Гидрозамок — это обратный клапан с гидроуправлением, устанавливаемый между распределителем и гидравлическим цилиндром, который удерживает масло внутри цилиндра. Благодаря этому цилиндр сохраняет своё положение при остановке насоса, возвращении рычага в нейтральное положение или повреждении шланга. На кране-манипуляторе именно эта деталь обеспечивает прочное удержание каждой опорной ноги на земле во время подъёма. По тому же принципу, но с помощью другого клапана, удерживается стрела.
Мы производим краны-манипуляторы в Сюйчжоу с 2003 года, и самый частый вопрос, который нам задают по поводу этого клапана, звучит так: «Почему мой кран через некоторое время наклоняется?»
В данном руководстве объясняется, как работает гидрозамок, чем он отличается от уравновешивающего клапана, почему выносные опоры проседают и как технический специалист может отличить утечку в гидрозамке от утечки в уплотнении цилиндра, не подвергая никого опасности.
Основные выводы
- Гидрозамок представляет собой обратный клапан с гидроуправлением. Он обеспечивает свободный поток масла в цилиндр и предотвращает его вытекание до тех пор, пока давление пилотного сигнала из другой линии не приведет к его открытию.
- В гидроцилиндрах выносных опор обычно установлен двойной обратный клапан с гидроуправлением, который часто называют двусторонним гидрозамком. Согласно нормам США, гидроцилиндры выносных опор должны иметь «встроенное удерживающее устройство/обратный клапан».
- В цилиндрах стрелы кранов-манипуляторов обычно используются тормозные (удерживающие) клапаны, поскольку они также должны регулировать скорость опускания груза.
- При просадке опоры обычно рассматриваются две возможные причины: прохождение масла мимо гидрозамка или утечка масла через уплотнение поршня. Простая проверка портов позволяет различить эти причины, но выполнять её должен только квалифицированный техник.
- Никогда не ослабляйте фитинг между гидрозамком и цилиндром, пока этот цилиндр удерживает груз. Масло в этом месте находится под полным рабочим давлением.
Что такое гидрозамок?
Гидрозамок имеет множество различных названий: инженеры-гидравлики обычно называют его обратным клапаном с гидроуправлением, PO-клапаном или управляемым обратным клапаном. Механики-крановщики используют термины «гидрозамок», «клапан блокировки цилиндра» или «блокирующий клапан». Когда два таких клапана объединены в одном корпусе — по одному для каждой стороны цилиндра — речь идет о двойном обратном клапане с гидроуправлением, который также продается как двусторонний гидрозамок. Независимо от названия, все они выполняют одну и ту же функцию — удерживают масло в цилиндре до тех пор, пока оператор намеренно не даст команду на его перемещение.
На кранах, горнодобывающей технике, портовом оборудовании и подъемных платформах этот гидрозамок устанавливается на любой цилиндр, который должен выдерживать нагрузку в неподвижном состоянии. На кране-манипуляторе это, в основном, гидроцилиндры выносных опор. Без него нагруженная опора постепенно проседала бы, грузовик наклонился бы, и таблица грузоподъёмности, на которую вы полагаетесь, перестала бы отражать фактическую устойчивость машины.
Принцип действия обратного клапана с гидроуправлением
Обычный обратный клапан работает как односторонняя дверь: пружина плотно прижимает тарелку или шарик к обработанному седлу. Масло, протекающее в разрешенном направлении, приподнимает тарелку и проходит. Масло, пытающееся протечь в обратном направлении, сильнее прижимает тарелку к седлу, в результате чего обратный поток полностью прекращается. Поскольку уплотнение представляет собой соприкосновение металла с металлом без зазора для скольжения, исправный обратный клапан обеспечивает герметичность практически без утечек.
В обратном клапане с гидроуправлением предусмотрен небольшой поршень — пилотный поршень. Когда давление в пилотной линии достигает этого поршня, он отжимает тарелку от седла и позволяет маслу течь также в обратном направлении. Таким образом, клапан имеет три состояния:
- Свободный проток: масло из распределителя поднимает тарелку и поступает в цилиндр.
- Заблокированное положение: при отсутствии пилотного давления тарелка остается на месте, поэтому цилиндр не может двигаться.
- Открытие гидроуправлением: давление в противоположной линии поднимает тарелку, позволяя маслу вытекать из цилиндра.
В двустороннем гидрозамке оба обратных клапана имеют перекрестное пилотное управление. Давление в линии A открывает обратный клапан в линии B, а давление в линии B открывает обратный клапан в линии A. При нажатии на рычаг для опускания опоры масло поступает с одной стороны и в тот же момент открывается обратный канал с другой стороны. При отпускании рычага оба обратных клапана закрываются и удерживают масло по обе стороны от поршня. Именно поэтому данный гидрозамок часто называют «двусторонним».
