Техническая эксплуатация и обслуживание гидравлических систем
горных машин.
Конструктивные особенности гидропривода, оказывающие значительное влияние на производительность машины, и тенденция к его усложнению делают актуальным применение диагностики. Характерные неисправности гидропривода, выявляемые при ТО и ремонте: нарушение герметичности системы; износ сопряжений в насосах, гидромоторах, распределителях и гидроцилиндрах; засорение фильтров; загрязнение и
обводнение рабочей жидкости. Все перечисленные неисправности влияют на продолжительность выполнения машиной отдельных операций, а также всего цикла.
Параметрами контроля гидропривода в целом являются: продолжительность выполнения отдельных операций или рабочего цикла; температура рабочей жидкости и темп ее нарастания; количественное и качественное изменения рабочей жидкости; полный
КПД системы.
Рациональная вязкость рабочей жидкости гидропривода находится в пределах 16-33 мм /с. От температуры вязкость рабочей жидкости находится в степенной зависимости с показателем степени до 2,6. При температуре 4555 °С стабильность вязкости применяемых жидкостей должна быть наибольшей. Изменение температуры жидкости в функции времени при постоянном нагрузочном и скоростном режимах работы позволяет оценивать работоспособность гидропривода. Полученное значение интенсивности изменения температуры сравнивают с эталонным. Более высокая интенсивность свиде- тельствует о переходе большей части механической энергии в тепловую.
На работоспособность гидропривода большое влияние оказывают количество и качество рабочей жидкости. При эксплуатации необходимо строго поддерживать рекомендуемый уровень рабочей жидкости. Внешние утечки ее возможны при разгерметизации гидросистемы, которая выявляется визуальным осмотром шлангов, трубопроводов, присоединительных устройств и уплотнений гидроцилиндров. Нарушение герметичности системы приводит к количественным потерям жидкости. Загрязнение рабочей жидкости механическими примесями является основной причиной снижения надежности гидропривода.
Избежать разборки гидропривода при диагностировании сборочных единиц можно при использовании термодинамического или акустического метода.
Термодинамический метод диагностирования сборочных единиц гидропривода позволяет определить КПД по разности температур на входе и выходе проверяемого объекта. При замере разности температур на внешних поверхностях элементов контролируемого объекта выбираются характерные точки генерации тепла.
В процессе эксплуатации гидропривода установлено, что при износе деталей насоса он начинает генерировать акустические шумы, резко отличающиеся от шумов исправного гидронасоса. При этом акустические шумы каждой составляющей части насоса зависят от геометрических размеров, зазоров в узлах трения и неравномерности потока жидкости.
Источником информации о техническом состоянии отдельных частей гидронасоса
служит амплитуда генерирующих ими колебаний, изменяющаяся при постоянных начальных условиях в зависимости от значений структурных параметров.
На работоспособность гидропривода влияет также наличие в жидкости воды, которая способствует появлению продуктов окисления и коррозии металла. При отрицательной температуре наличие воды в гидросистеме приводит к прихватыванию золотников и клапанов распределителя, появлению ледяных пробок и разрушению сборочных единиц.
К основным сборочным единицам гидропривода, обеспечивающим его работоспособность, относятся: гидронасос, гидромотор, гидрораспределитель, гидроцилиндр, фильтр рабочей жидкости, предохранительный и перепускной клапаны.
Параметры диагностирования выбираются по неисправностям, характеризующим наработку сборочных единиц на отказ.
Основные неисправности аксиально-поршневых насосов вызываются изнашиванием поверхностей шатунно-поршневой группы и сопряжения блока с поршнями и распределителем. Увеличение зазоров в шатунной группе вызывает рост пульсации давления в напорной линии, а в сопряжениях блока с поршнями и распределителем — соответственно внутренние перетечки рабочей жидкости и снижение коэффициента подачи.
В процессе эксплуатации шестеренных насосов изнашиваются поверхности сопряжения опорных втулок с шестернями, зубьев шестерен, шеек вала и резиновых уплотнений с потерей эластичности. В результате изнашивания поверхностей сопряжений шестеренных насосов снижается коэффициент подачи.
Основные неисправности гидрораспределителя вызываются изнашиванием поверхностей сопряжений золотников и корпуса. Секционные клапаны в процессе эксплуатации теряют герметичность.
Увеличение зазоров в сопряжениях гидрораспределителя с клапанами приводит к росту внутренних перетечек.
Потери работоспособности гидроцилиндров связаны, как правило, с изнашиванием резиновых уплотнений поршней, крышек цилиндров и грязесъемников. Изнашивание резиновых уплотнений поршня приводит к внутренним перетечкам жидкости из напорной магистрали в сливную, что вызывает снижение объемного КПД. Из-за изнашивания резиновых уплотнений крышки происходят наружные утечки жидкости и увеличивается количество абразивных частиц в рабочей жидкости.
