Гидравлические и пневматические системы: Настройка и обслуживание

С развитием науки и техники применение технологии гидравлической передачи становится все более широким, а доля гидравлического оборудования в различных отраслях народного хозяйства неуклонно растет. В практическом применении хорошо спроектированная система гидравлической передачи, которая используется в соответствии со стандартными операциями, как правило, имеет очень низкий процент отказов.

Однако если установка, отладка, эксплуатация и техническое обслуживание выполнены неправильно, могут возникнуть различные неисправности, которые серьезно повлияют на производство. Поэтому качество монтажа, отладки, использования и обслуживания напрямую влияет на срок службы, производительность и качество продукции оборудования. Таким образом, монтаж, отладка, использование и обслуживание гидравлических систем занимают важное место в гидравлической технике.

В этой главе подробно рассматриваются различные аспекты установки, отладки, использования и обслуживания гидравлических систем, чтобы заложить основу для их практического применения.

I. Установка гидравлических систем

Монтаж гидравлических систем включает в себя установку гидравлических трубопроводов, гидравлических компонентов и вспомогательных компонентов. По сути, это соединение различных узлов или компонентов системы в контур с помощью жидкостных соединителей (общий термин для масляных труб и соединений) или гидравлических интегрированных блоков.

1. Установка жидкостных соединителей

Гидравлические системы можно разделить на интегрированные (тип гидравлической станции) и рассредоточенные по форме соединения компонентов гидравлического управления. Независимо от формы, для соединения системы необходимы жидкостные соединители.

В гидравлических соединителях соединения, как правило, напрямую подключаются к встроенным блокам или гидравлическим компонентам, при этом основная нагрузка приходится на соединение трубопроводов. Поэтому разумный выбор трубопроводов, правильная установка и тщательная очистка в значительной степени влияют на производительность гидравлической системы.

(1) Выбор и инспекция трубопроводов

При выборе трубопроводов необходимо выбрать подходящий диаметр, толщину стенки, материал и трубопровод, исходя из давления, расхода, рабочей среды, условий эксплуатации системы, а также требований к компонентам и соединениям труб.

Трубопровод должен обладать достаточной прочностью, иметь гладкую и чистую внутреннюю стенку и быть очищенным от песка, ржавчины и окислов. При прокладке трубопровода следует учитывать его аккуратность и эстетичность, а также удобство монтажа, использования и обслуживания. Длина трубопровода должна быть как можно меньше, чтобы снизить потери давления, задержки и вибрацию.

При осмотре трубопроводов, если на внутренней или внешней стороне обнаружена коррозия или значительное изменение цвета, если трубопровод разрезан, если в стенке имеются небольшие отверстия, если поверхность трубопровода имеет вмятины более 10% или даже 20% от диаметра трубопровода (в зависимости от требований системы), или если глубина раневой трещины превышает 10% от толщины стенки трубопровода, трубопровод не должен использоваться.

При осмотре трубопроводов, хранившихся в течение длительного времени, в случае обнаружения сильной внутренней коррозии внутреннюю стенку следует тщательно очистить кислотой, зачистить, а затем проверить на прочность. Только после проверки трубопровод может быть установлен.

При осмотре изогнутых трубопроводов следует обращать внимание на то, чтобы радиус изгиба не слишком мала. Чрезмерная кривизна увеличивает концентрацию напряжений в трубопроводе, снижая его усталостную прочность и делая его более склонным к образованию морщин.

Округлость больших сечений не должна превышать 15%; утонение толщины наружной стенки на изгибе не должно превышать 20% от толщины стенки трубопровода; внутренняя сторона изгиба не должна иметь скручиваний, заломов или неровных складок. Как внутренняя, так и внешняя стороны изгиба не должны иметь пилообразной или неправильной формы. Минимальный наружный диаметр сплющенного изгиба должен составлять 70% от первоначального наружного диаметра трубы.

(2) Установка соединительных элементов трубопровода

1) Требования к монтажу всасывающих трубопроводов

Монтаж всасывающих трубопроводов должен отвечать следующим требованиям:

Всасывающий трубопровод должен быть как можно короче, с небольшим количеством изгибов, а диаметр трубы не должен быть слишком маленьким.
Всасывающий трубопровод должен быть плотно соединен без утечки воздуха, чтобы насос не всасывал воздух во время работы, что приведет к шуму в системе и сделает невозможным всасывание масла. Поэтому рекомендуется использовать герметик для соединения всасывающего трубопровода на всасывающем патрубке насоса.
За исключением плунжерных насосов, на всасывающем трубопроводе гидравлического насоса обычно устанавливается фильтр с точностью фильтрации 100-200 меш. Пропускная способность фильтра должна быть как минимум в два раза больше номинального расхода насоса, при этом следует учитывать простоту демонтажа для очистки. Как правило, в конструкции масляного бака для этой цели предусмотрено отверстие для руки рядом с всасывающим фильтром гидравлического насоса.