Почему распределитель не может самостоятельно удерживать опору
Рычаги крана приводят в движение золотники внутри распределителя. Золотник должен скользить, поэтому между ним и отверстием всегда сохраняется небольшой зазор. Когда насос останавливается или золотник находится в нейтральном положении, цилиндр под давлением выталкивает масло обратно к клапану, и часть этого масла просачивается через зазор. В старой версии этой статьи это было хорошо сформулировано: масло в цилиндре «легко просачивается» через зазор реверсивного клапана.
Утечка такого рода является нормальным явлением для золотникового клапана, но недопустима для опоры крана. Поэтому между распределителем и цилиндром устанавливается обратный клапан с седлом, который преобразует медленную утечку в надежное удержание. Именно поэтому гидрозамок установлен на каждом кране-манипуляторе.
Где находится гидрозамок на кране-манипуляторе
На большинстве кранов-манипуляторов гидрозамок устанавливается на каждом вертикальном гидроцилиндре выносной опоры или рядом с ним. Рекомендуется монтировать его непосредственно на цилиндре с использованием жестких трубок, подключенных к портам цилиндра. Если шланг между распределителем и гидрозамком лопнет, масло, находящееся под давлением, останется в цилиндре, и опора не опустится. На некоторых кранах также блокируются другие цилиндры, например цилиндры выдвижения горизонтальной балки, а на некоторых — несколько функций объединены в одном клапанном блоке. На гидравлической схеме вашего крана точно указано, на каких цилиндрах установлены гидрозамки.
Согласно правилам США, касающимся строительных кранов, данная функция удержания является обязательной. В соответствии с 29 CFR 1926.1415(a)(5): «гидроцилиндры выносных опор и гидроцилиндры стабилизаторов должны иметь встроенное удерживающее устройство/обратный клапан». Другими словами, гидрозамок является обязательным устройством безопасности, а не дополнительным оборудованием. Правила установки также зависят от этого: 29 CFR 1926.1404(q) гласит, что выносные опоры «должны быть установлены таким образом, чтобы снять вес оборудования с колес». Опора, которая медленно проседает, возвращает этот вес на шины.
Обратный клапан с гидроуправлением и тормозной (уравновешивающий) клапан
Оба клапана удерживают груз и оба открываются под действием пилотного давления, поэтому их часто путают; основное различие заключается в том, что происходит во время перемещения груза. Обратный клапан с гидроуправлением находится либо в закрытом, либо в открытом положении. Уравновешивающий клапан, также называемый удерживающим клапаном, клапаном типа overcenter или балансирующим клапаном, открывается только настолько, насколько это необходимо, и продолжает оказывать сопротивление грузу во время его опускания.
| Характеристики | Обратный клапан с гидроуправлением (гидрозамок) | Уравновешивающий клапан (удерживающий клапан) |
|---|---|---|
| Основное назначение | Удержание цилиндра в неподвижном состоянии с практически нулевой утечкой | Удерживает груз и регулирует его скорость при опускании |
| Как открывается | Давление пилотного канала полностью поднимает тарелку с седла | Давление груза плюс давление пилотного канала действуют против регулируемой пружины |
| Во время опускания | Открыт; груз не тормозится клапаном | Частично открыт; регулирует расход, чтобы груз не ускользнул |
| Термо- и амортизационная защита | Встроенной нет | Настройка пружины также служит защитой от скачков давления |
| Типичное место установки на кране-манипуляторе | Гидроцилиндры выносных опор, цилиндры выдвижения балки | Цилиндры подъема стрелы, шарнирные (складные) и телескопические цилиндры, гидромоторы лебёдок |
| Регулировка | Отсутствует | Заводская настройка; изменение допускается только квалифицированным техническим специалистом в соответствии с руководством |
Почему бы не использовать простой гидрозамок на стреле? Стрела с грузом представляет собой самотечную нагрузку: сила тяжести стремится опустить её быстрее, чем насос подаёт масло. При использовании обычного обратного клапана с гидроуправлением давление пилотного контура падает, как только груз начинает опускаться, клапан резко закрывается, давление нарастает, он снова открывается, и стрела рывками опускается поэтапно. Тормозной клапан позволяет избежать этого, оставаясь частично открытым и постепенно ограничивая расход, тогда как выносные опоры опускаются без подвешенной нагрузки, поэтому более простой и герметичный гидрозамок является подходящим выбором.