Рассмотренные выше неисправности гидропривода нарушают процесс передачи энергии, увеличивают потери рабочей жидкости и продолжительность выполнения рабочих операций, вызывают вибрацию, шум и динамические нагрузки. Эти явления, сопутствующие определенным неисправностям, позволяют выбирать параметры диагностирования гидропривода с учетом их информативности.
Продолжительность и периодичность ТО регламентированы стандартами или техническими условиями на каждое изделие.
Техническая эксплуатация и обслуживание электроприводов и электрооборудования горных машин. Работы по техническому обслуживанию горного электрооборудования выполняются с учетом Правил технической эксплуатации, Правил технической эксплуатации электроустановок электропотребителей,
Руководства по ревизии, наладке и испытанию горного электрооборудования, а также других нормативных документов.
Правила безопасности предусматривают проведение ежесменных, еженедельных осмотров и поквартальных ревизий горного электрооборудования.
Правильный и качественный монтаж горного электрооборудования увеличивает сроки между его необходимыми ремонтами. К монтажу и обслуживанию горного электрооборудования допускается персонал, имеющий соответствующую квалификацию.
При ТО горного электрооборудования необходимо уделить особое внимание ревизии, наладке и испытанию (РНИ). Различают три стадии РНИ: пусковая — начало эксплуатации, периодическая — во время эксплуатации и внеочередная — при аварийном состоянии электрооборудования.
В ряде случаев применяются предпусковые РНИ, т.е. техническое обслуживание перед началом монтажа.
Периодичность РНИ имеет четыре этапа:
1-й этап — поверхностный осмотр и проверка при наличии напряжения и без открытия оболочек электрооборудования: правильности монтажа; заземляющих устройств; состояния корпусов и их вводных устройств; маркировки вида исполнения электрооборудования; пломб и др.;
2-й этап — осмотр, проверка и ревизия при снятом напряжении и вскрытых оболочках в периоды технологических перерывов. На втором этапе вначале исполняют операции первого этапа, а также выполняют: ревизию средств взрывозащиты; измерение сопротивления заземляющих устройств (в соответствии с ПБ переходное сопротивление, измеренное в любом месте защитного заземления, не должно превышать: 2 Ом — для подземных горных выработок; 4 Ом — для открытых горных работ); измерение необ- ходимых электрических параметров; проверку монтажа электрических цепей;
ревизию и осмотр контакторов, элементов дистанционного управления и устройств защиты; проверку и испытание изоляции; проверку работоспособности электрооборудования и др.;
3-й этап — осмотр, проверка, ревизия, наладка, испытания с открытием корпусов
(оболочек) и разборкой узлов при полном отключении напряжения. Кроме операций, перечисленных во втором этапе, осуществляют: измерение всех требуемых для данного
Устройства электрических, скоростных, временных и других параметров; предварительную наладку и регулировку всех узлов и деталей; полную проверку и испытания устройств защиты;
4-й этап — выполняют заключительные операции по наладке, регулировке, испытанию и проверке работоспособности электрооборудования, а также введение его в эксплуатационный режим работы.
Техническое обслуживание горного электрооборудования осуществляется в соответствии с ГОСТ 18322 — 78, ГОСТ 31109 — 82 и требованиями Правил технической эксплуатации (ПТЭ), а также инструкции изготовителя.
Как правило, выполняются три технических обслуживания: ТО-1, ТО-2 и ТО-3.
ТО-1 выполняют дежурные электрослесари участка и операторы горных машин и механизмов в течение смены, в перерывах между сменами и при технологических остановках.
ТО-2 проводят электрослесари ремонтных бригад совместно с лицами, обслуживающими эти машины, под руководством механиков участка.
ТО-3 выполняют в ремонтные смены электрослесари по ремонту и работники электромеханической службы горного предприятия под руководством главного энергетика.
При выполнении ТО необходимо соблюдать требования техники безопасности действующих ПБ и Правил безопасности (ПБ), а также других нормативных документов.
Способы восстановления узлов и деталей горных машин при эксплуатации. При ремонте деталей горного и транспортного оборудования восстанавливают их работоспособность,
геометрическую форму и взаимное расположение осей, размеры, посадку, прочность, твердость и другие параметры. Восстановление детали – совокупность технологических воздействий с целью придания изношенной детали формы, размеров и эксплуатационных свойств, необходимых для приведения ее в исправное состояние. При восстановлении используют следующие группы способов восстановления деталей.
