РТІ Гумотехнічні вироби

Гідроциліндри є агрегатами які в процесі експлуатації, на практиці дають досить велику частину відмов у роботі гідравлічних систем. В основному їх відмови відбуваються через неправильну експлуатацію або зневагу до обслуговування. Зовнішні пошкодження та їх наслідки очевидні і можуть бути виявлені при щоденних оглядах машини (вм'ятини на корпусі, подряпини, вибоїни на штоку, масляне виснаження штока тощо). А ось внутрішні витікання та нормальне зношування вимагають більш ретельної уваги.

Основні причини несправностей, що виникають у гідроциліндрах

До найпоширеніших причин появи несправностей у гідроциліндрах:
• Порушення періодичності технічного обслуговування гідросистем.
• Використання низькосортних гідравлічних масел (часто сумішей різних масел.)
• Наявність механічних домішок в оліях, внаслідок чого відбувається засмічення фільтрів і жиклерів, зависання золотників і клапанів, порушення цілісності ущільнювальних елементів (манжет, кілець, брудознімачів) гідроциліндрів, і в результаті порушення нормальної роботи гідросистеми машини, що експлуатується.
• Порушення параметрів установки у вузлах та агрегатах, тобто. такі випадки, коли у конструкції виникає ефект вигину штока г/циліндра.
• Порушення правил експлуатації (перевищення вантажопідйомності, механічні пошкодження тощо)

Наслідки очевидні та неминучі:

- Порушення герметичності, за рахунок інтенсивного зносу ущільнень;
- механічні пошкодження штоків, гільз, поршнів - задираки, сколи, злам, вигин;
– знос посадкових місць підшипників, втулок у вухах;
- Порушення цілісності опорно-ущільнювальних елементів.

Працездатність гідроциліндра зазвичай знижується поступово в часі, а знос може бути більше 20%, коли це усвідомлює працівник, помічаючи сповільненість та збільшення часових циклів.
Основним способом оцінки технічного стану гідросистеми є її тестування, що нині через погану оснащеність даним видом обладнання неприйнятно для наших експлуатаційників.
Тому цілком доречно в таких випадках скористатися рекомендаціями старшого навчального консультанта «Caterpillar» Руді Урбано щодо визначення внутрішнього витоку через ущільнювальні елементи поршня гідроциліндра, суть яких полягає в наступному: висунути шток на максимальну довжину робочого ходу і чекати при працюючій гідросистемі хвилин, і якщо шток посуне більш ніж на 0,5 дюйма (приблизно 15 мм), то значить, є внутрішній витік через ущільнювальні елементи поршня.
Експлуатація гідроциліндра повинна проводитись відповідно до "Технічного опису та інструкції з експлуатації" виробу, на який він встановлюється. Монтаж, демонтаж та експлуатація гідроциліндра на виробі повинні проводитись персоналом, ознайомленим з "Технічним описом та інструкцією з експлуатації" на машину та гідроциліндр.

Загальні вимоги при проведенні монтажу та встановлення гідроциліндрів

• Розбирання, складання гідроциліндрів та заміну опорно-напрямних та ущільнювальних елементів проводити згідно з «Інструкцією з обслуговування та ремонту циліндрів гідравлічних».
• При монтажі та експлуатації гідроциліндрів повинні дотримуватися правил безпечної роботи, наведених у ГОСТ 16028, ГОСТ 12.2.086, а також в інструкції з експлуатації машини.
• Перед встановленням гідроциліндра на машину необхідно щонайменше за 12 годин його розконсервувати.
• При монтажі гідроциліндра необхідно забезпечити дотримання напряму дії зусилля з віссю штока по всьому шляху його руху, а також надійність закріплення гідроциліндра.
• При монтажі гідроциліндрів необхідно забезпечити жорстку фіксацію штока (плунжера) щодо гільзи для запобігання його мимовільному висуванню. Монтаж гідроциліндрів масою до 30 кг здійснюють вручну, понад 30 кг – із застосуванням підйомно-транспортних засобів.
• Монтаж гідроциліндра на виріб (машину) рекомендується проводити знімними вантажозахоплювальними пристроями, наприклад, вантажним текстильним стрічковим стропом типу СТП або СТК, необхідної вантажопідйомності.