Краны-манипуляторы, как правило, соответствуют этой схеме, однако конструкции могут различаться в зависимости от модели и комплектации. Перед тем как заказать клапан или изменить настройки, ознакомьтесь с гидравлической схемой в руководстве по эксплуатации вашего крана. Если вы сравниваете различные системы, в нашем руководстве по гидравлическому крану для грузовика объясняется, как взаимосвязаны расход насоса, давление и блок клапанов.
Почему выносные опоры проседают
Многие операторы описывают одну и ту же ситуацию: грузовик находится в ровном положении при выдвинутых опорах, однако через некоторое время он заметно наклоняется. Наклоненный кран представляет собой скрытую опасность, поскольку при этом увеличиваются боковые нагрузки на стрелу и опорно-поворотное устройство, а подъем, близкий к предельному значению, указанному в таблице, может привести к опрокидыванию. Вот наиболее распространенные причины:
- Загрязнение седла клапана. Частица, застрявшая под тарелкой клапана, препятствует его плотному прилеганию, в результате чего масло постепенно возвращается в распределитель.
- Изношенное или поврежденное уплотнение поршня. Масло просачивается через поршень внутри цилиндра, при этом снаружи видимых следов нет.
- Застрявшее пилотное давление. В двустороннем гидрозамке обе линии цилиндра должны быть открыты в бак, когда рычаг находится в нейтральном положении. Если давление остается в линии, клапан может не закрываться полностью.
- Охлаждающееся масло. Масло сжимается при охлаждении. Например, опора, установленная при горячем масле после длительной работы, может слегка укоротиться по мере постепенного охлаждения системы, даже если все уплотнения находятся в идеальном состоянии.
- Проблема в грунте, а не в гидравлике. Опорная плита, проседающая в мягкий грунт, выглядит точно так же, как проседающий цилиндр. В нашем руководстве по выносным опорам крана и давлению на грунт объясняется, как правильно подбирать опорные плиты и маты.
- Внешние утечки. Такие проблемы, как влажные фитинги, протекающее уплотнение штока или изношенный шланг, обычно легко обнаружить при тщательном осмотре вокруг крана.
Сначала исключите простые причины: осмотрите подкладки опор, протрите фитинги и обратите внимание, двигается ли опора, когда масло холодное. Если опора по-прежнему опускается, неисправность почти всегда заключается либо в гидрозамке, либо в цилиндре; в следующем разделе эти две причины рассмотрены отдельно.
Протекает гидрозамок или уплотнение цилиндра? Безопасная проверка
Идея взята из нашей первоначальной статьи, и она по-прежнему работает. Гидрозамок устанавливается между распределителем и цилиндром. Если масло продолжает вытекать из отверстия гидрозамка со стороны распределителя, пока опора несет нагрузку, это означает, что обратный клапан пропускает масло, а значит, неисправен гидрозамок. Если это отверстие остаётся сухим, но опора всё равно опускается, это означает, что масло протекает через поршень, а значит, неисправно уплотнение цилиндра. В правилах США именно этот дефект цилиндра указан в перечёте для ежегодного технического осмотра: 29 CFR 1926.1412(f)(2)(xiii)(A) указывает на «смещение, вызванное утечкой жидкости через поршень».
Эта работа предназначена для квалифицированного специалиста по гидравлике, который строго следует инструкции по эксплуатации крана. Масло под рабочим давлением крана может пробить кожу, а внезапно опустившаяся опора может раздавить человека. Безопасная последовательность действий выглядит следующим образом:
- Установите автомобиль на твёрдой ровной поверхности, сложите стрелу, снимите весь груз и обеспечьте, чтобы персонал находился на безопасном расстоянии от балок выносных опор.
- Выдвиньте балку и установите проблемную опору на прочную опорную площадку. Подложите под балку деревянные подпорки, чтобы она не смогла сильно опуститься в случае отказа гидроцилиндра выносной опоры.
- Заглушите двигатель, отключите коробку отбора мощности и несколько раз переместите рычаг выдвижения опор в обе стороны, чтобы сбросить остаточное давление в магистралях между распределителем и гидрозамком.
- Наденьте защитные очки и перчатки, а под портом установите чистый контейнер.
- Медленно ослабьте только шланг со стороны распределителя гидрозамка, на патрубке, питающем нижнюю (безштокную) камеру гидроцилиндра выносной опоры. Ни в коем случае не ослабляйте фитинг между гидрозамком и цилиндром.
