2018-02-14
602Монтаж, эксплуатация и ремонт гидравлических и пневматических систем
Надежная работа гидравлических систем управления в большой степени зависит от их правильной эксплуатации и качества монтажных работ. Монтажные работы выполняют в соответствии с рабочими чертежами, техническими условиями, монтажно-эксплуатационными инструкциями заводов-изготовителей, а также в соответствии с действующими правилами техники безопасности, охраны труда и противопожарной безопасности.
Установка гидроагрегатов должна осуществляться обеспечением удобного доступа к узлам и элементам. Замена агрегатов не должна вызывать необходимости демонтажа соседних узлов и элементов гидропривода. Гидромашины не должны воспринимать нагрузок от веса присоединительных трубопроводов или усилий, возникающих вследствие упругой деформации трубопроводов.
Сборка и установка гидроагрегатов. Монтаж объемного гидропривода необходимо начинать с проверки наличия всех комплектующих узлов и деталей. Убедившись в исправности, приступают к монтажу гидроагрегатов, гидромашин, гидроаппаратуры, соединительных трубопроводов и контрольно-измерительных приборов. Затем монтируют системы управления, охлаждения и т.п. Все отверстия для подвода и отвода рабочей жидкости должны быть закрыты соответствующими заглушками. Трубопроводы тщательно очищаются, а их внутренние поверхности протравливаются. Затем трубы промываются в специальных промывочных ваннах, просушиваются сжатым воздухом и закупориваются до установки на машину. Перед монтажом трубопроводы должны быть испытаны на давление, превышающее максимальное рабочее в 2 раза.
|
|
|
Монтаж гидроцилиндров. Цилиндры монтируют в местах доступных для обслуживания и демонтажа, за исключением тех случаев, когда цилиндры выполнены вместе с опорной конструкцией оборудования. При монтаже необходимо обеспечить соосность штока цилиндра и детали ведомого механизма. Несоосность цилиндра с ведомым механизмом приводит к одностороннему износу цилиндра и направляющих втулок штока, а также к одностороннему износу уплотнений штока и поршня и перекосам ведомого механизма.
Монтаж ГД. ГД следует располагать в доступных для обслуживания местах. При монтаже необходимо следить за соосностью валов двигателя и приводного механизма. Осевые усилия на валы ГД не допускаются. После монтажа ГД необходимо опробовать в рабочем режиме в течение 15-20 мин. Если ГД реверсивный, работу его следует проверить в двух направлениях вращения. Во время работы не должно быть шумов внутри двигателя, утечки жидкости по стыкам, соединениям и через стенки деталей. Температура нагрева наружных поверхностей (в местах установки подшипников) не должна превышать 50-60 0С. При повышении указанной температуры ГД следует осмотреть и устранить причину нагрева.
|
|
|
Монтаж гидроэлементов. Монтаж элементов должен обеспечить легкий доступ к ним для регулирования и обслуживания в процессе эксплуатации. Элементы монтируют в любом положении – вертикальном, горизонтальном и наклонном. Возможные исключения оговариваются в руководстве по монтажу и эксплуатации. Как исключение двухпозиционные распределители с двусторонним электрическим и гидравлическим управлением монтируют так, чтобы продольная ось этих элементов находилась в горизонтальном, положении. Монтировать распределительные краны на вертикальной или наклонной плоскости необходимо в таком положении, при котором исключается их переключение под действием массы рукоятки.
Аппараты притычного соединения крепят винтами непосредственно на панельной плоскости или на специальных промежуточных плитах. При монтаже этих аппаратов во избежание деформации корпусов крепежные винты не следует сильно затягивать, так как уплотнение стыковочных плоскостей обеспечивается натяжением резиновых колец. Места установки распределителей предусматривают при проектировании. На участках подводящих трубопроводов необходимо устанавливать запорные устройства, позволяющие отключить подачу жидкости на время контроля и ремонта.
При монтаже регуляторов давления, фильтров, обратных клапанов и т.д. необходимо следить за тем, чтобы направление движения жидкости совпадало со стрелкой на корпусе прибора. Нормальная работа регуляторов давления обеспечивается при подводе к ним чистого масла. Поэтому перед регулятором необходимо устанавливать фильтр.
Особое внимание необходимо уделять правильному монтажу уплотнительных устройств. На поверхности деталей, сопрягаемых с уплотнением, не допускаются риски, забоины, сколы, заусенцы и другие дефекты. Размеры и чистота сопряженных поверхностей должны соответствовать требованиям нормативно-технической документации.
Перед установкой уплотнение, а также поверхности деталей, сопрягаемых с уплотнением, протирают безворсовым тампоном, смоченным в бензине. Затем их сушат при комнатной температуре до полного испарения бензина и смазывают рабочей жидкостью или смазочным материалом, инертным к материалу уплотнений.
Не допускается перекос уплотнительного узла, чрезмерное растяжение, скручивание и механическое повреждение уплотнений. В случае отсутствия заходных фасок на уплотняемых деталях или при монтаже уплотнений на детали, имеющие неровности и ступенчатую форму, применяют специальные монтажные оправки.
Монтаж элементов автоматики.
Элементы автоматики монтируют на специальных плитах, внутри которых выполнены все межэлементные коммуникации. Плата с проходящими внутри нее коммуникационными каналами является одновременно и панелью, несущей на себе элементы. Применяют два способа монтажа элементов. При первом способе используют трубки с боковыми сверлениями (ножки). Трубки служат для коммутирования и крепления элемента с платой. Герметичность соединения обеспечивается резиновым уплотнением. Этот способ удобен тем, что позволяет оперативно измерить давление в любой точке схемы, для чего достаточно в месте замера крепящую заглушку заменить штуцером и присоединить к последнему манометр. Кроме того, можно применить коммутирование без изменения платы, для чего в местах вновь организуемых коммутаций устанавливают ножки без боковых сверлений (глухие ножки) со штуцерами, а штуцера соединяются гибким шлангом. При втором способе для коммутации элемента с платой используют короткие втулки, а для крепления элементов к плате – винты. Этот способ рекомендуется для монтажа устройств, выпускаемых серийно, в то время как первый способ применяют при монтаже экспериментальных и опытных образцов.
