передачи сигнала от рычагов управления электрогидравлика обеспечивает более высокую скорость работы экскаватора. Помимо высокой скорости электрогидравлика имеет ещё ряд преимуществ перед пилотной системой:
Электрогидравлика обеспечивает возможность настроек гидравлики экскаватора без использования инструментов и измерительных приборов, все настройки гидравлики можно выполнить через электронный блок управления при помощи сервисного ноутбука или при помощи штатного дисплея управления экскаватором как это реализовано на экскаваторах нового поколения САТ. На экскаваторах САТ через монитор экскаватора можно настроить величину потоков, давление, приоритеты, раскладку управления для разных видов работ, применений и для различного гидравлического навесного оборудования. Все возможные манипуляции с настройками гидравлической системы экскаватора, теперь можно выполнить, не выходя из кабины экскаватора, без использования какого-либо инструмента и специального оборудования.
Электрогидравлика на экскаваторах САТ обеспечивает возможность автоматического прогрева гидравлического масла (стандартная опция экскаваторов САТ), оператор задаёт необходимую температуру в настройках машины, при помощи монитора экскаватора, далее машина, каждый раз когда температура будет ниже установленной, будет запрашивать разрешение на прогрев масла, при подтверждении оператором необходимости прогрева, машина попросит опустить рабочее оборудование на землю и после этого запустит автоматический прогрев масла до установленной температуры. В момент прогрева автоматически повышаются обороты двигателя до необходимых, открываются клапана гидросистемы и масло циркулируя по гидросистеме через теплообменник прогревается не только в баке, но и в трубопроводах.
Электрогидравлика на экскаваторах САТ обеспечивает электронное управление гидронасосами экскаватора, насосы выдают ровно столько сколько необходимо в данный момент и изменяют объём подачи с минимальными задержками по времени.
Электрогидравлика на экскаваторах САТ обеспечивает безопасность работы при помощи электронных ассистентов и барьеров, входящих в базовую комплектацию экскаваторов нового поколения САТ. (это отдельная тема, которую мы рассмотрим в следующих статьях).
Электрогидравлика на экскаваторах САТ обеспечивает возможность установки на машину систем 2D и 3D, работающих как в индикативном, так и в полностью автоматическом режимах. (так же отдельная тема, для отдельной статьи). Некоторые могут сказать, что и на пилотную систему возможно установить данные системы, но только при электрогидравлике эти системы могут работать в автоматическом режиме, что очень важно при современных требованиях строительства и дефиците квалифицированных операторов строительной техники.
Электрогидравлика на экскаваторах САТ обеспечивает возможность работы системы взвешивания (отдельная тема, для обособленной статьи)
Электрогидравлика на экскаваторах САТ обеспечивает работу так называемого ассистента подъёмного крана, когда оператор без груза может оценить возможности грузоподъёмности экскаватора в разных положениях поворота платформы, стрелы и рукояти. Данная опция немаловажна в реалиях наших строительных объектов, кода вопреки всем правилам и запретам экскаваторы используют как грузоподъёмный механизм.
Электрогидравлика на экскаваторах САТ обеспечивает работу экскаватора в режиме СМАРТ, режим работы, когда машина самостоятельно оценивает нагрузку гидравлики при внедрении ковша в грунт, количество операций и их интенсивность через электронные датчики рычагов управления, и принимает решение, сколько и в каком объёме задействовать насосов, какие необходимы обороты двигателя, куда в большей степени отдавать приоритеты, машина постоянно отслеживает факторы работы, плотность грунта, процент загрузки машины, соотношение операций и меняет свои характеристики. Это позволяет эффективно производить работы с наименьшими затратами топлива и ресурса машины.
Электрогидравлика на экскаваторах обеспечивает полный контроль работы экскаватора для оператора. Так как на машине установлены электронные датчики рычагов управления, машина всегда в полном объёме понимает оператора. Работа системы гидравлики, двигателя и вообще в целом машины, с электрогидравликой, зависит только от оператора и от того как он работает, машина постоянно отслеживая положение рычагов управления, регулирует свою работу.
Электрогидравлика на экскаваторах обеспечивает так же и безопасность самой машины, от ошибок оператора. Например, оператор решил поехать на экскаваторе или произошло случайное движение экскаватора и при этом рабочее оборудование было на земле, машина видит, что в гидросистеме начинает расти давление (в контуре стрелы или рукояти или поворота платформы) на при этом рычаги управления по датчикам положения находятся в нейтральном положении, машина расценивает это как ошибку оператора и открывает необходимые клапаны в гидросистеме и машина не получает повреждений цилиндров и рабочего оборудования.
Электрогидравлика на экскаваторах обеспечивает возможность установки дополнительных контуров с малыми материальными и техническими затратами, благодаря более лёгкой интеграции в систему с электронным управлением.
Ну и наконец о выгодах при эксплуатации и ремонте электрогидравлики, потребитель получает машину с меньшим объёмом гидравлического масла (пилотная система управления использует около 60 литров масла), отсутствие паразитной нагрузки на двигатель в виде гидравлического насоса пилотного контура управления (у электрогидравлики нет пилотного насоса), отсутствие фильтра пилотного контура управления (который надо периодически менять), и отсутствие грандиозного количества шлангов контура пилотного управления (примерно 80 метров тонких шлангов). Не трудно представить, на сколько приятно знать, что в твоей машине всего этого нет и на это не надо тратить деньги и время.
В итоге в статье должны были обсуждаться типы гидравлики, плюсы и минусы но если разбираться по факту из всех типов гидравлики, электрогидравлика во всех отношениях является наиболее эффективной и практически не имеет минусов, всё больше крупных производителей техники переходят на электрогидравлику, так как только с использованием электрогидравлики возможно реализовать все возможности как человека (специалиста оператора) так и техники. Только с электрогидравликой возможно реализовать все возможности и требования современных технологий строительства (2D,3D и прочие технологии). Только с электрогидравликой потребитель получает экономию своих средств и прибыль при производстве работ.