Гидроусилитель руля (ГУР) трактора МТЗ 82: ремонт и регулировка
Гидроусилитель руля трактора МТЗ 82 предназначен для снижения усилия прилагаемого трактористом на рулевое колесо независимо от условий эксплуатации, а также для улучшения маневренности трактора. Во время движения трактора ГУР включается в действие не только от поворота руля, но и от колебаний передних колес, вызванных неровностями грунта. Одновременно с этим, его воздействие направлено в сторону, противоположную повороту передних колес, что благоприятно сказывается на прямолинейности движения трактора и снижает передачу ударов и колебаний от передних колес на руль.
Гидроусилитель приобретает важное значении во время увеличения рабочих скоростей при эксплуатации трактора с навешенным на него спереди или сбоку оборудованием, когда нагрузка на передние колеса серьезно увеличивается, что требует от тракториста не малых усилий для поворота тракторного агрегата.
ГУР трактора МТЗ 82 оснащен собственной гидравлической системой, которая состоит из распределителя, насоса дозатора и силового цилиндра, а также включает в себя датчик автоматической блокировки дифференциала заднего моста.
Устройство гидроусилителя
В корпусе установлен рулевой механизм: двухвенцовый сектор и червяк. Сектор одновременно зацепляется с червяком и рейкой, соединяющаяся при помощи пальца со штоком цилиндра. Палец вмонтирован в шток, однако в отверстиях ушек рейки он установлен с небольшим зазором. Данное решение позволяет рейки передвигаться относительно штока во время регулировки зацепления сектор-рейка.
Червяк смонтирован на двух радиальных шарикоподшипниках в эксцентричной втулке. Внешние обоймы подшипников установлены во втулке с малым зазором для возможности перемещения в осевом направлении червяка вместе с установленным на его хвостовике золотником. На обеих сторонах золотника предусмотрены специальные упорные шариковые подшипники, обеспечивающие осевое перемещение золотника и не допускающие одновременное вращение его с червяком. Обоймы подшипников, направленные к золотнику, имеют большие внешние диаметры и играют роль центрирующих шайб. Гайка со сферическим торцом поджимает подшипники к золотнику.
Схема ГУР трактора МТЗ 82: 1 — пробка; 2 — клапанная крышка; 3 — регулировочный винт предохранительного клапана; 4 — червяк; 5 — болт регулировочной втулки; 6 — регулировочная эксцентричная втулка; 7 — сектор; 8 — гайка; 9 — рейка; 10 — регулировочный винт; 11 — верхняя крышка; 12 — маслопровод смазки верхней опоры; 13 — фильтр; 14 — редукционный клапан; 15 — кран управления; 16 — золотник датчика; 17 — маховичок крана; 18 — сошка; 19 — гайка; 20 — сливная пробка; 21 — поворотный вал; 22 — корпус; 23 — упор рейки; 24 — регулировочные прокладки; 25 — шток; 26 — поршень; 27 — передняя крышка цилиндра; 28 — упорный подшипник; 29 — крышка; 30 — гайка; 31 — золотник.
Поворотный вал, на конических шлицах которого установлены сошка и сектор, вращается в трех опорах: в верхней крышке и двух втулках корпуса. Верхняя опора смазывается смазкой, подающаяся по маслопроводу.
Во время прямолинейного движения трактора, золотник принимает нейтральное положение и фиксируется тремя парами ползунов, размещенные под углом 120º. Их распирают центрирующие пружины, в следствии чего, они стремятся удержать связанные с золотником внутренние обоймы подшипников на одном уровне с торцами крышки распределителя и корпуса гидроусилителя. От насоса масло подается к центральному пояску золотника и, так как его ширина меньше выточки на корпусе распределителя, огибает его, поступает в крайние сливные выточки и затем через редукционный клапан и фильтр поступает в бак — корпус гидроусилителя.
Схема работы гидроусилителя руля и блокировки дифференциала: А — бесштоковая полость; Б — штоковая полость цилиндра; 1 — редукционный клапан; 2 — крышка распределителя; 3 — гайка; 4 — золотник; 5 — ползун; 6 — центрирующая пружина; 7 — предохранительный клапан; 8 — фильтр; 9 — насос; 10 — эксцентричная втулка; 11 — червяк; 12 — сектор; 13 — сошка; 14 — рейка; 15 — упор шейки; 16 — цилиндр блокировки; 17 — маслопровод датчика; 18 — маховичок крана; 19 — кран датчика; 20 — щуп; 21 — золотник датчика; 22 — корпус гидроусилителя; 23 — задняя крышка цилиндра; 24 — шток; 25 — поршень; 26 — передняя крышка цилиндра; 27 — маслопровод клапана блокировки; 28 — поворотный вал.