|
|
|
Следует следить, чтобы на платах не было сколов, прорывов, по которым может произойти соединение каналов. Ширина перемычек между параллельными каналами должна быть не менее 2-3 мм; ширина перемычек между каналом и отверстием не менее 1,5-2 мм. Выполнение в канале до пяти колен практически не влияет на процесс передачи сигнала. Каналы в платах рекомендуется выполнять с приведенным диаметром, равным 2-3 мм. Увеличение размеров каналов снижает быстродействие, а уменьшение может привести к заполнению их клеем при склейке плат. Поскольку платы после склеивания неразборны и исправление возможных дефектов (неправильно выполненных каналов, плохой герметизации перемычек и т.д.) затруднительно, необходимо до склеивания тщательно проверять фрезерование коммуникационных каналов и строго соблюдать технологию склеивания. При толщине платы 16 мм возможно применение унифицированных крепежных монтажных деталей (соединительных трубок и др.). Для трехслойных плат (такое количество слоев обычно достаточно для станочной автоматики) можно рекомендовать следующие толщины листов плат: 10 мм для среднего листа, с обеих сторон которого фрезеруются коммуникационные каналы шириной 3 мм и глубиной 3 мм, и 3 мм для наружных листов. После проверки платы склеивают под прессом дихлорэтаном; уксусной кислотой или другими растворителями органического стекла.
Печатный способ монтажа обеспечивает компактность и завершенность приборов и отдельных частей систем управления, повышает надежность, облегчает сборку в условиях производства и создает удобства при эксплуатации, упрощает контроль и дает возможность оперативно заменять элементы, вышедшие из строя.
Струйные элементы монтируют с использованием монтажных блоков, которые состоят из блоков питания, коллекторов и устройств крепления и коммутации струйных элементов. По способу монтажа элементов эти блоки можно разделить на два вида: блоки, в которых межэлементные коммуникации выполнены гибкими трубками; блоки, в которых межэлементные коммутационные каналы выполнены на поверхности плоских плат или же сквозными просечками в промежуточных межэлементных прокладках
|
|
|
Использование универсальной монтажной платы позволяет крепить струйные элементы штекерным способом, обеспечивая уплотнение полиэтиленовыми трубками, производить межэлементную коммутацию штуцерами и гибкими трубками. Преимуществом такого монтажа является то, что струйные элементы и их коммутацию располагают с разных сторон универсальной платы, обеспечивая удобство монтажа и наладки систем управления. Соединяя с коллектором необходимое количество универсальных плат, можно обеспечить получение больших монтажных блоков. Коллектор при этом располагается со стороны коммутационных штуцеров, затрудняя тем самым монтаж, что является недостатком этого способа.
Кроме монтажной платы, при монтаже струйных элементов целесообразно использовать монтажные блоки с замкнутой системой питания. Этот метод монтажа позволяет контролировать входные и выходные параметры струйных элементов без нарушения межэлементных связей, получать достаточно высокую плотность монтажа при сравнительной конструктивной простоте. Монтажная плата представляет собой сварную конструкцию, образующую закрытый коллектор, предназначенный для питания струйных элементов. В монтажных блоках предусмотрена возможность вместо использованных разъёмов установить заглушки.
Монтаж устройств очистки воздуха и маслораспылителелей. Монтаж этих устройств должен обеспечивать легкий доступ к ним для обслуживания в процессе эксплуатации. Так как фильтры удаляют только капельную влагу и твердые загрязнения, а оставшиеся пары влаги могут конденсироваться на участке трубопровода между фильтром и обслуживаемым объектом, необходимо фильтры располагать как можно ближе к объекту.
Обычный способ установки маслораспылителя перед пневмораспределителем не обеспечивает надежной смазки при кратковременной подаче воздуха в исполнительный механизм (зажимные и другие короткоходовые цилиндры), т.к. объем подводящих трубопроводов соизмерим с объектом смазываемой полости, в результате чего значительная часть масла не успевает достигнуть поверхности, подлежащей смазке, и через воздухораспределитель выносится в атмосферу. Этот способ, также не рекомендуется, если требуется одновременно смазывать различные по потреблению воздуха пневматические устройства (длинноходовые и короткоходовые цилиндры). Здесь установка одного маслораспылителя оказывается недостаточной, и привод нужно разделить на несколько систем подачи смазки, в каждой из которых устанавливают маслораспылитель соответствующих размеров и конструкции. Для более надежной смазки маслораспылитель рекомендуется устанавливать несколько выше смазываемого оборудования, чтобы масло перемещалось в нужном направлении под действием силы тяжести.
Существующие конструкции автоматических устройств отвода конденсата чувствительны к загрязнениям, которые могут вызвать заедание подвижных частей и засорение дренажного клапана. Поэтому отводчики конденсата следует применять вместе с отстойниками.
При монтаже трубопроводов применяют разъемные и неразъемные соединения. Разъемные соединения труб выполняют с учетом требований их механической прочности (при монтаже в процессе испытании и при всех возможных эксплуатационных режимах), плотности, полному проходному сечению, легкости сборки и разборки стандартным и специальным инструментом. Неразъемные соединения должны отвечать требованиям, предъявляемым к разъемным соединениям, за исключением последнего.
Существует много видов разъемных соединений: резьбовые, фланцевые, муфтовые, ниппельные и др. Для соединения трубопроводов, изготовленных из синтетических материалов, между собой и для присоединения их к рабочим органам применяются особые соединения. При необходимости частого отсоединения шланга применяют быстроразъемные соединения. Составив обе части и несколько сжав резиновые кольца прокладки, одну часть соединения поворачивают относительно другой так, чтобы выступы вошли в гнезда.
При монтаже струйных систем целесообразно применять трубопроводы с внутренним, диаметром 2,5 и 4 мм, что определяется входными и выходными данными струйных элементов и допустимыми потерями давления и коммуникациях. Дли струйных приборов, имеющих сравнительно небольшой, габарит при большом количестве входов и выходов, более целесообразна прямоугольная форма разъемов.
Прокладка трубопроводов. Трубопроводы прокладывают по кратчайшим расстояниям между соединяемыми приборами и агрегатами, в местах доступных для монтажа, обслуживания и ремонта. В местах укладки не должно быть резких колебаний температуры окружающего воздуха. Они должны отстоять от технологических агрегатов и электрооборудования и быть удалены от мест, где возможны сотрясения, вибрации или механические повреждения, Пластмассовые трубки следует располагать, на расстоянии не менее 100 мм от поверхностей с температурой выше 60°С.