2) Требования к монтажу обратных трубопроводов

Прокладка обратных трубопроводов должна отвечать следующим требованиям:

Основная обратная линия привода и обратная линия переливного клапана должны проходить ниже поверхности масла в масляном баке, чтобы предотвратить разбрызгивание масла и смешивание с пузырьками воздуха. Обратный трубопровод должен быть обрезан под углом 45° по направлению к стенке резервуара.
Когда сливные отверстия редукционные клапаныКлапаны последовательности, электромагнитные клапаны и т.д. с внешней утечкой подключены к обратному трубопроводу, не должно быть противодавления. В противном случае сливное отверстие должно быть подключено отдельно к масляному баку, чтобы не нарушить нормальную работу клапана.
Горизонтальные нефтепроводы должны иметь уклон от 3/1000 до 5/1000. Если трубопровод слишком длинный, через каждые 500 мм следует установить трубный хомут для удержания нефтяной трубы.

3) Требования к монтажу гидравлических маслопроводов

Место установки гидравлических маслопроводов должно быть как можно ближе к оборудованию и фундаменту, а также облегчать подключение и обслуживание ответвлений. Чтобы предотвратить вибрацию гидравлических маслопроводов, трубопровод следует прокладывать в прочном месте. В зонах вибрации следует добавить демпфирующие элементы для устранения вибрации или установить деревянные бруски и твердые резиновые прокладки на хомуты труб, чтобы предотвратить прямой контакт металлических частей с трубопроводом.

4) Требования к установке резиновых шлангов

Резиновые шланги используются для соединения двух частей с относительным движением. Установка резиновых шлангов должна отвечать следующим требованиям:

Чтобы избежать резких поворотов, радиус изгиба R должен превышать наружный диаметр в 9-10 раз и, по крайней мере, изгибаться на расстоянии 6-кратного диаметра от соединения. Шланг должен изгибаться в той же плоскости движения, что и фитинг, чтобы избежать скручивания. В месте соединения он должен свободно свисать, чтобы избежать изгиба под действием собственного веса.
Шланг не должен работать под натяжением и должен иметь определенный припуск (изменение длины ±4%). В случаях, когда шланг слишком длинный или подвергается сильной вибрации, рекомендуется использовать хомуты для его фиксации. Однако в шлангах, используемых под высоким давлением, хомуты следует использовать как можно реже, поскольку деформация шланга под давлением может привести к потере энергии на трение в хомуте.
По возможности устанавливайте шланг вдали от источников тепла. Если это неизбежно, установите теплозащитный экран или тепловой рукав. Убедитесь, что шланг, фитинги и окружающая среда совместимы.

2. Установка гидравлических компонентов

Установка и особые требования к различным гидравлическим компонентам подробно описаны в руководстве по эксплуатации. Перед установкой гидравлические компоненты должны быть очищены керосином, а все гидравлические компоненты должны пройти испытания на давление и герметичность.

После прохождения испытаний можно приступать к монтажу. Перед установкой необходимо откалибровать различные приборы автоматического управления, чтобы избежать несчастных случаев из-за неточностей. Ниже описаны меры предосторожности при установке гидравлических компонентов.

(1) Установка и требования к компонентам гидравлического клапана

Перед установкой гидравлических компонентов проверьте сертификат соответствия и прочитайте руководство по эксплуатации негерметичных гидравлических компонентов. Если изделие прошло квалификацию и не хранилось долгое время на открытом воздухе, что привело к появлению внутренней ржавчины, дополнительные испытания не требуются, а повторная очистка и разборка не рекомендуются. Если во время испытаний возникла неисправность, разбирайте компонент только в случае необходимости и после точной оценки.

При установке обратите внимание на следующее:

Обратите внимание на ориентацию впускных и выпускных отверстий каждого компонента клапана.
Если место установки не указано, установите его в месте, удобном для использования и обслуживания. Как правило, распределительные клапаны следует устанавливать так, чтобы ось была горизонтальной. При установке распределителя равномерно затяните четыре винта, обычно по диагонали.
Для клапанов, установленных с фланцами, не затягивайте винты слишком сильно, так как перетяжка может привести к нарушению герметичности. Если оригинальный уплотнительный элемент или материал не удовлетворяет требованиям к уплотнению, замените уплотнительный элемент или материал.
Некоторые клапаны имеют два отверстия с одинаковой функцией для удобства изготовления и установки. После установки заблокируйте неиспользуемое отверстие.
Для регулируемых клапанов обычно поворот по часовой стрелке увеличивает поток или давление, а поворот против часовой стрелки уменьшает поток или давление.
При монтаже, если некоторые клапаны и соединители отсутствуют, допускается использовать в качестве замены гидравлические клапаны с расходом, превышающим номинальный расход 40%.

(2) Установка и требования к гидравлическим цилиндрам

Установка гидравлических цилиндров должна быть прочной и надежной. Соединение трубопроводов не должно быть неплотным, а установочная поверхность цилиндра и поверхность скольжения поршня должны сохранять достаточную параллельность и перпендикулярность.

При установке гидравлических цилиндров обратите внимание на следующее:

Для передвижных цилиндров с ножным креплением осевая линия должна быть концентричной с осью действия силы нагрузки, чтобы избежать боковых сил, которые могут легко привести к износу уплотнений и повреждению поршня. При установке гидроцилиндров для подвижных объектов следите за тем, чтобы цилиндр и подвижный объект двигались параллельно по поверхности направляющих.
При затягивании винтов уплотнительных сальников корпуса гидроцилиндра степень затяжки должна обеспечивать гибкое движение поршня на протяжении всего хода без застоев и неравномерного сопротивления. Чрезмерная затяжка винтов приведет к увеличению сопротивления и ускорению износа, а слишком слабая - к утечке масла.
При длинных ходах и высоких температурах рабочего масла один конец гидроцилиндра должен оставаться плавающим, чтобы предотвратить эффект теплового расширения.