Принцип действия гидроусилителя
Для примера рассмотрим совершения маневра трактором вправо. Вращение руля передается червяку через рулевой привод. В том случае, если сопротивление повороту передних колес большое, на червяке появляется осевое усилие, превышающее усилие сжатия центрирующих пружин. Червяк оснащен правой спиралью, поэтому при вращении вправо он, опираясь на заторможенный силами сопротивления передних колес сектор, переместится вместе с установленным на его хвостовике золотником вперед, по направлению к крышке (предельный ход золотника в одну сторону составляет 1,2 мм, ход до момента перекрытия поясков корпуса распределителя — 0,6 миллиметра). Одновременно с этим, средний бурт на золотнике заблокирует подачу масла от насоса в переднюю сливную выточку. При этом, крайний бурт золотника перекроет подачу масла из полости цилиндра Б в нижнюю сливную выточку на корпусе распределителя. Другой крайний бурт золотника увеличит сечение для слива масла из полости А цилиндра в выточку на корпусе распределителя. Масло из средней нагнетательной выточке по маслопроводу поступит в полость цилиндра Б. Полость Б цилиндра увеличится, поршень вместе с рейкой и штоком будет втягиваться и, влияя на сектор, повернет сошку и вал влево. Сошка при помощи тяги рулевой трапеции повернет передние колеса трактора вправо.
Поворот передних колес вправо будет осуществляться до тех пор, пока тракторист будет вращать руль. При этом скорость поворота колес пропорциональна скорости вращения руля. Как только рулевое колесо прекращает вращаться, золотник под влиянием пружин ползунов займет нейтральное положение. Таким же образом осуществляется поворот трактора влево.
При нормальных условиях эксплуатации давление масла в гидроусилителе составляет 2-4 МПа (20-40 кгс/см²). Однако при крайнем положении колес, когда их дальнейший поворот блокируется упором поршня в крышке цилиндра или когда повышается сопротивление повороту колес из-за экстремальных дорожных условий, давление в систем возрастает до момента срабатывания предохранительного клапана. Масло, обходя цилиндр, сольется под давлением в сливную магистраль, на которое установлен предохранительный клапан. Путем натяжения пружины регулируется давление открытия предохранительного клапана. Оно должно составлять 8,3-9,3 МПа (83-93 кгс/см²).
Если сопротивление повороту передних колес практически отсутствует (например, при движении на высокой скорости по асфальту), то поворот колес выполняется с незначительным участием гидроусилителя руля. В данном случае осевая сила на червяке, появляющаяся при повороте трактора, слабее усилия предварительного сжатия центрирующих пружин ползунов. Поворот руля, соединенного с приводом при помощи червяка, обеспечивает прямую передачу движения на рулевую трапецию через сектор, поворотный вал и сошку. Центрирующие пружины в данном случае не сжимаются, червяк вместе с золотником остается на месте, а масло в распределителе переливается из нагнетательной в сливную полость, не влияя на поршень цилиндра. При этом сектор при помощи рейки перемещает шток и поршень цилиндра, а масло из полости А и Б сливается в корпус гидрораспределителя сквозь открытые сливные выточки.
В случае перевозки неисправного трактора с неработающим дизелем, выхода из строя насоса или других поломках гидроусилителя руля — управление трактором остается доступным, но усилие прилагаемое к рулю резко увеличится.
Ремонт ГУР трактора МТЗ 82
Основные дефекты гидроусилителя руля — это износ зубчатой рейки, зубьев сектора и шлицев вала червяка, нарушение герметичности и износ предохранительного клапана, выход из строя и нарушение гидравлической плотности прецизионных деталей (гильзы, золотники, плунжеры).
В том случае, если после технического осмотра состояния деталей гидроусилителя обнаружены неисправности, которые невозможно устранить обычными регулировочными операциями, гидроусилитель руля необходимо снять с трактора и разобрать для проведения дальнейшей технической экспертизы и замены деталей.