Во всасывающей гидролинии насосов должен обеспечиваться необходимый подпор рабочей жидкости. Диаметр всасывающего трубопровода должен быть не меньше условного прохода всасывающего отверстия насоса. Скорость течения рабочей жидкости во всасывающем трубопроводе не должна превышать 1,2 м/с. Всасывающий трубопровод должен обладать минимально возможным сопротивлением. Допустимое разрежение во всасывающем трубопрводе 0,02…0,025 МПа. Сливной трубопровод в гидроприводах с разомкнутой циркуляцией рабочей жидкости, а также в насосах подпитки должен иметь размеры, обеспечивающие перемещения рабочей жидкости в нем со скоростью, не превышающей скорость ее движения во всасывающем трубопроводе. В противном случае при сливе в гидробаке образуется масляная эмульсия (смесь масла и воздуха). Сливная труба должна погружаться в масло, иметь скос под углом 450; минимальное расстояние от дна бака до трубы должно составлять 2,5 наружного диаметра сливной трубы.
В самой высокой точке трубопровода должно находиться устройство для удаления воздуха. Дренажные отверстия на корпусах гидромашин должны располагаться в верхнем положении для исключения образования камер, заполненных воздухом. При значительной длине дренажного трубопровода его сечение необходимо увеличивать во избежание повышения давления внутри корпуса гидромашины.
Соединение гидроагрегатов выполняется с помощью стальных трубопроводов или резинометаллических рукавов. Основные требования к монтажу гибких рукавов следующие: рукав должен не перегибаться в месте заделки; резкие изгибы и скручивание не допускаются; при работе не должно быть трения рукавов между собой и о детали конструкции; длина прямого участка рукава около присоединительной арматуры - не менее шести наружных его диаметров.
При монтаже воздухопроводов необходимо обеспечить возможность удаления из них компрессорного масла, конденсированной воды и других загрязнений. Вода накапливается в низких местах воздухопроводов, перед задвижками, вентилями, подъемами и перемещается в разных направлениях, увлекаемая течением воздуха и силой тяжести. При укладке воздухопроводов не допускается образования впадин во избежание скопления воды, масла и грязи. Во избежание обводнения и засорения магистральные трубопроводы следует укладывать с уклоном 0,003-0,005 в сторону движения воздуха. Внешние нагнетательные воздухопроводы следует укладывать рядам с паро- и теплопроводами в общей изоляции.
Заправка гидросистемы рабочей жидкостью. По окончании монтажных работ в гидросистему заливают рабочую жидкость требуемой марки и в нужном объеме. Содержание воды в ней не допускается. Очистка от механических примесей проводится на специальных установках. Рабочая жидкость фильтруется. Тонкость фильтрации не должна быть больше той, которая обеспечивается самым "тонким" фильтром, установленным в гидросистеме.
Требования к рабочей жидкости.
Нормальная работа ГП прежде всего зависит от состояния рабочей жидкости, которая должна соответствовать предъявляемым к ней требованиям. Одним из важнейших требований является чистота рабочей жидкости. Поэтому доставлять жидкость к гидроприводам для заливки необходимо только в закрытой таре и производить заливку через фильтры. При ремонтах гидроприводов необходимо принимать меры, исключающие возможность попадания воды и грязи в гидросистему.
В гидроприводе рабочая жидкость выполняет важную роль, являясь одновременно носителем энергии и смазкой. При этом она подвергается воздействию переменных давлений, скоростей и температур. Скорость движения жидкости в отдельных элементах гидропривода достигает 80 м/с, обычный интервал температур составляет от 10 до 80° С.
В процессе эксплуатации рабочая жидкость изменяет свои физико-химические свойства, что ухудшает работу гидропривода, и поэтому жидкость приходится периодически заменять. Продлить срок ее службы можно применением специальных присадок, ограничением температуры до 60-70°С, защитой системы от попадания извне воды, воздуха, загрязнений и надлежащей фильтрацией.
При выборе рабочей жидкости руководствуются: диапазоном температур окружающей среды и максимально возможной температурой в установившемся режиме работы; давлением рабочей жидкости в гидроприводе; допустимой степенью загрязненности жидкости в условиях эксплуатации; допустимой длительностью эксплуатации; стоимостью рабочей жидкости.
Для обеспечения нормальной работы гидропривода рабочая жидкость должна удовлетворять следующим требованиям: быть чистой, т.е. не содержать механических примесей и влаги; возможно меньше выделять паров и газов; обладать антикоррозийностью, химической стойкостью, хорошей смазывающей способностью и не вызывать смолообразования; не быть склонной к пенообразованию и в ряде случаев быть негорючей; иметь минимальное изменение вязкости в пределах рабочих температур и не оказывать вредного действия на здоровье обслуживающего персонала.
В значительной мере этим требованиям отвечают минеральные масла. Для объемного гидропривода обычно применяют индустриальные масла И-20А, И-30А и И-40А.
В гидродинамических передачах, где скорости циркуляции жидкости большие, стремятся применять маловязкие жидкости. В частности, в гидромуфтах применяют индустриальное масло И-12А или негорючие водные эмульсии, представляющие собой смесь воды со специальными присадками (1,5-7% присадок, остальное вода). Однако поскольку эмульсии имеют меньшую вязкость, чем масла (примерно такую же, как вода), то для уменьшения утечек требуются более совершенные уплотнения. Приготовление водомасляной эмульсии необходимо вести строго по инструкции с применением соответствующих средств.
Контроль уровня при заливке жидкости обычно осуществляется визуально с помощью уровнемера, встроенного в бак. При заполнении гидросистемы следует обращать особое внимание на удаление проникшего в жидкость воздуха, т.к. наличие последнего нарушает нормальную работу ГП. Часто для удаления воздуха из магистрали в наиболее высоких ее местах устанавливают специальные вентили (вантузы) или отверстия с заглушками. Однако, как правило, заполнить всю гидросистему жидкостью с первого раза не удается. Поэтому делают дозаливку после пробного включения.