(3) Установка и требования к гидравлическим насосам

Если гидравлический насос расположен на отдельном масляном баке, существует два способа установки: горизонтальный и вертикальный. При вертикальной установке трубы и насос находятся внутри масляного бака, что облегчает сбор утечек масла и поддерживает аккуратный внешний вид. При горизонтальной установке трубы выведены наружу, что делает установку и обслуживание более удобными.

Гидравлические насосы, как правило, не должны испытывать радиальных нагрузок, поэтому их часто приводят в действие непосредственно от двигателя через гибкую муфту. При установке двигатель и вал гидравлического насоса должны иметь высокую соосность, с погрешностью менее 0,1 мм, а угол наклона не должен превышать 1°, чтобы избежать дополнительной нагрузки на вал насоса и шума.

При использовании ременной или зубчатой передачи гидравлический насос должен быть разгружен от радиальных и осевых нагрузок. Гидравлические моторы аналогичны насосам; некоторые моторы могут выдерживать определенные радиальные или осевые нагрузки, но они не должны превышать указанные допустимые значения.

Высота установки всасывающего патрубка гидравлического насоса обычно задается на уровне не более 0,5 м над поверхностью масла. Некоторые насосы допускают большую высоту всасывания, в то время как другие требуют, чтобы всасывающий патрубок находился ниже поверхности масла. Насосы без возможности самовсасывания нуждаются в дополнительном насосе для подачи масла.

При установке гидравлических насосов обратите внимание на следующее:

Вход, выход и направление вращения гидравлического насоса должны соответствовать требованиям, указанным на насосе, и не должны быть подключены неправильно.
При установке муфты не наносите сильных ударов по валу насоса, чтобы не повредить ротор насоса.

(4) Установка вспомогательных компонентов

Помимо жидкостных соединителей, к вспомогательным компонентам гидравлической системы относятся: фильтры, аккумуляторы, охладители и нагреватели, уплотнительные устройства, а также манометры, реле давления и т.д.

Вспомогательные компоненты играют вспомогательную роль в гидравлической системе, но ими нельзя пренебрегать при установке, иначе они могут серьезно повлиять на нормальную работу гидравлической системы.

При установке вспомогательных компонентов (установка трубопроводов была описана ранее) обратите внимание на следующие моменты:

Их следует устанавливать в строгом соответствии с требованиями проекта, уделяя внимание аккуратности и эстетике.
Перед установкой очистите и проверьте керосином.
Пока он отвечает требованиям дизайна, учитывайте простоту использования и обслуживания.

II. Отладка гидравлической системы

После квалифицированной установки и проверки точности гидравлического оборудования его необходимо отрегулировать и испытать, чтобы убедиться, что оно может соответствовать различным требованиям производственного процесса при нормальных условиях эксплуатации и достигать максимальной производственной мощности оборудования в соответствии с проектом.

После того как гидравлическое оборудование было отремонтировано, обслужено или собрано, его также необходимо отладить перед использованием. Шаги и методы отладки гидравлической системы могут быть выполнены следующим образом.

1. Подготовка к отладке гидравлической системы

(1) Ознакомьтесь с ситуацией и определите элементы отладки

Перед отладкой полностью изучите структуру, характеристики, последовательность работ, требования к использованию и методы эксплуатации отлаживаемого оборудования в соответствии с руководством по эксплуатации и соответствующими техническими данными, а также связь между механической, электрической, пневматической и гидравлической системами.

Внимательно изучите функции каждого компонента гидравлической системы, разберитесь в гидравлической схеме, уточните фактическое положение, структуру, производительность и регулировку гидравлических компонентов на оборудовании, проанализируйте изменение давления, изменение скорости и использование мощности в каждом рабочем цикле гидравлической системы, ознакомьтесь с маркой и требованиями к маслу, используемому в гидравлической системе.

На основании вышеизложенной информации определите содержание, методы и этапы отладки, подготовьте инструменты для отладки, измерительные приборы и дополнительные испытательные трубопроводы, а также сформулируйте технические меры безопасности для обеспечения личной безопасности и предотвращения аварий оборудования.

(2) Осмотр внешнего вида

Как новое, так и отремонтированное оборудование необходимо подвергнуть внешнему осмотру, чтобы проверить наличие факторов, влияющих на нормальную работу гидравлической системы. Эффективная проверка внешнего вида может предотвратить многие неисправности, поэтому перед пробным запуском необходимо провести предварительную проверку внешнего вида. Основное содержание этого этапа заключается в следующем:

Проверьте правильность и надежность установки и соединений трубопроводов каждого гидравлического компонента. Например, правильно ли расположены впускные, выпускные и возвратные отверстия каждого гидравлического компонента, а также соответствуют ли направления впуска, выпуска и вращения гидравлического насоса направлениям, указанным на насосе.
Предотвращение сколов, смазочно-охлаждающая жидкостьПроверьте комплектность и надежность защитных устройств каждого гидравлического компонента, а также наличие абразивных частиц, пыли и других загрязнений, попадающих в масляный бак.
Проверьте, соответствуют ли требованиям марка масла и точность фильтрации в масляном баке, а также уровень масла.
Проверьте, удобно ли расположение каждого гидравлического компонента, трубопровода и трубного соединения в системе для установки, регулировки, осмотра и ремонта. Проверьте, установлены ли манометры и другие приборы для наблюдения в местах, удобных для наблюдения.
Проверьте, насколько плавно и равномерно вращается двигатель гидравлического насоса.

