Техническое обслуживание гидравлического привода мобильных машин (Часть 3)

Техническое обслуживание гидропривода машин в эксплуатации

В этот перид необходимо контролировать давление и температуру в гидросистеме по показаниям приборов, установленных на пульте управления, и уровень РЖ по указателю на боковой стенке бака, так как от значения этих параметров зависит эффективность работы машины и ресурс работы гидравлического оборудования. В летний период возможен перегрев РЖ сверх допустимой температуры. Для снижения и стабилизации температуры РЖ необходимо не забывать включить в гидросистеме теплообменник, если температура РЖ повысилась до +50…+55 °С.

Следует заменить загрязненные фильтрующие элементы, когда перепад давлений достигнет предельной величины или сработает индикатор загрязнения. Иногда может возникнуть необходимость удалить воздух из гидросистемы. Рекомендуется выпускать воздух из трубопроводов гидросистемы в самой высокой точке при возможно малом давлении, для чего частично отвинчивают штуцер или гайку, соединяющие трубопровод, и выпускают воздух, пока не потечет чистая РЖ.

В конструкции некоторых гидроцилиндров предусмотрены отверстия для выпуска воздуха, закрытых винтами. Однако чаще приходится удалять воздух из гидроцилиндров путем многократного движения поршня в крайние положения и задерживая поршень под давлением в крайнем положении на несколько секунд (Шекунов А.К., Васильченко В.А. Поршневые гидроцилиндры.).

Воздух из гидромоторов удаляют, создавая реверсивное вращение без нагрузки.

Во время работы гидропривода запрещается подтягивать соединения трубопроводов, пробки, гайки, винты, очищать и обтирать гидрооборудование.

В гидроприводе машины часто от одного насоса приводятся в действие несколько исполнительных механизмов. Если один из механизмов не работает, а другой работает, то неисправность следует искать не в насосе, а в том механизме, который не работает, или в соответствующих кинематически связанных узлах.

Если один из участков гидравлической схемы не работает, то, заменяя напорные трубопроводы, к этому участку схемы можно подвести поток РЖ от второго насоса. Если же и в этом случае участок схемы не работает, неисправность следует искать в узлах участка схемы, а не в самом насосе.

В случае появления утечек РЖ при высоком давлении, когда рабочие операции выполняются очень медленно, следует проверить все узлы, работающие в гидравлической схеме. Для этого надо отсоединить сливные трубопроводы и измерить количество вытекающей РЖ. Если гидродвигатель находится в застопоренном состоянии, то количество РЖ, нагнетаемой насосом, должно соответствовать количеству РЖ, сливаемой через предохранительный клапан. Если из предохранительного клапана РЖ вытекает тогда, когда давление не достигло установленного значения, это значит, что в клапане имеются внутренние перетечки вследствие износа или загрязнений, пружина клапана не создает необходимого усилия, возможны и другие причины. В таком случае клапан необходимо разобрать, тщательно проверить техническое состояние и устранить неисправность или заменить его новым.

Если гидравлическое масло надо заменить, его следует предварительно нагреть до +20…30 °С дросселированием потока при работе гидропривода. Первый раз заменяют РЖ при выполнении первого техобслуживания машины, но не позже чем через 100 моточасов с начала эксплуатации. Последующую замену гидравлического масла МГ-15В или МГ-46В выполняют через 3500…4000 моточасов, но не реже чем раз в 2 года.

Техническое обслуживание аксиально-поршневых насосов и гидромоторов

При монтаже должны соблюдаться требования техники безопасности, предусмотренные ГОСТ 16020–70. Если гидромашина отработала установленный срок службы или вышла из строя, надо снять ее с машины и отправить в ремонт. Гидромашина является сложным, высокоточным механизмом, и ее ремонт может выполнять только специализированное предприятие, оснащенное соответствующим оборудованием.