- Наблюдайте за патрубком в течение нескольких минут. Непрерывная струйка указывает на то, что из гидрозамка вытекает масло, тогда как несколько капель, которые быстро прекращаются, свидетельствуют об исправности гидрозамка, а опора, которая при этом продолжает опускаться, указывает на негерметичность уплотнения поршня.
- Затяните соединение, запустите двигатель, выполните цикл работы опоры и убедитесь в отсутствии утечек перед началом любых подъемных работ.
Примерный сценарий (иллюстративный пример, не связанный с конкретным заказом клиента): после утренней смены оператор обнаруживает, что правая задняя опора крана с шарнирно-сочлененной стрелой стала на несколько миллиметров короче. Опора стоит на бетоне, а фитинги сухие. Техник проводит проверку портов: масло продолжает капать из магистрали со стороны клапана, поэтому вместо разборки цилиндра очищают гидрозамок и проверяют его седло. Перед тем как кран вернётся к работе, опору повторно проверяют.
Ремонт гидрозамка
Если неисправность связана с клапаном, чаще всего причиной является загрязнение, поэтому технический специалист снимает клапан при надёжно подпёртой опоре и сброшенном давлении в системе, после чего очищает тарелку и седло и проверяет их на наличие царапин. Деформированный или погнутый шток клапана, седло с царапинами или слабая пружина означают, что клапан или картридж необходимо заменить. Если неисправность связана с уплотнением цилиндра, его уплотнение восстанавливают, а цилиндр с внутренними повреждениями заменяют.
Любой сменный клапан должен соответствовать рабочему давлению крана, которое значительно варьируется в зависимости от модели. В наших технических чертежах указаны следующие значения давления в гидравлической системе:
| Модель (чертеж BOB-LIFT) | Тип крана | Давление в гидравлической системе |
|---|---|---|
| SQ2SA3 | Телескопический | 16 MPa |
| SQ3.2SA3 | Телескопический | 20 MPa |
| SQ12SA4 | Телескопический | 26 MPa |
| SQ12ZA6 | Шарнирно-сочлененная стрела | 28 MPa |
| SQ16SA5 | Телескопический | 30 MPa |
| SQZ700 | Шарнирно-сочлененная стрела | 35 MPa |
Установите оригинальную запчасть или запчасть с аналогичной функцией, размером порта и номинальным давлением, а также промойте контур, если неисправность была вызвана загрязнением. Не регулируйте уравновешивающие клапаны или предохранительные клапаны «на глаз». Согласно правилам США, «настройки гидравлических предохранительных клапанов», указанные производителем, должны быть доступны в кабине, в соответствии с 29 CFR 1926.1433(d)(1)(xvi). В нашем руководстве по запчастям для кранов-манипуляторов показано, где расположены клапаны среди других компонентов.
Технический осмотр и техническое обслуживание
Чистое масло — самая эффективная защита для любого гидрозамка, поэтому своевременно меняйте фильтры, используйте масло марки, указанной в руководстве, и предотвращайте загрязнение при каждом вскрытии системы. Кроме того, включите проверку гидрозамка в перечень ваших плановых проверок:
- Каждую смену: осматривайте шланги, трубки и фитинги вокруг каждого гидроцилиндра выносной опоры, а также проверяйте уровень масла. Согласно 29 CFR 1926.1412(d)(1), необходимо проверять «гидравлические и другие линии, находящиеся под давлением, на наличие износа или утечек», а также «гидравлическую систему на наличие надлежащего уровня жидкости».
- Во время настройки: выровняйте автомобиль, затем следите за указателем уровня и опорами во время первых подъемов. Любое изменение означает, что необходимо остановиться и провести проверку.
- Ежегодно: квалифицированное лицо проверяет клапаны на наличие утечек, а цилиндры — на наличие смещения, как указано в 1926.1412(f)(2)(xii) и (xiii).
- В Великобритании: LOLER regulation 9 требует тщательного осмотра подъемного оборудования «не реже одного раза в 12 месяцев» или в соответствии с программой осмотров. В руководстве HSE по тщательной проверке подъемного оборудования указано, что она охватывает «оборудование и детали, критические с точки зрения безопасности», и гидрозамок является одной из них.
Наш контрольный список по проверке кранов-манипуляторов включает в себя ежедневную проверку выносных опор и гидравлической системы. Опора, которая сохраняет горизонтальное положение на протяжении всего подъема, также обеспечивает достоверность данных в таблице грузоподъёмности; см. как читать таблицу грузоподъёмности крана и руководство по подъемному моменту крана.