Проблемы, обнаруженные при осмотре внешнего вида, должны быть устранены перед настройкой и пробным запуском.

2. Отладка гидравлической системы

Регулировка и испытание гидравлической системы, как правило, не являются полностью раздельными и часто выполняются поочередно. Основное содержание отладки включает в себя индивидуальную регулировку, пробный пуск холостого хода и пробный пуск под нагрузкой. На месте установки некоторые виды гидравлического оборудования можно испытать только на холостом ходу.

(1) Тестовый запуск без нагрузки

Испытание холостого хода - это комплексная проверка того, нормально ли работает каждый гидравлический компонент, различные вспомогательные устройства и каждый контур гидравлической системы в условиях холостого хода; соответствует ли требованиям автоматическое переключение рабочих циклов или различных действий.

Методы и этапы проведения пробных запусков и регулировок холостого хода приведены ниже:

1) Периодически запускайте гидравлический насос для полной смазки скользящих частей всей системы, эксплуатируйте гидравлический насос в условиях разгрузки (например, ослабьте предохранительный клапан или установите распределитель типа М в нейтральное положение), проверьте, находится ли давление разгрузки гидравлического насоса в пределах допустимого значения; следите за тем, нормально ли он работает, нет ли резкого шума; нет ли чрезмерного количества пены в масляном баке, находится ли уровень масла в заданном диапазоне.

2) Эксплуатируйте систему в условиях холостого хода, сначала установите поршень гидроцилиндра на головку цилиндра или закрепите подвижные части на упорном железе (если это гидромотор, закрепите выходной вал), или используйте другие методы для остановки подвижных частей, постепенно отрегулируйте перепускной клапан до заданного значения давления и проверьте, нет ли каких-либо отклонений в процессе регулировки перепускного клапана.

Затем заставьте гидроцилиндр совершить многократное возвратно-поступательное движение с максимальным ходом или заставить вращаться гидромотор, откройте выпускной клапан системы для выпуска скопившегося воздуха; проверьте правильность и надежность защитных устройств (таких как предохранительные клапаны, реле давления и т.д.).

Наблюдайте за давлением в каждом масляном контуре по манометру и отрегулируйте значение давления защитного устройства в заданном диапазоне; проверьте, находится ли внутренняя и внешняя утечка каждого гидравлического компонента и трубопровода в допустимом диапазоне; после работы без нагрузки в течение определенного периода времени проверьте, падает ли уровень масла в масляном баке в заданном диапазоне высоты.

Поскольку масло попало в трубопровод и гидроцилиндр, уровень масла в масляном баке падает, это может привести к тому, что фильтрующая сетка на всасывающей трубе окажется выше уровня масла, или к недостаточной смазке гидравлической системы и механической трансмиссии, что приведет к шуму. Поэтому необходимо своевременно пополнять запасы масла в масляном баке. Этот вопрос особенно важен для механического оборудования с большими гидравлическими механизмами и емкостью трубопроводов, но небольшими масляными баками.

3) Координируйте работу электрических компонентов, чтобы настроить автоматический рабочий цикл или последовательность действий, и проверьте правильность координации и последовательности каждого действия; проверьте плавность движения во время запуска, изменения направления и переключения скорости, не должно быть ползания, прыжков или ударных явлений.

4) Гидравлическая система должна работать непрерывно в течение некоторого времени (обычно 30 минут). Проверьте повышение температуры масла, которая должна быть в пределах допустимого значения (общая рабочая температура масла составляет 35-60°C). После завершения испытания холостого хода можно приступать к испытанию под нагрузкой.

(2) Тестовый запуск под нагрузкой

Испытание под нагрузкой заключается в том, чтобы заставить гидравлическую систему работать под заданной нагрузкой в соответствии с проектными требованиями. В ходе нагрузочных испытаний проверяется, может ли система достичь заданных рабочих требований, таких как сила, крутящий момент или характеристики движения рабочих компонентов.

Проверьте, находятся ли шум и вибрация в допустимом диапазоне; проверьте плавность движения при изменении направления и переключении скорости рабочих компонентов, не должно быть ползания, прыжков или ударов; проверьте ситуацию потери мощности и повышение температуры после непрерывной работы в течение определенного периода времени.

Испытание на нагрузку обычно проводится при одном или двух условиях ниже максимальной нагрузки. Если все в порядке, можно провести испытание при максимальной нагрузке, чтобы избежать несчастных случаев, таких как повреждение оборудования.

(3) Регулировка гидравлической системы

Регулировка гидравлической системы должна выполняться в процессе установки и пробного запуска системы, а некоторые элементы следует регулировать в любое время в процессе эксплуатации. Ниже представлены некоторые основные элементы и методы регулировки гидравлической системы.