Схеми стропування

• У разі встановлення гідроциліндрів на шарнірних підшипниках відхилення (неперпендикулярність) його геометричної осі не повинно перевищувати 2 град. в одному напрямку. При мастилі шарнірних підшипників через опорний палець мастильні канавки на опорних пальцях повинні збігатися з отворами для змащування у внутрішньому кільці підшипника. При монтажі шарнірного підшипника в вушко роз'єм на його зовнішньому кільці (паз) повинен встановлюватися перпендикулярно до напрямку діючого навантаження. Основні правила монтажу гідроциліндрів:
• Радіальні навантаження на шток (плунжер) мають бути мінімальними.
• Слід забезпечити співвісність штока (плунжера) і валу веденого механізму, що з'єднується з ним. Для перевірки співвісності встановлюють монтажні струни, виска та інші пристосування. Непаралельність осі штока та напрями переміщення ведених штоків вузлів не повинна перевищувати 0,1 мм на довжині 150 мм.
• Кріплення гідроциліндрів має бути міцним та жорстким (за винятком спеціальних випадків), а для зчленування штока (плунжера) з приводом рекомендується застосовувати шарнірне з'єднання.
• Величину робочого ходу штока (плунжера) гідроциліндра слід вибирати трохи більшою порівняно з величиною максимального ходу веденого механізму, щоб уникнути можливих ударів поршня об кришку.
• Не допускається навантажувати шток у крайніх положеннях додатковою силою, яка перевищує номінальну.
• При виникненні крайніх положень штока динамічних навантажень, що перевищують максимально допустимі, в гідросистемі необхідно передбачити пристрої для гальмування та демпфування поршня.
• Має бути забезпечений зручний доступ до гідроциліндра для поточного обслуговування та спостереження за його роботою.

Внутрішні діаметри трубопроводів

Для підключення гідроциліндра до гідравлічної системи внутрішньо внутрішньо діаметри трубопроводів повинні бути прийняті з умови забезпечення необхідного часу спрацьовування на основі розрахункових або досвідчених даних. Для зменшення опору потоку необхідно уникати великої кількості вигинів та застосовувати трубопроводи малої довжини. Труби перед монтажем мають бути ретельно очищені від забруднень.

При роботі в запилених умовах шток (плунжер) гідроциліндра слід захищати від попадання пилу та бруду, що запобігатиме передчасному виходу з ладу ущільнень.

Після встановлення гідроциліндра шарнірні підшипники потрібно змастити універсальним середньоплавким мастилом УС-1 ГОСТ 1033 або іншими аналогами до появи в зазорах підшипників.

Після монтажу гідроциліндра та підключення його до гідравлічної системи потрібно обов'язково видалити повітря із гідроциліндра та гідросистеми.

Перевірка роботи гідроциліндра складається з переміщення штока (плунжера) у режимі робочого ходу та повернення вхолосту та під навантаженням. Шток (плунжер) повинен пересуватися плавно, без вібрацій та заїдань.

Протягом перших 8 годин роботи тиск у гідроциліндрах не повинен перевищувати 50% номінального значення.

Технічне обслуговування гідроциліндра

Технічне обслуговування гідроциліндрів полягає у своєчасній заміні ущільнень у разі витоків.

При швидкому виході ущільнень із ладу слід знайти та усунути причини їхнього підвищеного зносу. Такими причинами можуть бути: потрапляння забруднень у порожнину циліндра; робота на забрудненій робочій рідині; поява корозії на штоку та гільзі (при тривалих зупинках гідроприводу); наявність подряпин і зазубрин на штоку та гільзі.

Правила заміни ущільнень такі: перед встановленням елементів ущільнювачів очистити всю систему від забруднень; ущільнення не повинні проходити над гострими кромками, виступами штока, різьбленням, канавками і т.п. (ці місця перед монтажем ущільнень повинні бути закриті відповідно до рекомендацій щодо монтажу ущільнень); ущільнення та деталі ущільнювального вузла повинні бути змащені, відсутність мастила або недостатнє мастило ущільнень та прилеглих до них деталей перед збиранням можуть, незважаючи на хороші монтажні умови та обережність, спричинити пошкодження ущільнень; Для монтажу ущільнень необхідно використовувати спеціальний інструмент, виготовлений із пластмасового прямокутного профілю з добре закругленими кромками та оправками відповідно до існуючих рекомендацій.

Особливості налагодження гідроциліндрів

При налагодженні гідроциліндрів забороняється:

– виконувати роботи на циліндрах, що знаходяться під тиском;
– включати гідропривід із слабо закріпленим або незакріпленим циліндром;
– підтягувати штуцери, кріпильні деталі під час роботи циліндра;
- Встановлювати деталі з дефектами, що впливають на міцність конструкції;
– встановлювати циліндр без технічного паспорта, що підтверджує його придатність до експлуатації.