Степень заполнения гидромуфты определяется местом расположения на ней заливочного отверстия, которое не позволяет заполнить всю рабочую полость. Так, гидромуфта с постоянным наполнением считается полностью заполненной, если объем жидкости будет составлять 90-95% объема рабочей полости. Свободное пространство необходимо для расширения жидкости при нагревании и выделении из нее паров и газов во время работы гидромуфты.
Заправка объемного гидропривода делится на три этапа. На первом масло заливается в корпус гидромашины, а воздух удаляется дренажной системой. Для этого производится подача рабочей жидкости через монтажный трубопровод в нижнюю дренажную точку гидропривода. По мере поступления рабочей жидкости воздух через верхнюю дренажную точку вытесняется в гидробак. На втором этапе осуществляется заливка рабочей жидкости в гидробак до верхнего уровня. На третьем этапе заправляется гидросистема. При этом проводят пробные пуски объемного гидропривода на холостых режимах при минимальной частоте вращения приводного вала. Пробные пуски мобильных машин производят с перерывами в течении 15 с при помощи стартера. Контроль за наполнением гидросистемы осуществляется по понижению уровня масла в гидробаке. После заполнения приводной двигатель запускается на холостых режимах в течении 3…5 мин, после чего производится дозаправка до нужного уровня рабочей жидкости по метке на указателе гидробака.
Для нормальной работы пневмопривода необходим чистый воздух. При транспортировании по трубам воздух загрязняется конденсатом, твердыми частицами (ржавчиной и пр.). Попадая в пневмодвигатель, твердые частицы вызывают ускоренный абразивный износ трущихся частей. Для предотвращения этого в воздухопроводе должны устанавливаться масловлагоотделители, а перед потребителями – специальные фильтры.
В процессе расширения сжатого воздуха его температура значительно понижается, для смазки необходимо применять масла с низкой температурой застывания. Обычно для этой цели применяется масло индустриальное И-30А. В некоторых случаях для понижения температуры застывания масла применяются специальные присадки.
В процессе работы гидропневмоприводов рекомендуется систематически контролировать давление рабочей жидкости в напорной гидролинии, т.к. оно характеризует нагрузку на выходном звене. Давление контролируется манометром, который должен устанавливаться на основании, свободном от вибрации, и обязательно с демпфером для сглаживания пульсаций давления. Работа гидропневмоприводов при повышенном давлении приводит к преждевременному их износу.
При срабатывании предохранительного клапана необходимо уменьшить нагрузку на исполнительном органе. Длительная (более минуты) работа гидропривода при открытом предохранительном клапане недопустима, так как это ведет к резкому повышению температуры рабочей жидкости и, следовательно, всего гидропривода. С повышением температуры уменьшается вязкость рабочей жидкости, увеличиваются утечки и происходит более интенсивное ее окисление и выделение смолистых осадков, что приводит к изменению проходных отверстий дросселей, щелей золотников и т.п. Ухудшаются также технические показатели ГП.
Минимально допустимая рабочая температура жидкости определяется температурой ее застывания. При низкой температуре резко увеличивается вероятность появления кавитации и подсосов воздуха. Оба эти явления недопустимы при нормальной работе. Поэтому необходимо систематически проверять чистоту фильтра на всасывающем трубопроводе, уровень жидкости в баке, не допускать работу привода при температурах, близких к температуре застывания жидкости.
Попавший в масло воздух при разомкнутой системе циркуляции можно заметить по молочному цвету потока на конце сливной гидролинии. В замкнутых системах циркуляции такой контроль невозможен. Поэтому необходимо систематически контролировать давление во всасывающей гидролинии. Наступление кавитации в некоторых случаях можно зарегистрировать по специфичному шуму в насосе.
Работа пневмодвигателей с малой степенью изменения давления при расширении (р2/р1< 0,45) сопровождается значительным охлаждением воздуха. Т.к. полного осушения воздуха в пневмоприводе добиться нельзя, то охлаждение иногда приводит к обмерзанию выхлопных патрубков. Обмерзание становится особо интенсивным при повышенных давлениях воздуха. Поэтому такие режимы могут допускаться только как кратковременные (несколько минут).
В процессе эксплуатации гидропневмоприводов вследствие износа трущихся поверхностей увеличиваются утечки рабочей жидкости. Для уменьшения утечек в объемных гидроприводах рекомендуют заменять рабочую жидкость новой с повышенной вязкостью (например, заменить масло индустриальное И-30А маслом И-40А).
Вообще, при правильной эксплуатации гидроприводов необходимо иметь график контроля и замены рабочей жидкости. Средний срок службы индустриальных масел 6 мес., турбинных – 2 года.
Эксплуатация и ремонт гидравлических и пневматических систем
Независимо от особенностей системы в процессе эксплуатации проводят проверку правильности работы по заданному циклу при номинальных нагрузках, включающую проверку: величины скоростей рабочих органов; величин давления в магистрали; времени цикла и отдельных элементов цикла; работы сигнальных (контрольных) устройств. При необходимости регулируют пружины клапанов, дросселей, корректируют положение кулачков управления, настраивают клапан давления, клапан выдержки времени и т.п. По окончании регулировок все регулировочные элементы должны быть надежно законтрены.
Обслуживание исполнительных органов. Исполнительные органы просты и надежны в эксплуатации. При надлежащем уходе и правильной смазке они работают без ремонта 2-4 года. Уход и своевременная смазка особенно важны, если эти органы работают в тяжелых условиях – с ударами, в пыльной и влажной среде, со знакопеременными нагрузками и т.д. Необходимо своевременно смазывать подшипники, менять смазку в указанные инструкцией сроки и применять только чистое масло рекомендованных марок. При промывке исполнительные органы передвигать вручную. Специальные фильтры для очистки масла и воздуха необходимо регулярно очищать.
Проверка герметичности соединений трубопроводов и уплотнительных устройств. Контроль производить визуально или с помощью средств, позволяющих обнаружить утечку (масло, мыльная вода). При необходимости подтянуть или заменить соединения и уплотнения. После замены уплотнения проверить устройство на герметичность.
Проверка и обслуживание очистных устройств. Обслуживание очистных устройств заключается в периодическом контроле и осмотре, восстановлении или замене фильтрующих элементов и т.п. При эксплуатации необходимо своевременно удалять загрязнения из резервуаров очистных устройств. Сливать конденсат из устройств с непрозрачным резервуаром, если визуальный контроль невозможен, периодически по графику. Периодически промывать внутренние поверхности очистителя растворами, которые не разрушают поверхности деталей этих устройств. Для промывки резервуаров использовать теплую мыльную воду.