Перед установкой новая гидромашина должна быть расконсервирована: необходимо удалить консервант с наружных поверхностей, снять транспортные заглушки и слить жидкость из корпуса и редуктора сдвоенного насоса, повернув вал на три-четыре оборота.

При установке гидромашина вначале крепится к раме на фланцах, затем центрируют и соединяют валы через упругую муфту. Муфту (шестерню или шкив) следует устанавливать только затягиванием винта в резьбовом отверстии в приводном валу. Запрещается насаживать муфту ударами. Установку гидромашины и муфты на валу надо выполнять с учетом следующих требований:

• смещение осей соединяемых валов допускается не более 0,1 мм;
• неплоскостность монтажных поверхностей допускается не более 0,05 мм;
• шероховатость монтажных поверхностей R_a ≤ 2,5 мм.

После этого гидромашину окончательно закрепляют с тщательной выверкой соосности соединяемых валов. Все болтовые соединения должны стопориться от самоотвинчивания.

Гидромашина может быть установлена в любом положении, но при этом корпус должен быть заполнен РЖ, чтобы обеспечить смазку и охлаждение подшипников. Для этого дренажный трубопровод должен быть прикреплен к корпусу гидромашины в любом положении, но верхняя точка изгиба трубопровода под углом 180º должна быть выше уровня РЖ в корпусе гидромашины, чтобы корпус всегда был заполнен РЖ. Второй конец дренажного трубопровода должен быть опущен ниже уровня масла в баке.

Если дренажный трубопровод будет иметь значительную длину, более 6…7 м, следует выбрать трубопровод со значительно большим внутренним диаметром, чтобы не создавать дополнительно гидравлическое сопротивление потоку РЖ, которое не должно превышать 0,15 МПа.

Во время монтажа необходимо обеспечить чистоту в месте сборки. Все отверстия, штуцера, трубопроводы и детали, подлежащие сборке, должны быть очищены, промыты в уайт-спирите или в чистом керосине и продуты сжатым воздухом (при возможности очищены от загрязнений пылесосом).

Устройства для очистки РЖ от загрязнения

Многими отечественными и зарубежными исследованиями установлено, что от 60 до 80% отказов в гидроприводе происходит из-за загрязнения и применения непригодных РЖ. Если будет обеспечена эффективная фильтрация РЖ, например, по нормам стандарта ISO 4406, можно снизить эксплуатационные расходы до 50% и обеспечить безотказную и долговечную эксплуатацию гидропривода.

Фильтрация РЖ должна соответствовать 18/16 классу или эквивалентному 13…14 классу чистоты по ГОСТ 17216–2001. Для гидроприводов с повышенными требованиями к надежности и долговечности требуется фильтрация РЖ до 16/13 класса по нормам ISO 4406 или эквивалентному 11 классу чистоты по ГОСТ 17216–2001.

Основным средством, обеспечивающим очистку РЖ от механических загрязнений, являются фильтры: воздушные с тонкостью очистки 10 мкм, устанавливаемые на баке гидросистемы; а также напорные и сливные фильтры. Сменные фильтрующие элементы изготавливают из различных материалов с тонкостью фильтрации от 3 до 250 мкм, элементы рассчитаны на расход от 4 до 1000 л/мин при номинальном перепаде давления 0,001 до 0,25 МПа. Разрушающее давление допускается от 0,3 до 1,0 МПа.

В конструкции всех фильтров предусмотрена возможность установки индикаторов загрязнения фильтрующих элементов: манометров со шкалой 0…6 кгс/см 2 или датчиков давления визуально-дифференциальных или визуально-электрических на давление 0,5…0,8 МПа.

Фильтры можно применять на всей территории России для очистки гидравлических масел при температуре от –40 до +70 ºС, но при этом потребители гидрооборудования должны своевременно заменять загрязненные фильтрующие элементы и не допускать установку всасывающих фильтров и бумажных фильтрующих элементов в гидроприводе машин, эксплуатируемых при низких температурах окружающей среды (см. В. Васильченко, В. Шекунов. Выбор и применение фильтров для очистки рабочих жидкостей.).