Рух штока (плунжера) гідроциліндра ривками вказує на недостатній розмір або засмічення труб, що підводять, падіння тиску в гідросистемі, неправильно обраний розмір гідроциліндра, порушення правил монтажу циліндра або порушення стану тертьових поверхонь штока і гільзи.

При відмові в роботі гідроциліндра потрібно перевірити правильність складання та встановлення ущільнень поршня та штока, а також стан деталей.

Характерні несправності у роботі гідроциліндрів

Найбільш характерні несправності в роботі гідроциліндрів, причини їх виникнення та способи усунення наведені у таблиці 1.

Важливим моментом є правильний вибір робочої рідини гідроциліндрів. Основними вихідними параметрами, що визначають вибір типу робочої рідини, є:
– діапазон температур навколишнього середовища та характер зміни температур у цьому діапазоні;
- максимально можлива температура в режимі роботи;
– тиск робочої рідини у гідроприводі;
– допустима тривалість експлуатації гідравлічної системи без заміни олії;
– допустима у процесі експлуатації забрудненість робочої рідини (з урахуванням вимог до елементів гідроприводу, можливих джерел забрудненості та тонкості фільтрації);
- трудомісткість заміни олії;
– характеристики матеріалів, що застосовуються, зокрема, матеріалів ущільнювальних пристроїв;
- Вартість робочої рідини.

При виборі робочої рідини необхідно також враховувати такі особливості робочих рідин та їх вплив на працездатність гідроприводів.

Для забезпечення герметичності та заданого ресурсу гідросистем, що експлуатуються при позитивних температурах, доцільно застосовувати мінеральні олії з кінематичною в'язкістю 20-40 сСт при тиску до 70 кг/см2 і 60-100 сСт при тиску 70-200 кг/см2.

Практично тривала робота з відносно високим ККД може бути забезпечена при кінематичній в'язкості не менше 20-25 ст. У верстатах, гірських машинах, пресах широко застосовуються олії високого ступеня очищення: АУ, турбінні 22 та 30, індустріальні (ГОСТ 20799). Недоліком мастил за ГОСТ 20799 є схильність їх до окислення та виділення смол.

Нормальна експлуатація гідросистем можлива при кінематичній в'язкості робочої рідини не більше 1500 ст. Хоча запуск гідросистем можливий при кінематичній в'язкості 3000-5000 сст, для гідросистем негайної готовності кінематична в'язкість не повинна перевищувати 2000 сст.

Тривала стабільність характеристик мінеральних масел може бути забезпечена при температурах, що не перевищують 70 ° С. Робота при більш високих температурах призводить до різкого зниження терміну служби робочих рідин. При високих температурах (до 200 С) доцільно застосовувати кремнійорганічні рідини (наприклад, 7-50С-3). При цьому необхідно враховувати, що ці рідини мають високу плинність, низькі властивості, що змащують. Вони розчиняються пластифікатори синтетичних каучуків. У зв'язку з цим особливу увагу слід приділити вибору конструкції і матеріалів ущільнень і пар.

Таблиця 1.Найбільш характерні несправності в роботі гідроциліндрів, причини їх виникнення та способи усунення

Технічні вимоги до робочої рідини гідросистем та рекомендовані робочі рідини та їх параметри

Технічні вимоги до робочої рідини гідросистем представлені у таблиці 2.

Рекомендовані робочі рідини та їх параметри для гідроприводу будівельно-дорожніх машин, комунальної та сільськогосподарської техніки наведено у таблиці 3.

Таблиця 2. Технічні вимоги до робочої рідини гідросистем

Таблиця 3. Рекомендовані робочі рідини та їх параметри для гідроприводу будівельно-дорожніх машин, комунальної та сільськогосподарської техніки

* - тільки для районів особливо холодного клімату

p align="justify"> Робочі рідини при тривалій роботі в умовах високих тисків і температур змінюють свої фізико-хімічні властивості, тому їх необхідно періодично замінювати.Збільшити термін служби робочих рідин можна при застосуванні олій з присадками, забезпеченні теплового режиму з максимальною температурою олії не більше 60–70°С, захистом системи від потрапляння ззовні забруднень та води, а також належною фільтрацією олії.

Контроль за станом олії. Забрудненість робочих рідин

Контроль за станом олії в процесі експлуатації здійснюється за зміною наступних основних параметрів: стабільності кислотного числа, в'язкості та рівня забрудненості.