Рабочее давление гидравлического насоса. Отрегулируйте перепускной или предохранительный клапан насоса так, чтобы рабочее давление гидравлического насоса 10%-20% превышало рабочее давление гидромотора при максимальной нагрузке.
Давление быстрого хода. Отрегулируйте разгрузочный клапан насоса так, чтобы он 15%-20% превышал фактическое давление, необходимое для быстрого хода.
Рабочее давление реле давления. Отрегулируйте пружину реле давления так, чтобы она была на 0,3-0,5 МПа ниже рабочего давления гидронасоса (это делается, когда рабочий элемент останавливается или упирается в стопорный блок).
Последовательность переключения. Настройте путевой выключатель, управляющий клапан, стопорный блок, блок отбойника и прибор самодиагностики так, чтобы последовательность переключения и его точность соответствовали требованиям рабочих компонентов.
Скорость и баланс рабочих компонентов. Отрегулируйте дроссельную заслонку, регулировочный клапан, регулируемый гидравлический насос или регулируемый гидравлический двигатель, систему смазки и уплотнительное устройство так, чтобы движение рабочих компонентов было плавным, без ударов и вибрации, и не допускались внешние утечки. В условиях нагрузки падение скорости не должно превышать 10%-20%.

3. Испытание гидравлической системы под давлением

Основная цель испытания гидравлической системы давлением - проверка утечки масла и прочности системы и контуров на сопротивление давлению. Испытание системы давлением обычно проводится поэтапно, с проверкой на каждом уровне и постепенным увеличением до заданного испытательного давления. Это позволяет избежать несчастных случаев.

Выбор испытательного давления: Для среднего и низкого давления оно должно быть в 1,5-2 раза больше обычного рабочего давления системы, а для систем высокого давления - в 1,2-1,5 раза больше максимального рабочего давления системы; в контурах с большими ударами или сильными изменениями давления испытательное давление должно быть больше пикового давления; для резиновых шлангов не должно быть аномальной деформации при 1,5-2-кратном превышении обычного рабочего давления, и никаких повреждений при 2-3-кратном превышении обычного рабочего давления.

При испытании системы под давлением следует обратить внимание на следующие моменты:

Во время испытания давлением предохранительный клапан системы должен быть отрегулирован на выбранное значение испытательного давления.
При подаче масла в систему необходимо открыть выпускной клапан системы, а закрыть его можно только после полного удаления воздуха. Одновременно следует открыть дроссельный клапан.
Если во время испытания в системе возникают ненормальные звуки, испытание следует немедленно прекратить, а перед продолжением испытания выявить и устранить причину.
Во время испытания необходимо соблюдать меры безопасности.

Что касается вопроса температуры гидравлического масла во время эксплуатации и отладки, то следует отметить, что наиболее подходящая температура для общих гидравлических систем составляет 40-50°C. При этой температуре эффективность гидравлических компонентов наиболее высока, а стойкость масла к окислению максимальна.

Если рабочая температура превышает 80°C, гидравлическое масло начинает портиться раньше времени (скорость ухудшения гидравлического масла удваивается на каждые 10°C), а также приводит к снижению вязкости, ухудшению смазывающих свойств, легкому разрушению масляной пленки и легкому возгоранию гидравлических компонентов. Поэтому рабочая температура гидравлического масла не должна превышать 70-80°C. При превышении этой температуры машину следует остановить для охлаждения или принять меры по принудительному охлаждению.

При низких температурах окружающей среды во время эксплуатации и отладки повышается вязкость гидравлического масла, увеличивается потеря давления и шум насоса, снижается эффективность, а компоненты легко повреждаются. Если температура окружающей среды ниже 10°C, это считается опасной температурой. Поэтому необходимо принять меры по предварительному нагреву и снизить давление настройки предохранительного клапана, чтобы уменьшить нагрузку на гидравлический насос. Нормальная эксплуатация должна осуществляться только при повышении температуры масла выше 10°C.

III. Использование, обслуживание и уход за гидравлической системой

С развитием технологии гидравлической передачи все большее количество оборудования использует гидравлическую передачу, и область ее применения также расширяется. Многие из этих гидравлических устройств работают на открытом воздухе круглый год, подвергаясь воздействию ветра, солнца и дождя, и сильно зависят от природных условий.

Чтобы полностью обеспечить эффективность работы этих устройств, снизить частоту отказов и продлить срок их службы, необходимо усилить ежедневное обслуживание и уход. Обширный опыт использования показывает, что лучшим способом предотвращения отказов является усиление регулярных проверок оборудования.

1. Ежедневный осмотр гидравлической системы

Перед выходом из строя системы гидравлической трансмиссии часто возникают небольшие аномальные явления. Благодаря надлежащему ежедневному обслуживанию, уходу и осмотру в процессе эксплуатации эти аномальные явления могут быть обнаружены и устранены на ранней стадии, что обеспечит нормальную работу системы.

Основное содержание ежедневных проверок заключается в проверке состояния гидравлического насоса до и после запуска, а также перед остановкой работы. Ежедневные проверки обычно выполняются с помощью относительно простых методов, таких как визуальные, слуховые и тактильные ощущения.