Перед тем, как демонтировать гидроусилитель руля — слейте рабочую жидкость и отверните гайку поворотного вала. Во время обратной сборки ГУР уделите особое внимание на моменты затяжки гаек, корректное совмещение меток поворотного вала, рейки и сошки, регулировку вертикального перемещения вала.
Разборка, сборка и регулировочные операции, производимые во время ремонта гидроусилителя являются достаточно сложными и требуют наличия специального контрольно-испытательного оборудования.
Собранный ГУР тестируют на стенде КИ-4896М. В ходе испытаний проверяют свободный ход руля при зафиксированном вертикальном вале гидроусилителя.
Источник
Возможные неисправности рулевого управления МТЗ-80/82. Способы обнаружения и устранения
Производительность тракторного агрегата, качество выполняемой им работы и безопасность движения во многом зависят от технического состояния рулевого управления трактором. Для проверки его общего технического состояния пускают двигатель трактора и, несколько раз поворачивая рулевое колесо влево и вправо до отказа, прогревают масло в гидросистеме. При этом лучше повернуть рулевое колесо в любую сторону до отказа и удерживать его в таком положении около 3. 5 мин. В этом положении руля срабатывает предохранительный клапан гидроусилителя, и масло за счет его дросселирования через клапан быстрее прогревается. После прогрева масла поворачивают направляющие колеса из одного крайнего положения в другое. Вращение рулевого колеса при этом должно быть плавным, без рывков и без заметного усилия. Скачкообразный поворот колес указывает на увеличенный зазор в упорных подшипниках золотника распределителя гидроусилителя. При повороте рулевого колеса могут наблюдаться: большое прилагаемое к нему усилие, затрудненный поворот только в одну сторону, большой люфт при перемене поворота.
Среди механизаторов бытует мнение, что если гидроусилитель руля неисправен, то его нужно менять. На самом же деле его меняют только в крайних случаях: при появлении течи масла в месте крепления вала сошки, при образовании трещин на корпусе усилителя и обломе мест крепления его к полураме. Чтобы снять гидроусилитель, отсоединяют трубопроводы и их крепления.
Опытный тракторист или механик по внешним признакам работы гидросистемы ГУРа может определить неисправность гидроусилителя, а при наличии в хозяйстве комплекта прибора КИ-5473-ГОСНИТИ – точно выяснить техническое состояние агрегатов системы гидроусилителя и одновременно его отрегулировать.
Если регулировкой механизмов не удалось восстановить работоспособность гидроусилителя в целом или нормальное состояние его сопряжений, то его частично разбирают для замены неисправных или изношенных деталей, не снимая гидроусилитель с трактора.
Большой люфт рулевого колеса при работающем двигателе указывает на изношенность крестовин вала привода, увеличенный зазор или изношенность шарниров рулевых тяг, увеличенный зазор в зацеплениях сектор–рейка, червяк–сектор,изношенность подшипников направляющих колес.
Большой свободный люфт (более 15°) рулевого колеса при остановленном двигателе указывает на износ крестовин вала привода или появление зазора в зацеплении червяк–сектор.
В этом случае сначала проверяют техническое состояние крестовин вала привода и при значительном люфте в цапфах заменяют их новыми, а затем приспособлением КИ-402 проверяют люфт в зацеплении червяк–сектор. Приспособление крепят хомутом на ободе рулевого колеса, указатель – неподвижно на рулевой колонке. Поворачивая рулевое колесо в обе стороны до устранения зазора, определяют свободный ход (люфт).
При отсутствии приспособления зазор в зацеплении червяк–сектор можно отрегулировать и проконтролировать простейшим лимбом (рис. 1), который можно изготовить в мастерских.
Циферблат лимба градуируют по обычному транспортиру. Лимб 1 крепят под болт 3, фиксирующий от поворота эксцентриковую втулку 4 червяка, на шлицевой конец червяка 5 закрепляется стрелка-указатель 2. Слегка поворачивая шлицевой конец в обе стороны гаечным ключом, по лимбу отмечают угол свободного поворота червяка (до касания зубьев сектора). Он должен быть не более 6°.
Рис. 1. Регулировка зазора в зацеплении червяк–сектор поворотом регулировочной втулки:
1 – лимб; 2 – стрелка-указатель; 3 – стопорный болт; 4 – регулировочная эксцентриковая втулка червяка; 5 – червяк
Регулируют люфт поворотом эксцентриковой втулки 4: по часовой стрелке люфт (зазор в зацеплении червяк–сектор) уменьшается. Если люфт червяка не изменяется, значит предельно изношены червяк и зубья сектора. В этом случае червяк и сектор заменяют новыми.