• Забрудненість робочої рідини.
Під частинками забруднення розуміють усі сторонні частинки, включаючи смолоутворення, органічні частинки, колонії бактерій та продукти їхньої життєдіяльності. Розмір цих частинок, крім волокон, приймається найбільшим виміром. Волокна вважаються частинки товщиною не більше 30 мкм при відношенні довжини до товщини не менше 10:1.
• Ступінь забрудненості робочих рідин може бути оцінена ваговим способом за ГОСТ 6370, відповідно до якого вміст у рідині механічних домішок до 0,005% включно оцінюється як їх відсутність. Проте вагова концентрація лише опосередковано характеризує небезпека забруднень до роботи гідросистеми, оскільки за однієї й тієї ж вагової концентрації характер забруднень (розміри і кількість) може бути різними.
Більш точною є оцінка ступеня забрудненості за ГОСТ 17216, яким встановлено 17 класів, що відрізняються один від одного за кількістю та розмірами частинок забруднення, що знаходяться в рідині.
Рідини класів 0-2 доцільно використовувати для прецизійних приладів, особливо точних лабораторних та контрольних робіт, класів 3-12 - для випробувальних та промивних стендів, відповідальних систем (гідросистеми літаків, прецизійні верстати тощо), класів 13-17- гідросистем грубого силового обладнання у загальному машинобудуванні.
За ГОСТ 17216 наявність у рідинах часток розміром понад 200 мкм (крім волокон) не допускається.
• Контролює розміри та кількість часток забруднень.
Контроль розмірів та кількості частинок забруднень (за гранулометричним складом) заснований на візуальному підрахунку частинок, що знаходяться в пробі рідини, або за допомогою мікроскопа з п'ятдесятикратним збільшенням, або мікрофотографії проби. Недоліком цих методів є їхня тривалість (після відстою проби протягом доби підрахунок частинок триває 2—3 год). Застосування фотоелектронних пристроїв дозволяє автоматизувати цей процес.
У сучасних гідросистемах, агрегати яких мають малі зазори в рухомих сполуках, наявність в рідині домішок, порівнянних з величинами зазорів, може призвести не тільки до зниження ресурсу, але і до виходу з ладу системи через істотне підвищення тертя або заклинювання пар, що труться. Для очищення від домішок, що містяться в самій рідині або які потрапляють до неї у вигляді продуктів зносу, корозії та розкладання матеріалів гідроприводу, застосовується фільтрація.
Фільтрація здійснюється при протіканні рідини через пори матеріалу, що фільтрує, розмір яких визначає тонкість фільтрації.Фільтруючі елементи діляться на поверхневі (сітчасті, дротяні, паперові, тканинні) та об'ємні (пластинчасті, повстяні, фетрові, багатошарові сітчасті та тканинні, пластмасові, металокерамічні та ін.).
Тонкість фільтрації оцінюється за найменшим розміром частинок, що затримуються фільтром.
У процесі експлуатації необхідно зливати забруднення, що накопичилися з корпусу фільтра, промивати сітчасті або замінювати забруднені паперові фільтроелементи.

Автор статті: Тимошкін С.І

Несправності штока гідроциліндра

Шток гідроциліндра є одним із основних компонентів гідроциліндра, який застосовується при підвищених силових навантаженнях в агресивних хімічних середовищах. Постійні температурні перепади, високі навантаження та тиск сприяє швидкому зношування деталей, внаслідок чого можуть виникнути такі проблеми, як підвищений витік олії та зниження ефективності роботи всієї гідросистеми.

Основними несправностями штока є:

• ушкодження штоків або їх підшипників;
• Забруднення гідравлічних рідин;
• Викривлення (вигини) штоків.

Причинами перерахованих вище пошкоджень може бути підвищений знос, подряпини, задираки, стертість, порушення герметичності, відколи, тріщини на різних ділянках і т. д. Для зниження ймовірності їх появи штоки хромують. Незважаючи на це, можливість виходу з ладу штока залишається.

Характеристика несправностей та їх усунення

Причинами пошкодження підшипників штока поршня є погане поєднання осей циліндра і навантаження, що додається до нього, що призводить до надмірного тиску на одну зі сторін.При експлуатації циліндрів слід переконатися, що поршень штока здатний витримати навантаження, яким він піддаватиметься під час роботи.

Ознаки пошкоджень штоків поршнів або підшипників штоків:

• Ущільнення штока та підшипників зношені лише з однієї із сторін;
• Штоки поршня та гільзи циліндра стерті з обох боків майже по всій довжині;
• Шток поршня вигнутий більш ніж на 0,15 мм на 1 метр довжини, шорсткість поверхні – понад 0,4 мікрона.