Стандарты на удерживающие клапаны кранов
В США общепринятым стандартом для кранов-манипуляторов является ASME B30.22, Articulating Boom Cranes, опубликованный в редакции 2023 года. Его сфера применения охватывает краны, в том числе коммерческие краны, установленные на грузовых автомобилях, «сочленение которых осуществляется с помощью гидравлических цилиндров». Приведенные выше строительные нормы OSHA предписывают обязательное использование устройства фиксации выносных опор и устанавливают пункты проверки. В Великобритании требования LOLER предусматривают тщательную проверку. В руководстве по эксплуатации вашего крана указаны точные типы клапанов и настройки для вашей машины.
Каждый кран BOB-LIFT перед отправкой устанавливается на нашем испытательном стенде, где под нагрузкой проверяются функции подъема, поворота и выдвижения опор, как показано на нашей странице, посвященной качеству и испытаниям. Покупатель может запросить видеозапись испытаний своего крана с видимым серийным номером. В руководстве по испытанию крана под нагрузкой объясняется, какие требования предъявляют стандарты после доставки.
Часто задаваемые вопросы
Какую роль играет гидрозамок в кране-манипуляторе?
Он удерживает масло в гидроцилиндрах выносных опор, благодаря чему опоры не могут втягиваться, когда рычаг находится в нейтральном положении, двигатель остановлен или произошла поломка шланга, что позволяет сохранять горизонтальное положение и устойчивость крана на протяжении всей операции подъема.
Является ли обратный клапан с гидроуправлением тем же, что и тормозной (уравновешивающий) клапан?
Нет. Оба устройства удерживают груз, но обратный клапан с гидроуправлением просто находится в закрытом или открытом положении, тогда как тормозной (уравновешивающий) клапан регулирует расход во время опускания груза и, следовательно, контролирует его скорость. В кранах-манипуляторах обычно используются гидрозамки на выносных опорах и уравновешивающие клапаны на стреле.
Что такое двусторонний гидрозамок?
Он состоит из двух обратных клапанов с гидроуправлением, смонтированных в одном корпусе: по одному для каждой линии цилиндра. Пилотное управление осуществляется поперечно, так что давление в одной линии приводит к открытию обратного клапана в другой. Устройство блокирует цилиндр двойного действия в обоих направлениях и часто называется двусторонним гидрозамком.
Почему выносные опоры моего крана втягиваются медленно?
Обычно причиной утечки является загрязнение седла гидрозамка, изношенное уплотнение поршня, охлаждение масла или проседание опоры в мягком грунте. Специалист может отличить протекающий гидрозамок от протекающего цилиндра с помощью проверки портов со стороны распределителя гидрозамка.
Могу ли я самостоятельно отрегулировать удерживающий клапан?
Обратный клапан с гидроуправлением не имеет регулировки. У тормозного (уравновешивающего) клапана такая регулировка есть, однако его настройка устанавливается производителем крана и напрямую влияет на безопасность. Любые изменения следует доверять только квалифицированному техническому специалисту, действующему в соответствии с руководством по эксплуатации и гидравлической схемой.
Как мы составили это руководство
Данное обновление мы подготовили на основе нашей первоначальной статьи о гидрозамках, а также вопросов, поступающих в службу технической поддержки по кранам BOB-LIFT. Данные о давлении в гидравлической системе взяты из технических чертежей BOB-LIFT для шести перечисленных моделей. На фотографиях изображены клапанный блок SQ5ZA3TJ, блок распределителей SQ10ZA4 и цилиндр выносной опоры BLZ90K5; все снимки сделаны на нашем заводе в Сюйчжоу в 2026 году. Цитаты взяты из официального текста eCFR (29 CFR 1926.1404, 1926.1412, 1926.1415 и 1926.1433), с сайтов legislation.gov.uk, hse.gov.uk и с веб-сайта ASME. Achord Chan, директор по продуктовым операциям, проверил данное руководство в ноябре 2026 года. Оно не заменяет руководство по эксплуатации вашего крана или законодательство, действующее в вашем регионе.
Нужен гидрозамок или новый кран?
Если у вас есть кран BOB-LIFT и одна из выносных опор проседает, пришлите нам информацию о модели, серийный номер и короткое видео с этой опорой, и наша сервисная служба поможет вам выяснить причину. На каждый кран предоставляется 12-месячная гарантия на всю машину, стандартные запасные части отправляются с завода в течение 48 часов, а мы отвечаем на запросы в течение 12 часов. Планируете приобрести новый кран? Ознакомьтесь с нашими кранами-манипуляторами с шарнирно-сочленённой стрелой и кранами-манипуляторами с телескопической стрелой, а затем свяжитесь с нами, чтобы получить коммерческое предложение с чертежом и таблицей грузоподъёмности.