В процессе эксплуатации поры фильтрующих элементов загрязняются и появляется необходимость замены фильтрующего элемента или восстановления его пропускной способности. Очищают металлокерамические, керамические и сетчатые фильтрующие элементы. Бумажные, волокнистые и тканевые заменяют. Восстанавливают фильтрующие элементы:
– пропусканием сжатого воздуха в направлении противоположном направлению движения при работе фильтра;
– нагнетанием химических растворителей в направлении противоположном направлению потока или фильтрации;
– пропусканием струи горячего газа; – ультразвуковой очисткой.
При внесении в сжатый воздух масла для смазки трущихся поверхностей пневматических устройств часть масла оседает на стенках воздухопроводов. Применяют два способа очистки трубопроводов: продувку сжатым воздухом и промывку водой; химическую очистку. Продувку сжатым воздухом и промывку водой производят при скорости движений воздуха и воды 15-20 м/с. Этот способ даст удовлетворительные результаты при очистке труб от обычных загрязнений, но он не позволяет полностью удалить из них наплывы, ржавчину и окалину. Более эффективным способом очистки трубопроводов является промывка их растворами синтетических поверхностно-активные моющих средств. Правилами устройства и безопасности эксплуатации моторов и трубопроводов регламентирован срок химической очистки – не реже 1 раза в 6 месяцев.
Различные детали оборудования в зависимости от условий работы изнашиваются и поэтому их проверяют и заменяют в заранее установленные сроки. Для предупреждения последствий износа деталей применяют систему планово-предупредительного ремонта (ППР), содержанием которой являются заранее планируемые систематические осмотры и ремонты оборудования. В соответствии с характером и объемом работ основные виды обслуживания сводятся к следующим.
Осмотр. При осмотре оборудования необходимо:
1) проверить величину давления в системе;
2) проверить и устранить утечки в местах соединений;
3) проверить исправность фильтра, очистить его, а при необходимости заменить фильтрующие элементы;
4) проверить правильность работы управляемого объекта. При необходимости произвести настройку и регулировку.
Малый ремонт. Малым ремонтом предусмотрены:
1) замена непригодных уплотнений, шлангов, труб;
2) проверка герметичности соединений и уплотнений исполнительных механизмов, распределительной и контрольно-регулирующей аппаратуры;
3) замена изношенных деталей исправными; восстановление посадок в сопряжениях различными способами (хромированием, напылением металла, заливкой эпоксидной смолой, наплавкой);
4) регулировка плавности перемещения механизмов;
5) проверка исправности ограничителей, переключателей и т.д.;
6) выявление деталей, требующих замены при ближайшем плановом ремонте;
7) проверка и очистка фильтрующих элементов;
8) настройка системы в соответствии с циклом работы.
Средний ремонт. Включает работы малого ремонта и, кроме того:
1) частичную разборку оборудования для устранения неисправности;
2) промывку, очистку и продувку дросселирующих элементов, замену изношенных частей.
Капитальный ремонт. Здесь к объему работ, выполняемых при среднем ремонте, добавляются работы по полной разборке системы. При этом заменяют все изношенные детали и узлы, ремонтируют все базовые детали. После сборки системы производят регулирование плавности хода и перемещения исполнительных механизмов, испытание устройств по всем основным параметрам.
Эксплуатационная надежность гидропривода обеспечивается за счет:
– комплекса дополнительных мер, которые осуществляются при изготовлении, установке и эксплуатации узлов и элементов;
– применения соответствующих конструкционных материалов (сталей) и их дополнительной термообработки для повышения прочности и износостойкости деталей;
– повышения чистоты обработки основных деталей, рационального выбора допуска и посадок, уменьшения концентрации напряжений;
– предотвращения хрупкого разрушения сварных узлов и соединений путем совершенствования методов их конструирования и технологии изготовления;
– использования для уплотнительных элементов соответствующих резин;
– применения рабочих жидкостей, сохраняющих необходимые рабочие свойства при низких температурах;
– снижения потерь давления рабочей жидкости в гидролиниях всасывания, нагнетания и дренажа;
– использования устройств для подготовки и подогрева рабочей жидкости перед началом запуска;
– выбора оптимальных режимов запуска гидропривода.
Для нормальной работы ГП необходимо обеспечивать принудительную подпитку насоса или устанавливать его непосредственно в гидробаке. Рекомендуется также устанавливать насосы так, чтобы всасывающее отверстие насоса было расположено ниже наименьшего уровня масла в гидробаке не менее чем на 500 мм. При работе в режиме самовсасывания рабочей жидкости всасывающую гидролинию следует делать как можно короче; запрещается помещать в ней фильтры и другие элементы, способствующие увеличению сопротивления проходу рабочей жидкости. Необходимо тщательно следить за герметичностью всасывающего трубопровода.
Особое внимание должно уделяться очистке рабочей жидкости от загрязнений. Фильтры рекомендуется устанавливать на сливной магистрали. Их пропускная способность должна быть вдвое большей, чем фильтров в нормальных условиях эксплуатации. В гидросистеме необходимо предусматривать перепускные клапаны.
Гидробаки должны иметь отстойники для сбора воды и устройства для слива конденсата. Во избежание попадания конденсата в гидросистему гидропривод полностью заполняется маслом, а для компенсации объемных изменений жидкости в процессе работы привода устанавливаются эластичные компенсаторы. В противном случае сообщение гидробака с атмосферой должно осуществляться через устройства, полностью исключающие попадание воды в рабочую жидкость.
Для уменьшения потерь давления в трубопроводах необходимо обеспечить минимальную протяженность трубопроводов, сократить число изгибов, соединений, переходов и т.п. Допустимая скорость рабочей жидкости во всасывающем трубопроводе – 0,85 м/с, в сливном – 1,4 м/с, в нагнетательном при номинальном давлении 32 МПа – 5 м/с.