Усунення цієї несправності здійснюється вирівнюванням з'єднувачів, сферичних підшипників та плаваючих штоків.

Забруднення гідравлічних рідин може викликати передчасну відмову ущільнень штока. Абразивні частинки, розчинені в рідині, пошкоджують ущільнення і поверхню штока поршня, всередину циліндра також потрапляють частинки забруднень з навколишнього повітря, проникаючи крізь неякісні або пошкоджені манжети, що грязезнімаються.

Ознаками забруднень є мітки на поверхні ущільнень і поверхнях підшипників штока. Присутність води в олії викликає фарбування та розшаровування ущільнень при високих температурах.

Ліквідація забруднень провадиться шляхом фільтрації. Згодом бажано перемістити гідророзподільник ближче до гідроциліндра, що дозволить скоротити об'єм олії в шлангу в порівнянні з об'ємом олії в циліндрі. В результаті цих дій масло при попаданні в резервуар відфільтровуватиметься і охолоджуватиметься.

Іншим рішенням є встановлення ущільнень скребкового типу та сільфонів штока, що скорочують кількість забруднювачів у рідині.

Вигини стрижня виявляються у вигляді тріщин на поверхні, руйнувань чи ушкоджень ущільнень.Визначити вигин можна за хромом: одна сторона відполірована, інша - тьмяна. Вигнуті штоки випрямляються під гідравлічним пресом та повторним хромуванням. При обробці деталей зменшується діаметр основного металу та скорочується термін служби виробу, тому рекомендується в таких випадках встановити новий шток.

Досвідчені фахівці компанії «Гідронік» за допомогою наявного в наших майстернях обладнання здійснюють оперативне усунення несправностей штоків гідроциліндрів та інших компонентів гідравлічних двигунів.

Залежно від характеру та ступеня пошкоджень ремонт може бути різної тривалості, від одного до кількох днів. Гарантії на зроблені у нас роботи складає від 12 місяців. У нас також можна замовити виготовлення як самих гідроциліндрів, так і їх компонентів.

Як відбувається обслуговування гідроциліндрів

Обслуговування гідроциліндрів: належне очищення олії; регулярний огляд; своєчасна заміна ущільнень; обслуговування елементів, що сполучаються.

Підтримання чистоти олії

Олію та фільтри необхідно замінювати з періодичністю, зазначеною в посібнику з експлуатації обладнання/машини. Більшість відмов гідравліки пов'язані з забрудненням. Тому особливо важливо переконатися, що олія очищається перед попаданням у циліндр. Встановіть високоефективні фільтри з датчиком перепаду тиску в гідравлічній системі. Індикатор повідомлятиме про засмічення. Це дасть можливість своєчасної заміни до того, як увімкнеться режим байпасу, стан коли масло проходить через відповідний клапан, минаючи фільтруючий елемент.

Регулярний огляд

Він повинен полягати у перевірці штока на предмет:

• Точкової корозії.Вона може вказувати на занадто велику кількість вологи або в робочій рідині, або в навколишньому середовищі.
• Нерівномірного зношування. Він сигналізує про можливість швидкого виходу з експлуатації гідроциліндра. Нерівномірне зношування штока найчастіше викликається зміщенням. При односторонньому навантаженні також можуть виходити з ладу ущільнення та шарнірні підшипники. Часто можна відполірувати чи повторно хромувати пошкоджений шток. Якщо його відремонтувати не можна, то на підприємстві ми виготовимо новий. Перед повторним встановленням переконайтеся, що причину усунуто, інакше пошкодження з'явиться знову.
• Подряпин і зазубрин. Вони зазвичай з'являються через забруднення олії.

Своєчасна заміна ущільнень

Якщо важливо уникнути простоїв, необхідно завжди мати повний комплект запасних деталей циліндрів. Їх треба регулярно замінювати. Оглядайте внутрішню частину циліндра.

Обслуговування кріплень гідроциліндра

Кронштейни, скоби, вуха, кульові опори або інші з'єднання майже такі ж важливі, як і сам гідроциліндр. При їхньому зносі виникає перекіс або люфт. Це може призвести навіть до катастрофічних ушкоджень. Регулярно змащуйте шарнірні з'єднання. Профілактика дозволить уникнути значних витрат.

Цікаві теми

Офіс

Контакти
[email protected]
Графік роботи:
Пн-Пт: 08:00-16:30
Сб-Нд: закриті
(або e-mail)