Гидромотор хода и поворота экскаватора: устройство, неисправности, подбор

Гидромотор — объёмная гидромашина, которая превращает энергию потока рабочей жидкости во вращение вала. На гусеничном экскаваторе их минимум три: по одному гидромотору хода на каждый борт и гидромотор поворота платформы. От их состояния зависят скорость и тяговое усилие машины, прямолинейность хода, плавность и точность поворота. Когда гидромотор изнашивается, машину начинает уводить в сторону, платформа «плывёт» на склоне, а в гидросистеме растёт температура.

Разберём, как устроены гидромотор хода и поворотный гидромотор экскаватора, какие характеристики важны при подборе, как проявляется износ и как отличить неисправность мотора от неисправности насоса, распределителя или механического редуктора.

Как устроен гидромотор экскаватора

Основные типы

В приводе хода и поворота экскаваторов применяются преимущественно аксиально-поршневые гидромоторы:

• с наклонной шайбой — поршни расположены параллельно валу, ход поршня задаёт наклонная шайба; компактная схема, типична для моторов хода, встроенных в редуктор;
• с наклонным блоком — ось блока цилиндров расположена под углом к валу; такие моторы выдерживают высокие давления и обороты, характерны, например, для серий Rexroth A2FM (нерегулируемые) и A6VM (регулируемые).

Реже встречаются радиально-поршневые высокомоментные моторы — они способны работать без редуктора или с одноступенчатым редуктором, но на современных экскаваторах основной схемой остаётся связка «аксиально-поршневой мотор + планетарный редуктор».

Что входит в гидромотор хода

Гидромотор хода экскаватора — это не только качающий узел. В его корпус обычно встроены:

• блок цилиндров с поршнями и башмаками, распределительная плита;
• механизм переключения скоростей — двухпозиционная наклонная шайба, дающая режимы «черепаха» и «заяц»;
• стояночный тормоз — пакет фрикционных дисков, замыкаемый пружинами и растормаживаемый давлением;
• тормозной (уравновешивающий) клапан — не даёт машине разгоняться под уклон и мягко останавливает её;
• предохранительные клапаны обеих линий;
• дренажная линия, отводящая утечки из корпуса в бак.

Выходной вал мотора входит в планетарный редуктор — вместе они образуют привод гусеницы. Механическую часть этого узла мы разобрали в статье «Бортовой редуктор и редуктор хода».

Поворотный гидромотор экскаватора

Гидромотор поворота установлен на поворотной платформе и через редуктор поворота вращает шестерню, входящую в зацепление с зубчатым венцом опорно-поворотного устройства. Как правило, это нерегулируемый аксиально-поршневой мотор. В его состав входят:

• стояночный тормоз поворота — фиксирует платформу при остановке и на склоне;
• клапаны ограничения давления — определяют момент разгона и торможения платформы;
• антикавитационные (подпиточные) клапаны — подпитывают линию, в которой при торможении инерционной массы платформы возникает разрежение;
• на ряде моделей — клапан задержки срабатывания тормоза, чтобы тормоз замыкался после остановки, а не на ходу.

Гидромотор: характеристики, важные при подборе

Значения рабочего объёма и давлений для конкретной машины берут из руководства по ремонту или с шильдика мотора. Ориентировочно рабочие давления в контуре хода современных экскаваторов лежат в диапазоне 300–400 бар, но точную цифру нужно уточнять по модели.

Признаки неисправности гидромотора

Гидромотор хода

• Машину уводит в сторону при движении по прямой — один из моторов теряет объёмный КПД из-за внутренних утечек.
• Падает скорость или тяга на одном борту, особенно под нагрузкой и на подъёме.
• Не переключается высокая скорость хода или переключается на обоих бортах неравномерно.
• Машина скатывается под уклон или дёргается при остановке — неисправность тормозного клапана или стояночного тормоза.
• Растёт уровень масла в редукторе хода — пропускает сальник вала мотора.
• Посторонний шум, свист, вибрация корпуса мотора.

Гидромотор поворота

• Платформа «плывёт» после отпускания джойстика или сползает на склоне.
• Медленный или рывками поворот, слабый момент разгона.
• Удар или стук при остановке поворота — износ клапанов, зазор в редукторе поворота.
• Перегрев корпуса мотора поворота относительно других агрегатов.

Диагностика: мотор, насос или редуктор

Прежде чем снимать гидромотор, нужно исключить соседние узлы. Рекомендуемый порядок:

1. Сравнить борта. Если симптом только на одном борту, основной насос и общая часть системы, скорее всего, исправны — проблема в моторе, клапанах этого борта или в поворотном соединении.
2. Замерить давление в линиях хода при упоре гусеницы (режим заторможенного хода) и сравнить с данными руководства. Низкое давление на одном борту указывает на мотор или предохранительный клапан.
3. Замерить дренаж. Это главный тест на износ гидромотора: дренажную линию отсоединяют в мерную ёмкость и под нагрузкой замеряют расход утечек за минуту. Рост утечек относительно допустимого по руководству означает износ качающего узла.
4. Проверить тормоз. Давление растормаживания, наличие утечек в тормозной полости, состояние фрикционов.
5. Послушать редуктор. Если давление и дренаж в норме, а шум и стружка есть — проблема в механике, а не в гидромоторе.
6. Проверить масло. Загрязнение и перегрев масла — частая первопричина. Общие принципы диагностики гидросистемы — в статье «Гидравлические системы спецтехники».

Важно: повышенное давление в корпусе мотора при засорённой дренажной линии выдавливает сальник вала. Поэтому при каждой течи сальника сначала проверяют дренаж.