Техническое обслуживание гидравлического привода мобильных машин (Часть 1)

Наше время можно в определенном смысле назвать эпохой гидропривода: в страну хлынул поток тяжелой техники, в которой применяется гидравлическое оборудование, да и отечественные конструкторы постоянно разрабатывают новые гидравлические схемы. Цель авторов – помочь персоналу, обслуживающему машины с гидроприводом, своевременно выявить неисправности по внешним признакам, определить и устранить их причины.

В результате некачественного изготовления возможны производственные отказы гидрооборудования, и они случаются нередко. Но основными являются эксплуатационные отказы, возникающие в результате нарушения правил эксплуатации и технического обслуживания гидропривода. Для достижения максимальной эффективности и надежности гидропривода необходимо своевременно выполнять ежедневное и периодические технические обслуживания (ТО), а также диагностирование технического состояния гидрооборудования.

Необходимо тщательно и своевременно выполнять весь перечень работ, указанных в инструкции по эксплуатации для каждого вида ТО. Регулярное ТО гидропривода и предотвращение неисправностей гораздо выгодней, чем устранение последствий поломки путем замены поврежденного гидрооборудования. Для замены поврежденного гидроустройства потребуется разобрать и собрать компоненты гидропривода, и при этом в гидросистему может попасть грязь.

Советы по применению рабочей жидкости

В гидроприводах мобильных машин, эксплуатируемых на открытом воздухе, в качестве рабочей жидкости (РЖ) следует применять только специально созданные для гидроприводов два сорта гидравлических масел: МГ-15В (ВМГЗ) по ТУ 38.101479 00 – всесезонное для регионов холодного климата и зимнее для умеренного климата и МГЕ-46В (ТУ 38.00137.3-85) – летнее для регионов с умеренным климатом и всесезонное для южных регионов. Эти гидравлические масла вырабатываются на основе нефти с композицией присадок, обеспечивающих необходимые вязкостные, низкотемпературные, антипенные и другие улучшающие их эксплуатационные свойства. Они совместимы с материалами, применяемыми в гидросистеме, в том числе с уплотнениями.

Срок эксплуатации специальных гидравлических масел МГ-15В и МГЕ-46В без замены составляет 3500. 4000 машино-ч. Допускается кратковременная замена РЖ на веретенное АУ (малосернистое, ТУ 38.1011232?89) и индустриальное И-30А (ГОСТ 20799–88), но срок эксплуатации этих масел в два-три раза меньше, чем гидравлических масел основных сортов.

Следует иметь в виду, что гидравлические масла обеспечивают не только передачу гидравлической мощности, но и выполняют ряд других важных эксплуатационных функций, в том числе смазку и охлаждение деталей гидрооборудования. Несоблюдение требований по правильному выбору и применению гидравлического масла и к его эксплуатационным свойствам, а также требований очистки от механических загрязнений и воды приведет к интенсивному износу насосов, гидромоторов, гидроцилиндров, к отказам и повреждениям других компонентов гидропривода. Поэтому нельзя допускать заправку гидросистем мобильных машин маслами другого предназначения, например, для гидродинамических передач тепловозов, автобусов, гидромеханических передач строительных погрузчиков, трансформаторов и т. п.

Гидравлические масла до заправки в гидросистему должны храниться в чистой, герметично закрытой таре, к которой прилагается документ об их соответствии стандарту. Необходимо требовать от поставщиков гидравлических масел сертификат, удостоверяющий их качество.

Применение в гидросистемах только двух основных сортов гидравлических масел МГ-15В и МГЕ-46В обеспечивает круглогодичную эксплуатацию без сезонной замены, позволяет существенно снизить их расход и дополнительные затраты на их транспортировку и хранение, повысить производительность и надежность гидрооборудования благодаря уменьшению загрязнения гидросистем при замене масел (В. Васильченко. Выбор и применение рабочей жидкости для мобильных машин с гидроприводом.)