(1) Осмотр внешнего вида перед началом работы

Крупные утечки легко обнаружить, а вот небольшие утечки на стыках нефтепроводов зачастую заметить нелегко. Однако эти небольшие утечки часто являются предвестниками сбоев в работе системы. Поэтому необходимо часто проверять и чистить уплотнения. Ослабленные соединения шлангов на гидравлических машинах часто являются ранним симптомом механической неисправности.

При обнаружении небольшой утечки на стыке шланга и трубы из-за ослабления соединения следует немедленно затянуть его, например, проверить герметичность резьбы в месте соединения штока поршня гидроцилиндра с механическими компонентами.

(2) Проверка перед запуском насоса

Перед запуском гидравлического насоса проверьте, заполнен ли масляный бак в соответствии с правилами, при этом верхний предел уровня масла должен быть стандартным. Измерьте температуру масла с помощью термометра. Если температура масла ниже 10°C, система должна работать более 20 минут в ненагруженном состоянии (с разгрузочным клапаном в ненагруженном состоянии).

(3) Проверка во время и после запуска насоса

При запуске гидравлического насоса используйте метод многократного запуска и остановки для повышения температуры масла. После того как исполнительные механизмы будут работать гибко, перейдите в нормальный режим работы. Если во время запуска насоса отсутствует выход, немедленно остановитесь и проверьте причину. После запуска насоса необходимо выполнить следующие проверки:

1) Проверка на кавитацию

Во время работы гидравлической системы обратите внимание на то, не скачет ли шток гидроцилиндра во время движения, нет ли утечки при полном выдвижении штока, не возникает ли ненормальных шумов от гидравлического насоса и перепускного клапана под большой нагрузкой. Если шум громкий, самое время проверить наличие кавитации.

Основной причиной возникновения кавитации в гидравлической системе является попадание воздуха во всасывающую часть гидравлического насоса. Для предотвращения кавитации необходимо затянуть все соединения на всасывающем трубопроводе гидравлического насоса, чтобы обеспечить герметичность всасывающего трубопровода. Если шум не удается устранить даже после затяжки этих соединений, немедленно остановите машину для дальнейшей проверки.

2) Проверка на перегрев

Еще один симптом неисправности гидравлического насоса - перегрев. Кавитация может вызвать перегрев, поскольку при нагреве гидравлического насоса до определенной температуры газ в масляных полостях сжимается, вызывая перегрев. Если обнаружен перегрев из-за кавитации, немедленно остановите машину для проверки.

3) Проверка пузырьков

Если на стороне всасывания гидравлического насоса произойдет утечка воздуха, он попадет в систему и образует пузырьки в масляном баке. Наличие пузырьков в гидравлической системе вызывает три проблемы: во-первых, это делает движение исполнительных механизмов нестабильным, влияя на объемный модуль гидравлического масла; во-вторых, это ускоряет окисление гидравлического масла; в-третьих, это вызывает кавитацию. Поэтому крайне важно предотвратить попадание воздуха в гидравлическую систему.

Иногда воздух может просачиваться в гидравлическую систему из масляного бака. Поэтому часто проверяйте, соответствует ли уровень масла в масляном баке установленным требованиям и погружено ли отверстие всасывающей трубы ниже поверхности масла, поддерживая достаточную глубину погружения. Практический опыт показывает, что отверстие трубы возврата масла должно быть примерно на 10 см ниже самого низкого уровня масла в масляном баке.

Когда система работает стабильно, помимо постоянного контроля объема масла, его температуры, давления и т. д., проверьте условия работы исполнительных механизмов и компонентов управления, а также обратите внимание на всю систему на предмет утечек масла и вибраций. Если после эксплуатации системы в течение некоторого времени возникают неблагоприятные или аномальные явления, которые не могут быть устранены внешними регулировками, может потребоваться разборка и ремонт или замена деталей.

2. Использование и обслуживание гидравлического масла

В качестве рабочей среды для передачи энергии в системе гидравлической трансмиссии используется гидравлическое масло. После правильного выбора гидравлического масла необходимо также поддерживать его в чистоте и не допускать попадания в него примесей и грязи.

Опыт показывает, что более 75% отказов гидравлических систем вызваны загрязнением гидравлического масла. Поэтому контроль за загрязнением гидравлического масла очень важен. Загрязняющие вещества в гидравлическом масле включают около 75% металлических частиц, 15% пыли и 10% других примесей, таких как оксиды, волокна и смолы.

Наиболее вредными загрязняющими веществами являются твердые частицы, которые ускоряют износ поверхностей с относительным движением, блокируют небольшие отверстия и зазоры в компонентах, а иногда даже вызывают заедание золотников клапанов, что приводит к неисправности компонентов. Они также могут засорять фильтр на всасывающем патрубке гидравлического насоса, вызывая чрезмерное сопротивление всасыванию и препятствуя нормальной работе гидравлического насоса, что приводит к вибрации и шуму.