Основные причины износа

• Загрязнённое масло — абразив изнашивает распределительную плиту, поршни и башмаки; это причина номер один.
• Перегрев — масло теряет вязкость, растут утечки, ускоряется износ.
• Кавитация — при неисправных подпиточных клапанах и нехватке масла в линии.
• Работа в упоре с пробуксовкой гусениц или удержание платформы поворотом при копании в стороне.
• Нарушенный дренаж — перегиб или засор дренажного рукава.
• Продукты износа другого агрегата — после разрушения насоса стружка расходится по всей системе.

Ремонт или замена гидромотора

• Замена уплотнений и сальника вала — при течах и исправном качающем узле.
• Ремонт качающего узла — замена поршней с башмаками, распределительной плиты, блока цилиндров, подшипников. Оправдан, если корпус и вал без повреждений.
• Ремонт тормоза и клапанов — замена фрикционных дисков, пружин, клапанных пар.
• Замена мотора в сборе — при задирах корпуса, разрушении блока цилиндров, трещинах.

Типичные ошибки при замене гидромотора хода

Даже исправный новый мотор может отказать в первые сотни моточасов, если при установке допущены ошибки:

• Не заполнен корпус. Мотор устанавливают сухим, и первые минуты трущиеся пары работают без смазки.
• Перепутаны линии. При подключении рукавов высокого давления нарушено соответствие портов — машина едет не в ту сторону, а тормозной клапан срабатывает некорректно.
• Не подключена или пережата линия переключения скорости и растормаживания. Тормоз остаётся частично замкнутым, мотор греется, фрикционные диски выгорают.
• Не проверен редуктор. Новый мотор ставят на редуктор с изношенными подшипниками или сателлитами, и стружка из редуктора через изношенное уплотнение попадает к мотору.
• Оставлен старый дренажный рукав. Внутренний слой старого рукава отслаивается и перекрывает дренаж — давление в корпусе растёт, выдавливает сальник вала.
• Не заменены фильтры. Продукты износа старого мотора остаются в системе.

Особенности мотора поворота

Мотор поворота работает в режиме частых пусков и остановок тяжёлой инерционной массы. Большую часть времени он не столько вращает платформу, сколько разгоняет и тормозит её. Поэтому ключевую роль играют клапаны: неверно настроенный или изношенный клапан ограничения давления даёт резкие удары при остановке, а неисправный антикавитационный клапан — кавитационный износ распределительной плиты. При ремонте мотора поворота клапаны проверяют и при необходимости меняют вместе с качающим узлом. Параллельно оценивают зазор в редукторе поворота и зацепление шестерни с венцом опорно-поворотного устройства — стук при остановке нередко даёт именно механика.

После установки

После ремонта или замены мотора обязательна промывка гидросистемы и замена фильтров — иначе продукты износа старого узла выведут новый из строя. Корпус мотора перед пуском заполняют маслом через дренажное отверстие: сухой запуск повреждает трущиеся пары за минуты.

Как подобрать гидромотор хода или поворота

Для подбора потребуются:

• модель и серийный номер экскаватора;
• данные с шильдика гидромотора — тип и номер;
• номер редуктора хода или поворота, если мотор поставляется вместе с ним;
• фото узла с портами и фланцем.

Гидромоторы для техники Caterpillar, Komatsu и Liebherr, а также гидромоторы Rexroth подбираются в разделе «Гидравлика». Для узлов Rexroth — отдельный каталог бренда: там удобнее искать по типовому обозначению с шильдика.

Профилактика

• Менять гидравлическое масло и фильтры по регламенту.
• Контролировать температуру масла и чистоту радиаторов.
• Проверять целостность дренажных рукавов и отсутствие перегибов.
• Не работать с пробуксовкой гусениц в упоре.
• Останавливать поворот плавно, без постоянной «контры» джойстиком.
• При плановом ТО замерять дренаж моторов хода и поворота и вести записи — рост утечек виден задолго до отказа.

Часто задаваемые вопросы

Почему экскаватор уводит в сторону при движении?
Чаще всего из-за внутренних утечек в одном из гидромоторов хода, неисправности предохранительного клапана борта или разного натяжения гусениц. Диагностику начинают с замера давления и дренажа по бортам.

Как проверить гидромотор без снятия с машины?
Замерить давление в линиях при упоре гусеницы и расход дренажа под нагрузкой. Если утечки превышают допустимые по руководству, качающий узел изношен.

Почему платформа экскаватора «плывёт» после остановки поворота?
Возможные причины — неисправный стояночный тормоз поворота, изношенные клапаны мотора поворота, внутренние утечки в моторе или износ золотника распределителя.

Можно ли поставить гидромотор от другой модели?
Только при совпадении рабочего объёма, допустимых давлений, посадочных размеров, типа регулирования и встроенных клапанов. Иначе изменятся скорость и момент, возможны отказы тормоза.

Нужно ли менять масло после замены гидромотора?
Если старый мотор разрушился с образованием стружки — да, с промывкой системы и заменой фильтров. При плановой замене изношенного, но целого мотора достаточно проверить масло и заменить фильтры.

Заключение

Гидромотор хода и гидромотор поворота экскаватора изнашиваются постепенно: сначала растут внутренние утечки, затем падают скорость и момент, появляются увод и сползание платформы. Замер давления и дренажа позволяет определить состояние мотора без разборки и отличить его неисправность от неисправности редуктора или насоса.

Подобрать гидромотор, ремкомплект уплотнений или детали качающего узла под конкретную машину можно в разделе «Гидравлика» — по шильдику мотора, серийному номеру техники или фотографии.