Иногда люфт червяка удается уменьшить регулировкой, но при этом возрастает усилие свободного поворота рулевого колеса, что говорит о нарушении геометрических форм зубьев сектора и червяка и о необходимости их замены.
Усилие свободного поворота рулевого колеса проверяют также приспособлением КИ-402. Усилие характеризует трение в рулевом механизме. При проверке отсоединяют поперечные рулевые тяги от рулевой сошки, пускают двигатель и устанавливают максимальную частоту вращения коленчатого вала. Ставят рулевое колесо в среднее положение и медленно потягивают за рукоятку динамометра приспособления. По положению фиксаторного кольца приспособления определяют усилие свободного поворота рулевого колеса. При исправном состоянии механизмов гидроусилителя руля усилие на ободе рулевого колеса должно быть не более 20. 30 Н (2. 3 кгс).
Для замены червяка и сектора болтами 3 (рис. 2) спрессовывают крышку 5 корпуса 4 гидроусилителя, предварительно отсоединив трубопроводы 1 от распределителя 2. Отворачивают гайку крепления сошки, вынимают поворотный вал 1 (рис. 3) в сборе с сектором 2 из корпуса, а затем, сняв крышку 5, извлекают из эксцентриковой втулки, крепящейся болтом 4, червяк 7 в сборе с распределителем 6.
Рис. 2. Снятие крышки гидроусилителя:
1 – трубопровод; 2 – распределитель; 3 – болты-съемники; 4 – корпус; 5 – крышка
Рис. 3. Снятие поворотного вала и червяка
1 – поворотный вал; 2 – сектор; 3 – гайка; 4 – болт; 5 – крышка; 6 – распределитель; 7 – червяк
Сектор с поворотного вала снимают двухлапчатым съемником (рис. 4), предварительно отвернув гайку 3 (рис. 3). При установке нового сектора совмещают метку 1 (рис. 5), нанесенную на торце шлица поворотного вала, с меткой 2 на шлицевой канавке сектора.
Рис. 4 Снятие сектора съемнимком
Рис. 5. Совмещение меток при сборе сектора с валом
1 – метки; 2 – поворотный вал; 3 – сектор
Для замены червяка (рис. 6) расшплинтовывают и отворачивают сферическую гайку 4, снимают шайбу 3 и извлекают червяк 5 из корпуса распределителя.
Рис. 6. Разборка распределителя и снятие червяка
1 – корпус; 2 – подшипник; 3 – шайба; 4 – сферическая гайка; 5 – червяк
Если шариковые подшипники 2 червяка не имеют большого износа, то их снимают съемником (рис. 7).
Рис. 7. Снятие подшипников червяка съемником
При установке нового червяка сферическую гайку затягивают (рис. 8) моментом не более 20 Н·м (2 кгс·м), а затем отпускают до совпадения ближайшей прорези на гайке с отверстием в резьбовой части червяка и шплинтуют. Червячный вал в сборе с распределителем устанавливают в эксцентриковую втулку и затягивают крышку болтами.
Рис. 8. Затяжка сферической гайки динамометрическим ключом
При установке поворотного вала в корпус гидроусилителя совмещают метки на среднем зубе сектора и впадине рейки (рис. 9).
Рис. 9. Совмещение меток рейки и сектора при установке поворотного вала
1 – метки; 2 – рейка; 3 – сектор
Устанавливают корпус датчика блокировки дифференциала (упор) и, подложив, под его фланец регулировочные прокладки (рис. 10), проверяют величину зазора между ним и рейкой (рис. 11). Зазор должен находиться в пределах 0,1. 0,3 мм.
Рис. 10. Установка регулировочных прокладок под фланец датчика блокировки дифференциала
Рис. 11. Замер зазора между упором и рейкой
Затем устанавливают сливной фильтр, крышку корпуса и регулируют вертикальное перемещение поворотного вала (рис. 12).
Рис. 12. Регулировка вертикального перемещения поворотного вала
Для этого, отпустив контргайку 2, заворачивают регулировочный болт до касания с валом, а затем отворачивают его на 30. 45° и фиксируют в этом положении контргайкой.
Правила замены или регулировки шарниров рулевых тяг, подшипников направляющих колес были описаны ранее.
Источник