Основные неполадки в гидросистемах и способы их устранения
При эксплуатации гидропривода ввиду сложности конструкции многих его элементов, неизбежно возникают различного рода неисправности, которые необходимо вовремя определять и устранять. В табл. приводятся основные неполадки в гидросистемах машин, причины их появления и способы устранения.
| Причина | Способ устранения | ||||||||
| 1. Насос не подает жидкость в систему | |||||||||
| Неправильное направление вращения вала насоса | Изменить вращение вала
| ||||||||
| В баке мало рабочей жидкости | Долить жидкость до отметки маслоуказателя | ||||||||
| Засорился всасывающий трубопровод | Прочистить трубопровод | ||||||||
| Подсос воздуха во всасывающей трубе | Подтянуть соединение | ||||||||
| Поломка насоса | Устранить повреждения или заменить насос | ||||||||
| Велика вязкость жидкости | Заменить жидкость | ||||||||
| Засорился демпфер переливного клапана | Промыть клапан и прочистить демпферное отверстие | ||||||||
| 2. Снижение давления в системе | |||||||||
| Насос не подает жидкость в систему | См. пункт 1 | ||||||||
| Большой износ насоса или ГМ (внутренние утечки велики) | Проверить производительность и давление ГМ или насоса на холостом ходу и под нагрузкой. При объемном КПД ниже паспортного заменить насос или ГМ. | ||||||||
| Большие внешние утечки по валу через корпус насоса | Заменить уплотнения. Проверить, нет ли раковин, трещин и т.п. При их обнаружении заменить насос | ||||||||
| Несоответствие производительности расходу, необходимому потребителям | Подобрать ГМ или насос достаточной производительности или установить дополнительный. | ||||||||
| "Завис" золотник предохранительного клапана или не "сел" на седло переливной клапан | Разобрать и промыть клапан, проверить состояние демпфера, пружины, шарика и его седла
| ||||||||
| Недостаточное сечение трубопроводов при значительной длине и неравномерном расходе | Подобрать нужное сечение трубопроводов расчетным путем | ||||||||
| Повышение утечки в соединениях системы | Подтянуть соединения. Заменить износившиеся уплотнения | ||||||||
| Повышение утечки в устройствах | Заменить непригодные уплотнения. Отремонтировать подвижные детали устройств | ||||||||
| Уменьшение вязкости масла вследствие его нагрева | Улучшить условия охлаждения масла | ||||||||
| 3. Шум и вибрация в системе | |||||||||
| Большое сопротивление во всасывающем трубопроводе | Увеличить проходное сечение труб
| ||||||||
| Мала пропускная способность фильтра или он засорился | Заменить фильтр или промыть его
| ||||||||
| Подсос воздуха во всасывающей трубе | Подтянуть соединения | ||||||||
| Засорился сапун в баке | Прочистить сапун | ||||||||
| Вибрация клапана | Разобрать и проверить демпфирующие каналы | ||||||||
| Резкое изменение проходного сечения трубопроводов | Увеличить и выправить проходные сечения трубопроводов | ||||||||
| Нежесткое крепление трубопроводов | Закрепить трубопроводы | ||||||||
| 4. Неравномерное движение рабочих органов | |||||||||
| Наличие воздуха в гидросистеме | Выпустить воздух из системы | ||||||||
| Давление настройки предохранительного клапана близко к давлению, необходимому для движения рабочих органов | Настроить предохранительный клапан на давление на 0,5…1,0 МПа больше, чем давление, необходимое для движения рабочих органов | ||||||||
| Малó противодавление на сливе из цилиндра | Повысить сопротивление на сливе (регулировкой дросселя или подпорного клапана) | ||||||||
| Механическое заедание подвижных частей гидроцилиндра | Отремонтировать гидроцилиндр
| ||||||||
| Неравномерная подача масла насосом. Шум и стук в насосе вследствие поломки одной из лопаток или плунжера | Заменить насос | ||||||||
| 5. Резкое уменьшение скорости движения при росте нагрузки | |||||||||
| Большие внутренние или внешние утечки в элементах гидросистемы | См. пункт 2 | ||||||||
| Регулятор скорости заедает в открытом положении | Разобрать регулятор скорости, проверить исправность пружины и плавность перемещения золотника. Устранить дефекты, промыть и собрать регулятор | ||||||||
| Предохранительные и перепускные клапаны отрегулированы на низкое давление | Настроить предохранительные и перепускные клапаны | ||||||||
| 6. Постепенное уменьшение скорости движения рабочего органа | |||||||||
| Загрязнение рабочей жидкости | Промыть гидросистему и заменить жидкость | ||||||||
| Засорение фильтров, дросселей и других аппаратов системы | Промыть аппаратуру | ||||||||
| Облитерация (заращивание) щелей дросселя | Увеличить минимальное открытие дросселя или установить дроссель с меньшим минимальным расходом | ||||||||
| Износились уплотняющие поверхности гидроагрегатов или снизилась вязкость рабочей жидкости | Заменить износившиеся гидроагрегаты или заменить рабочую жидкость | ||||||||
| 7. Повышенное давление в нагнетательной линии при холостом ходе | |||||||||
| Неправильный выбор аппаратуры, уменьшенное проходное сечение трубопроводов или некачественный монтаж | Заменить аппаратуру, установить трубопроводы с большим проходным сечением, исключить излишние изгибы, соединения и т.п.
| ||||||||
| Засорился канал управления переливным клапаном распределителя | Прочистить каналы распределителя | ||||||||
| Повышенные механические сопротивления движению рабочих органов | Устранить недостатки конструкции, отремонтировать штоки цилиндров и т.п. | ||||||||
| 8. Повышенный нагрев масла в системе | |||||||||
| Повышенные потери давления в трубопроводах и гидроаппаратуре. | См. пункт 7 | ||||||||
| Плохой отвод тепла от бака и трубопроводов | Улучшить теплоотвод от бака и труб | ||||||||
| Насос не разгружается во время пауз | Проверить работу разгрузочного устройства, устранить дефекты | ||||||||
| Неисправность терморегулирующей аппаратуры | Устранить неисправность | ||||||||
| 9. Обратный клапан пропускает жидкость при изменении направления потока | |||||||||
| Клапан не прилегает к седлу.