Одним словом, чем больше загрязнений в масле, тем быстрее снижается производительность компонентов системы. Поэтому поддержание чистоты гидравлического масла является важным аспектом обслуживания системы гидравлической трансмиссии. Эта задача не является сложной, но может дать хорошие результаты. Рекомендуется использовать следующие методы:

Хранилище гидравлического масла должно находиться в чистом месте, а инструменты, такие как бочки с маслом, воронки и ветошь, должны быть чистыми. Для протирки лучше всего использовать шелковую ткань или дакрон, чтобы избежать прилипания волокон к деталям и блокировки проходов, что может привести к поломкам.
Гидравлическое масло должно строго фильтроваться, чтобы твердые примеси не повредили систему. Система должна быть оснащена фильтрами грубой и тонкой очистки, которые необходимо регулярно проверять и чистить. В случае повреждения их следует незамедлительно заменить.
Масляный бак должен быть закрыт и герметизирован, чтобы предотвратить попадание пыли, а на масляном баке должен быть установлен воздушный фильтр.
Гидравлическое масло в системе необходимо регулярно проверять и заменять в соответствии с условиями работы. Как правило, после 1000 часов работы масло следует заменить. При дальнейшем использовании гидравлическое масло теряет свои смазывающие свойства и может стать кислотным. При периодическом использовании масло можно менять каждые шесть месяцев или год в зависимости от конкретных условий. При замене масла удалите отложения на дне и очистите масляный бак. При заливке масла в масляный бак используйте фильтр с ячейками не менее 120.
Если стальные трубы используются для передачи масла, перед использованием их следует пропитать маслом в течение 24 часов, чтобы образовалась инертная пленка.
При сборке и разборке компонентов их необходимо очищать, чтобы предотвратить попадание загрязнений.
Если обнаружено сильное загрязнение гидравлического масла, определите причину и быстро устраните ее.

3. Предотвращение попадания воздуха в систему

Гидравлическое масло, используемое в гидравлической системе, имеет очень низкую сжимаемость, и его влиянием можно пренебречь. Однако воздух низкого давления имеет очень высокую сжимаемость, примерно в 10 000 раз превышающую сжимаемость гидравлического масла. Поэтому даже небольшое количество воздуха в системе может оказать значительное влияние.

Воздух, растворенный в гидравлическом масле, выходит из него при низком давлении, образуя пузырьки и формируя кавитацию. В зонах высокого давления эти пузырьки быстро раздавливаются гидравлическим маслом, вызывая быстрое сжатие, что приводит к появлению шума в системе. Кроме того, при резком сжатии газ выделяет большое количество тепла, вызывая локальный перегрев и повреждая гидравлические компоненты и гидравлическое масло.

Высокая сжимаемость воздуха также приводит к сползанию исполнительных механизмов, нарушая плавность работы и иногда вызывая вибрации, что влияет на нормальную работу системы. Большое количество пузырьков, попавших в гидравлическое масло, также может привести к его порче и сокращению срока службы. Поэтому очень важно предотвратить попадание воздуха в гидравлическую систему.

В зависимости от различных причин попадания воздуха в систему, при эксплуатации и обслуживании следует обратить внимание на следующие моменты:

Регулярно проверяйте уровень масла в баке. Уровень должен поддерживаться между минимальным и максимальным значениями указателя уровня. При минимальном уровне отверстия всасывающего и возвратного трубопроводов должны находиться ниже поверхности масла и разделяться перегородкой.
Старайтесь не допускать падения давления в различных частях системы ниже атмосферного. Используйте хорошие уплотнительные устройства, своевременно заменяйте вышедшие из строя, затягивайте винты на стыках труб и сопрягаемых поверхностях, своевременно очищайте входной фильтр.
Установите выпускной клапан в верхней части гидроцилиндра для удаления воздуха из цилиндра и системы.

4. Предотвращение слишком высокой температуры масла

Рабочая температура масла в системе гидравлической передачи гидравлических машин обычно поддерживается в пределах 30-65°C. Если температура масла выходит за эти пределы, это приводит к многочисленным негативным последствиям для гидравлической системы.

Основные последствия повышения температуры масла заключаются в следующем:

Повышение температуры масла снижает его вязкость, увеличивая утечки внутри компонентов и системы, тем самым снижая объемный КПД гидравлического насоса.
Повышение температуры масла снижает его вязкость, увеличивая скорость потока через дроссельные или щелевые отверстия клапанов, что изменяет первоначально настроенную рабочую скорость. Это особенно влияет на стабильность и точность гидравлических сервосистем.
Повышение температуры масла снижает его вязкость, истончая масляную пленку на трущихся поверхностях, увеличивая механический износ и облегчая возникновение неисправностей, если масло не очень чистое.
Повышение температуры масла ускоряет его окисление, что приводит к ухудшению состояния масла и сокращению срока его службы. Отложения также могут забивать мелкие отверстия и зазоры, нарушая нормальную работу системы.
Повышение температуры масла приводит к тепловой деформации оборудования. Компоненты гидравлических клапанов при нагревании расширяются, что может привести к уменьшению зазора, нарушению подвижности сердечника клапана, увеличению износа и даже заклиниванию.
Повышенная температура масла вызывает быстрое старение и разрушение уплотнительных устройств, что приводит к снижению эффективности уплотнения.

Существует множество причин повышенной температуры масла. Некоторые из них связаны с неправильной конструкцией системы, например, слишком малый объем бака, недостаточная площадь охлаждения, отсутствие разгрузочного контура в системе, в результате чего гидравлический насос продолжает переполняться под высоким давлением после остановки, слишком тонкие и длинные масляные трубы, слишком много изгибов или неправильный выбор гидравлических компонентов, вызывающих чрезмерную потерю давления.