Проверкатехнического состояния гидропривода, совмещенная с диагностикой

Виды и периодичность ТО гидропривода указаны в инструкции по эксплуатации машины (очистка, смазка, проверка крепления деталей и узлов). Техническое обслуживание целесообразно совмещать с диагностированием гидропривода с помощью специальных приборов. А если приборов нет? Авторы на основе многолетнего опыта создания и изготовления гидрооборудования предлагают советы механикам, которые можно выполнить в условиях эксплуатации.

Чтобы ничего не забыть при обслуживании гидропривода, рекомендуется выполнять работы в последовательности «по направлению течения» РЖ, начиная с бака. Первыми следует проверить уровень и температуру РЖ по указателю на стенке бака. На зарубежных машинах внутри указателя уровня РЖ обычно установлен термометр. На верхних крышках баков устанавливают электрические датчики минимального уровня, которые подают сигнал, если уровень жидкости в баке опускается ниже установленного предела.

Одновременно следует взять из бака пробу РЖ и сдать ее в лабораторию для проверки кинематической вязкости, кислотного числа (КОН на 1 г жидкости), наличия механических примесей и воды. По результатам анализа принимается решение о возможности применения РЖ или ее замене. Если проверить РЖ в лаборатории невозможно, следует налить пробу в чистую стеклянную банку, дать отстояться 5. 6 ч и визуально оценить качество по цвету и содержанию механических примесей и воды. На дне банки можно заметить отстой из воды, механических примесей и продуктов теплового разложения вследствие окисления. Если качество РЖ плохое, отстой будет темным, непрозрачным или в виде эмульсии желтовато-молочного цвета, что свидетельствует о присутствии в нем воды и воздуха. Если РЖ окажется непригодной для применения, ее надо слить из гидросистемы, тщательно очистить внутреннюю поверхность бака от оставшейся грязи и промыть бак керосином или дизельным топливом.

Затем следует проверить техническое состояние всасывающей гидролинии с установленными в ней запорными кранами. Прежде всего надо очистить бак и всасывающую гидролинию от материалов, препятствующих течению РЖ (остатки обтирочного материала, уплотнений, прокладок; пробки-заглушки, гайки, шплинты и т. п.), убедиться в отсутствии деформированных участков с резким изгибом, уменьшающих проходное сечение. Необходимо также убедиться в отсутствии повреждений внутреннего резинового слоя резинотканевых гибких рукавов, иногда применяемых во всасывающих гидролиниях. Участки всасывающих трубопроводов из резинотканевых рукавов при повышении температуры РЖ могут сжиматься под действием разрежения, поэтому их следует заменить стальными трубами или рукавами с металлическими спиралями.

Всасывающую гидролинию с резьбовыми соединениями и запорным краном необходимо проверить на герметичность, чтобы исключить возможность поступления воздуха в РЖ. Для этого надо закрыть кран, разъединить муфту, соединяющую вал насоса с приводом и, поворачивая вручную половину муфты на валу насоса против направления, указанного стрелкой на корпусе насоса, создать избыточное давление (0,15. 0,2 МПа) во всасывающей гидролинии. Если после такой проверки не обнаружится следов утечки РЖ на резьбовых соединениях и на запорном кране, можно считать всасывающую гидролинию герметичной.

Чтобы обеспечивалось работоспособное состояние насоса, всасывающая гидролиния должна иметь минимальную длину и наименьшее количество изгибов, внутренний диаметр должен обеспечить скорость потока РЖ не более 0,85 м/с.

Заправку и дозаправку гидросистем следует выполнять закрытым способом, чтобы избежать загрязнений: РЖ поступает в бак по гибкому рукаву от заправочного насоса через фильтр, задерживающий частицы от 10 мкм.