| Разобрать клапан, проверить состояние седла, конуса клапана и пружины. | ||||||||
| Дефект рабочих кромок клапана или седла. Сломалась пружина клапана | Устранить дефекты, промыть и собрать клапан. | ||||||||
| 10. Предохранительный клапан не удерживает давления | |||||||||
| Засорился демпфер или седло клапана. Потеря герметичности в системе дистанционной разгрузки | Прочистить демпфер, промыть потоком жидкости
| ||||||||
| Износился шарик или седло | Заменить шарик или седло | ||||||||
| Сломалась пружина | Заменить пружину | ||||||||
| 11. Давление за редукционным клапаном отсутствует | |||||||||
| Засорился демпфер или седло клапана | См. пункт 10 | ||||||||
| Износился шарик или седло | См. пункт 10 | ||||||||
| Сломалась пружина | См. пункт 10 | ||||||||
| 12. Через дренажные отверстия идут большие утечки | |||||||||
| Износились уплотнения | Заменить уплотнения | ||||||||
| Износились рабочие поверхности подвижных распределительных устройств | Произвести ремонт или замену | ||||||||
| 13. Золотники с электрогидравлическим управлением не переключаются при включении электромагнита | |||||||||
| Заедание золотника в корпусе (задир золотника). Заклинивание золотника при грязном масле или осевшей возвратной пружине. Густое масло затрудняет перемещение золотника | Снять электромагниты, проверить вручную перемещение золотника, проверить затяжку крепления корпуса золотника, промыть аппарат, сменить масло
| ||||||||
| Якоря электромагнитов не перемещаются на полную величину хода | Проверить напряжение в зажимах электромагнита, устранить заедание якоря при перемещениях | ||||||||
| Расклепался конец толкателя | Заменить толкатель | ||||||||
| Засорилось дренажное отверстие в золотнике | Разобрать, промыть | ||||||||
| 14. Электромагниты гудят и перегреваются | |||||||||
| См. пункт 13 | См. пункт 13 | ||||||||
| Слишком сильны возвратные пружины | Заменить на более слабые | ||||||||
| Напряжение питающего тока не соответствует номиналу | Отрегулировать напряжение | ||||||||
| Расклепался якорь электромагнита | Переклепать якорь | ||||||||
| 15. Обрыв и трещины маслопроводов с нарушением герметизации | |||||||||
| Недопустимые деформации гибких рукавов | Усовершенствовать конструкцию маслопровода | ||||||||
| Старение и износ гибких рукавов | Заменить рукав | ||||||||
| Резонансные колебания трубопроводов | Закрепить трубы скобами | ||||||||
| Значительные пики давления в гидросистеме | Поставить перепускные клапаны и демпферы. Снизить скорость рабочего органа | ||||||||
| 16. Редукционный клапан не понижает давления или понижает недостаточно | |||||||||
| Регулирующая пружина сжата почти до полного прилегания витков. Золотник клапана заедает. Засорилась линия отвода масла после шарика в бак. Осела регулирующая пружина. Засорилось демпферное отверстие золотника. Между шариком и седлом попала грязь или поврежден шарик | Разобрать клапан промыть или заменить дефектные детали | ||||||||
| 17. Скорость подачи силового узла мала и падает при нагрузке (регулирование с помощью регулятора расхода) | |||||||||
| Засорилась щель дросселя | Разобрать и промыть с заменой дефектных деталей | ||||||||
| Ослабла пружина встроенного редукционного клапана или застрял золотник. Повышение утечки в насосе и гидроагрегатах |
| ||||||||
| Большая вязкость масла | Заменить масло | ||||||||
| 18. Поток масла не реверсируется золотником приточного исполнения | |||||||||
| Заедание золотника в корпусе вследствие грязного масла, пережима крепежных болтов, полома возвратных пружин, отсутствия давления управления | Разобрать и промыть золотник. Ослабить крепежные болты. | ||||||||
| Сгорела катушка или расклепался якорь | Заменить дефектные детали | ||||||||
| 19. Масло и пена выбрасываются через заливную горловину маслобака или крышку встроенного сливного фильтра | |||||||||
| Избыток масла в баке. | Слить часть масла | ||||||||
| Подсос воздуха в гидросистему | Подтянуть соединения всасывающей линии | ||||||||
| Засорился фильтр или повреждены уплотнения крышки фильтра | Промыть фильтр и заменить уплотнения | ||||||||
| 20. Нарушение правильного чередования цикла | |||||||||
| Неисправность распределителя
| Разобрать распределитель, очистить и устранить поломку | ||||||||
| Неправильно установлены кулачки и упоры | Проверить установку кулачков, упоров | ||||||||
| Нарушение последовательности срабатывания электромагнитов распределителей | Проверить правильность коммутаций электромагнитов, настройку клапана выдержки времени, реле давления | ||||||||
| Выход из строя управляющего или распределительного аппарата | Проверить аппарат на работоспособность. При необходимости заменить | ||||||||
| 21. Общие неполадки устройств и систем | |||||||||
| Засорение дросселирующих элементов | Прочистить и продуть каналы дросселей | ||||||||
| Полностью или частично перекрыты или засорены краны на трубопроводах | Прочистить отверстия и поставить краны в рабочее положение | ||||||||
| Аппаратура не поддается регулировке. Общая загрязненность системы. | Продуть и прочистить элементы системы. | ||||||||
| Неисправность шлангов. Резкий перегиб, отслаивание слоев резины. | Заменить шланги, выправить их положение. | ||||||||
| Испорчена манжета поршня цилиндра | Поставить новую манжету | ||||||||
| Разорвана мембрана | Заменить мембрану | ||||||||
| Чрезмерное трение или заедание в результате неправильной сборки и монтажа | Устранить причину заедания. Смазать все части | ||||||||
| Неисправность элементов управления | Проверить на работоспособность, при необходимости заменить | ||||||||
Техника безопасности
Пусконаладочные работы. Перед началом работы привода необходимо: установить номинальное давление питания; проверить состояние мест разъемов, крышек, пробок, трубопроводов; проверить состояние болтов, гаек и других крепежных деталей; произвести пробный запуск и проверить работу привода на различных режимах.
Налаживают приводы работники, хорошо ознакомленные с технологическими процессами и работой всех машин и механизмов. Ремонт и устранение неполадок в механизмах и приводах выполняют только при полном сбросе давления в системе и освобождении от него цилиндрови трубопроводов. При регулировке, наладке и опробовании наладчик обязан следить за тем, чтобы в зоне действия приводов и ведомых механизмов не находились люди и не производились какие-либо работы во избежание несчастных случаев при самопроизвольном движении механизмов пневмогидроприводов. При наладке и производстве каких-либо работ в зоне действия механизмов с приводом следует помнить, что при случайном отключении тока, питающего электропневмораспределители, шток поршня вместе с подвижными частями может самопроизвольно прийти в исходное положение. Поэтому персоналу категорически запрещается находиться в зоне движения механизмов с пневмоприводом, не приняв мер, исключающих возможность несчастного случая.