Некоторые из них связаны с производственными проблемами, такими как низкая точность обработки и сборки деталей, чрезмерный нагрев от трения между подвижными частями или сильные утечки, приводящие к значительным потерям объема. С точки зрения эксплуатации и технического обслуживания, для предотвращения чрезмерной температуры масла следует обратить внимание на следующие моменты:

Поддерживайте правильный уровень масла в баке, чтобы обеспечить достаточную циркуляцию и охлаждение масла в системе.
Правильно подберите вязкость масла, используемого в системе. Слишком высокая вязкость увеличивает потери энергии при движении масла, слишком низкая - увеличивает утечку. И то, и другое приводит к повышению температуры масла. При ухудшении качества масла снижается объемная производительность гидравлического насоса, разрушается масляная пленка между трущимися поверхностями, увеличивается сопротивление и потери на трение, что приводит к нагреву масла. Поэтому необходимо следить за чистотой масла и своевременно его заменять.
Гидравлический насос должен быть разгружен, если система не работает.
Регулярно проверяйте наличие достаточного количества воды в кулере и отсутствие препятствий в трубопроводах.

5. Меры предосторожности при ремонте гидравлической системы

После определенного периода эксплуатации в гидравлической системе по разным причинам могут возникнуть аномальные явления или неисправности. Если их невозможно устранить путем регулировки, может потребоваться разборка и ремонт или замена компонентов. Помимо простых ремонтных работ, таких как очистка и сборка, замена уплотнений или пружин, серьезные работы по разборке должны выполняться с особой осторожностью, предпочтительно на заводе-изготовителе или в соответствующем центре капитального ремонта.

При ремонте обязательно ведите записи. Эти записи ценны для диагностики причин будущих неисправностей, а также могут послужить основой для определения запасных частей, которые обычно используются для данного оборудования.

Подготовьте следующие общие запасные части для ремонта: уплотнения гидроцилиндров, уплотнения вала насоса, различные уплотнительные кольца, пружины для электромагнитных и предохранительных клапанов, манометры, фильтрующие элементы трубопроводов, различные соединения труб и шланги, соленоиды и диафрагмы для аккумуляторов.

Кроме того, имейте при себе необходимую для ремонта документацию: руководства по эксплуатации гидравлического оборудования, схемы гидравлических систем, каталоги продукции для различных гидравлических компонентов, каталоги продукции для уплотнительных материалов и таблицы характеристик гидравлических масел.

IV. Монтаж, ввод в эксплуатацию и техническое обслуживание пневматических систем

1. Установка пневматических систем

(1) Прокладка трубопроводов

Перед установкой проверьте, гладкая ли внутренняя стенка трубопровода, удалите ржавчину и очистите ее.
Опоры трубопровода должны быть прочными и не должны вибрировать во время работы.
Затяните все соединения, и трубопровод не должен пропускать воздух.
Сварка трубопроводов должна соответствовать указанным стандартным условиям.
При монтаже шлангов их длина должна иметь определенный запас; при изгибе не начинайте изгиб с концевого соединения; при монтаже прямых участков не растягивайте их между концевым соединением и шлангом; шланги следует прокладывать как можно дальше от источников тепла или устанавливать тепловые экраны; любой участок трубопроводной системы должен быть съемным; наклон, радиус изгиба, расстояние между участками и уклон трубопровода должны отвечать соответствующим нормам.

(2) Установка компонентов

Перед установкой очистите компоненты и при необходимости выполните проверку герметичности.
Направление стрелок или маркировки на корпусах различных клапанов должно соответствовать направлению воздушного потока.
Логические компоненты должны быть сгруппированы и установлены на опорной плите в соответствии с потребностями схемы управления, а воздушный контур должен быть выведен на опорную плиту и соединен шлангами.
Не устанавливайте уплотнительное кольцо слишком плотно, особенно V-образное уплотнительное кольцо, так как оно обладает высоким сопротивлением, поэтому затяжка должна быть соответствующей.
Осевая линия подвижного цилиндра и осевая линия силы нагрузки должны быть концентрическими, в противном случае это приведет к возникновению боковой силы, ускоряющей износ уплотнительных деталей и изгибающей шток поршня.
Различные приборы автоматического управления, автоматические контроллеры, реле давления и т.д. должны быть откалиброваны перед установкой.

2. Промывка системы и испытание давлением

После установки трубопроводной системы используйте сухой воздух под давлением 0,6 МПа, чтобы выдуть все загрязнения в системе. Для проверки используйте белую ткань, и если в течение 5 минут загрязнения не появятся, то система признана годной. После продувки разберите и очистите такие детали, как сердечники клапанов, фильтрующие элементы и поршни.

Соответствует ли герметичность системы стандартам, можно проверить с помощью испытания на герметичность, обычно выдерживая систему под давлением, в 1,2-1,5 раза превышающим номинальное, в течение определенного времени (например, 2 часа). За исключением ошибок, вызванных изменениями температуры окружающей среды, изменение давления не должно превышать значения, указанного в технической документации. Во время испытания настройте предохранительный клапан на испытательное давление. При испытании давлением лучше всего использовать метод поэтапного тестирования и всегда обращать внимание на безопасность.