На верхней крышке бака должны быть установлены: воздушный фильтр с клапаном (сапуном), задерживающий частицы размером 3. 10 мкм, и заправочный фильтр для РЖ, задерживающий частицы от 10 мкм.

Проверка гидронасоса

Следующим важным объектом проверки будет насос, от технического состояния которого зависит работоспособность гидропривода машины. Поэтому, проверяя техническое состояние насоса, надо выяснить, каков уровень масла в баке и какова температура масла при работе насоса (не должна быть слишком низкой или слишком высокой), соответствуют ли давление, подача масла и направление его движения в гидросистеме условиям работы и скорости движения рабочих органов или исполнительных механизмов, возникают ли во время работы посторонние вибрации и шум в гидросистеме.

Выясните у машиниста, какие неполадки возникают во время работы машины и как они отражаются на работе исполнительных механизмов; когда он почувствовал, что что-то не так, как обычно; изменял ли он установленные настройки клапанов или другие регулировки в гидросистеме.

По ответам на поставленные вопросы можно определить и устранить причину неисправности.

Последовательность действий при ежесменной проверке перед началом работы

При ежесменном ТО подлежат проверке уровень рабочей жидкости в баке и герметичность гидросистемы. Необходимо также проверить состояние хромированных поверхностей штоков гидроцилиндров, убедиться в отсутствии механических повреждений и наружных утечек РЖ.

Надо осмотреть насос и гидромотор (гидромашину), убедиться в отсутствии наружных утечек РЖ в уплотнении вала, в соединении со всасывающей и напорной гидролиниями и в других местах. Если насос приводится клиновым ремнем, следует проверить его износ и натяжение. Проверить затяжку резьбовых соединений, уровень РЖ в баке и долить до верхнего уровня.

Перед пробным пуском необходимо проверить направление вращения электродвигателя путем кратковременного включения или направление вращения насоса, если он приводится от ДВС. Обычно направление вращения – по часовой стрелке, если смотреть на насос со стороны приводного вала, что указывается стрелкой на корпусе насоса. Неправильное направление вращения насоса может быстро привести к его отказу или повреждению. Сделать пробный пуск насоса при устойчивой минимальной частоте вращения ДВС 700. 900 мин -1 и при нейтральном положении всех золотников распределителя (без внешней нагрузки), чтобы РЖ поступала на слив в бак гидросистемы.

Затем проверяют работоспособность насоса при установленной частоте вращения, последовательно переключая рабочие органы или исполнительные механизмы без внешней нагрузки в течение 10. 15 мин. Одновременно надо проследить за изменением давления в гидросистеме по показаниям манометра на пульте управления, за герметичностью всех соединений, уровнем шума и возможными посторонними стуками.

При обнаружении утечки РЖ по приводному валу через манжетное уплотнение надо снять гидромашину и слить масло из корпуса, затем установить гидромашину вертикально валом вверх, удалить стопорное кольцо и вынуть крышку из корпуса, очистить вал от загрязнений и масла, убедиться в отсутствии забоин или вмятин на поверхности вала и смазать консистентной смазкой. После этого надо промыть крышку и манжету, проверить состояние рабочей кромки манжеты, пружинного кольца и эластичность воротника манжеты. При повреждении манжету заменяют новой, предварительно смазав ее маслом. После первого пуска гидромашины проверяют состояние нового уплотнения.

Для «нащупывания» неисправностей рекомендуется использовать кончики пальцев и уши как высокочувствительные приборы. Если кончики пальцев приложить к корпусу работающей гидромашины, можно ощутить уровень вибрации. Используя отвертку или иной металлический стержень, надо приложить один его конец к уху, а второй – к корпусу гидромашины и использовать его как стетоскоп. При этом можно услышать неоднородность стука или неравномерность шума, что может свидетельствовать о неисправности и вызвать поломку.