Во избежание скопления конденсата следует периодически производить продувку трубопроводов через специальные вентили. По окончании наладочных работ и длительных остановках машин, все магистрали следует полностью отключить, обесточить электролинию, питающую аппаратуру управления, а цилиндры и трубопроводы освободить от жидкости и газа.
Эксплуатация приводов. При эксплуатации оборудования необходимо выполнять следующие основные правила. Запускать вновь установленный или прошедший ремонт привод можно только с разрешения начальника цеха или инженера по технике безопасности.
При эксплуатации гидроприводов с высоким давлением (более 10 МПа) следует прежде всего создать безопасные условия для обслуживающего персонала от поражения струей жидкости. Для этого необходимо ограждать кожухом все участки гидролиний, которые не заключены в общий корпус машины. Все вращающиеся и быстродвижущиеся элементы гидропневмоприводов, не помещенные в корпус машины, также должны быть закрыты кожухами или иметь ограждения.
При обнаружении внешних утечек жидкости необходимо немедленно остановить насос и устранить утечки. Категорически запрещается для устранения утечек подтягивать соединения трубопроводов, штуцеры и т.п. при наличии высокого давления в гидросистеме. Гибкие рукава и шланги не должны перекручиваться в процессе эксплуатации. При обнаружении местных вздутий наружного покрова на рукавах и шлангах или появлении хотя бы небольших утечек поврежденные участки немедленно должны быть заменены новыми.
Запрещается эксплуатировать гидропривод высокого давления без манометра или при его неисправности. Контроль за давлением в гидромагистрали рекомендуется осуществлять по манометру, установленному на насосной станции.
Следует систематически проверять работу предохранительных клапанов. В случае отклонения давления срабатывания клапана от настроечного более чем на 10%, клапан должен быть заменен новым. Настройка клапана должна производиться только на специальных стендах.
При соблюдении необходимых мер предосторожности от поражения высоконапорными струями работа с нефтяными маслами и другими жидкостями для гидроприводов безопасна. Правила безопасной работы с маслами сводятся к тому, что при длительной работе с маслами необходимо пользоваться рукавицами или применять защитные мази, пасты для рук. При вскрытии тары с маслом не применять инструментов, дающих при ударе искру. После окончания работы с маслами необходимо вымыть руки теплой водой с мылом.
При загорании масел допускаются все средства тушения, кроме воды. Поэтому в местах хранения масел и расположения насосных станций необходимо иметь огнетушители, ящики с песком и лопаты. Промасленную ветошь следует складывать в металлические ящики с крышками. Ящики должны систематически очищаться от использованной ветоши.
Весьма опасными могут быть ожоги рабочей жидкостью. Поэтому категорически запрещается заменять плавкие защитные пробки в гидромуфтах неплавкими заглушками. Несоблюдение этого требования может привести к ожогам даже при соприкосновении с кожухом гидромуфты, а иногда и к пожарам.
Корпусы электродвигателей и их пусковую аппаратуру необходимо заземлять. Заземление должна иметь и пневматическая сеть, которая может попасть под напряжение при соприкосновении с оголенными кабелями, контактным проводом и т.п. Пневматическая сеть должна иметь такую коммутацию, чтобы ее можно было использовать для доставки воды при тушении пожаров.
Масловлагоотделители в пневматических сетях следует систематически освобождать от конденсата, для чего на них должны быть установлены соответствующие вентили.
При снятии нагрузки с пневмодвигателя он может развить недопустимо большую частоту вращения. В целях предохранения от «разноса» такие пневмодвигатели должны снабжаться регулятором частоты вращения.
Для снижения аэродинамического шума на пневмодвигателях необходимо устанавливать соответствующие глушители, конструкция которых должна быть такой, чтобы они улавливали и попавшее в воздух масло.
Запрещаются: работы привода с неисправной или отсутствующей измерительной аппаратурой; разборка элементов привода, находящегося под давлением, сварочные работы на установленных в системе трубопроводах и других элементах; затяжка накидных гаек трубопроводов, находящихся под давлением; оставлять работающий привод без надзора. Кроме того, соединения трубопроводов должны обеспечивать полную герметичность, все вращающиеся части должны быть ограждены.
Обслуживание сосудов, находящихся под давлением. К взрыву сосудов могут привести: повышение давления сверх допустимого, образование и воспламенение взрывоопасных смесей, ослабление прочности материала вследствие значительной коррозии, применение металла, не отвечающего требованиям проекта. Для безопасной работы этих устройств необходимо: правильно рассчитать толщину стенок; изготовить их из доброкачественного и правильно обработанного материала; обеспечивать манометрами и предохранительными клапанами; ежедневно удалять масло, воду и грязь продувкой; периодически очищать и промывать воздухосборники, влагомаслоотделители и трубопроводы. Обслуживание сосудов может быть поручено лицам, достигшим 18-летнего возраста, прошедшим обучение и инструктаж по безопасному обслуживанию сосудов. Проверку исправности предохранительных клапанов, манометров и другой арматуры сосуда следует проводить в соответствии с инструкцией по безопасному обслуживанию сосудов.
Администрацией предприятия должны быть приняты необходимые меры к прекращению работы сосуда в следующих случаях: при давлении в сосуде выше допустимого, несмотря на соблюдение всех требований, указанных в инструкции по обслуживанию; при неисправности предохранительных клапанов; в случае возникновения пожара, непосредственно угрожающего сосуду, находящемуся под давлением; при неисправности манометра и невозможности определить давление по другим приборам, если в основных элементах сосуда обнаружены трещины, вспучивания, значительное утонение стенки, течи в заклепочных и болтовых соединениях, разрыв прокладки; в других случаях, предусмотренных инструкцией по безопасному обслуживанию сосудов.
Пневматические сосуды и баллоны, у которых произведение вместимости в литрах на рабочее давление равно 20 МПа и более, должны удовлетворять «Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением».