1. Пополнение металла в местах износа деталей: наплавка (газовая, электродуговая, плазменная); напыление (электрическое, газовое, высокочастотное и плазменное); осаждение металла (электролитическое хромирование и осталивание, химическое никелирование); пластическое деформирование (осадка, раздача, обжатие, наклеп).
2. Удаление изношенных элементов деталей (зубчатых венцов, бандажей, накладок из полимерных материалов) и замена их новыми или сменными компенсирующими деталями (втулками-компенсаторами).
3. Использование способа ремонтных размеров — обработка основной детали под ремонтный размер и изготовление сопрягаемой детали или обработка основной детали под ремонтный размер и восстановление сопрягаемой детали с ремонтными сопрягаемыми размерами.
4. Термическая и химико-термическая обработка деталей, используемые для улучшения эксплуатационных свойств, - совокупность термических операций, предназначенных для изменения внутреннего состояния (микроструктуры) металла под воздействием изменяющейся по определенному циклу температуры и других факторов с целью придания металлу необходимых физико-механических свойств.
5. Правка деталей – восстановление формы, взаимного расположения поверхностей и осей при устранении остаточных деформаций (механическая, термомеханическая, термическая).
Восстановление деталей горных машин наплавкой и напылением. При пополнении металла в местах износа деталей используют следующие способы: наплавка (газовая, электродуговая, плазменная); напыление (электрическое, газовое, высокочастотное и плазменное);
При наплавке присадочный материал (электрод) расплавляется электрической дугой, газовым пламенем или другим источником тепла и соединяется с металлом детали. Для стабилизации процесса наплавки и легирования наплавленного слоя присадочный
материал покрывают специальной обмазкой, а также осуществляют наплавку под слоем флюса или в среде защитных газов. В результате получают наплавленный слой с высокой сопротивляемостью изнашиванию, т.е. твердостью.
Ручная электродуговая сварка и наплавка благодаря своей универсальности, возможности использования для сложных по конфигурации деталей, а также образования наплавленного слоя различной толщины и требуемой твердости получили широкое при- менение. Наплавку ведут штучными неплавящимися или плавящимися электродами.
Сваривают детали холодной сваркой или горячей сваркой с предварительным подогревом до температуры 650 —850 °С. При выборе типа электрода стремятся к тому, чтобы прочность сварного шва была не ниже прочности основного металла детали.
Недостатки ручной наплавки: низкая производительность, тяжелые условия труда, снижение усталостной прочности наплавляемых деталей.
Газовую сварку, наплавку и резку проводят при использовании тепла,
выделяемого при сгорании горючей смеси, состоящей из газообразного вещества (ацетилена, метана, пропан-бутана и др.) и окислителя (кислорода). Наибольшее применение из-за простоты получения газа и большого количества выделяемого тепла получила ацетилено- кислородная сварка. По сравнению с электродуговой газовая сварка позволяет широко регулировать температуру нагрева детали. К недостаткам газовой сварки относят применение дорогих и дефицитных газов (ацетилена и кислорода), большую зону термического влияния, необходимость наличия сварщиков высокой квалификации.
Автоматическую наплавку под слоем флюса применяют для восстановления цилиндрических (осей, валов, барабанов, электровозных скатов и др.) и плоских деталей, имеющих износ более 3 — 5 мм. По сравнению с ручной электродуговой наплавкой она обеспечивает производительность в 8-10 раз больше и коэффициент наплавки в 1,5 — 2 раза выше, лучшее качество наплавленного слоя.
Автоматическую вибродуговую наплавку применяют для восстановления изношенных цилиндрических и плоских деталей. Для защиты расплавленного металла от воздействия окружающего воздуха, уменьшения нагрева наплавляемой детали и повы- шения твердости наплавляемого металла в зону дуги подается насосом охлаждающая жидкость (3—4 %-ный водный раствор каустической соды). В результате деталь нагревается только на глубину до 2 мм и до температуры 40 — 80 °С. Скорость наплавки может изменяться от 0,3 до 6 м/мин (0,005 — 0,1 м/с), а толщина наплавляемого за один проход слоя металла — от 2 до 0,3 мм. В качестве электрода используют стальную проволоку различных марок диаметром 0,5 — 2 мм.
Детали в среде защитных газов (аргона, гелия, углекислого газа и др.) восстанавливаются в тех случаях, когда невозможно применить сварку под слоем флюса
(тонкостенные детали, внутренние поверхности деталей, детали сложной конфигурации и т.д.).
Для нанесения напылением используют металлизационные установки, которые по способу расплавления металла делят на электродуговые, газовые, высокочастотные и плазменные. Наносимый металл соединяется с основным за счет механических и частично молекулярных связей, а также вследствие усадки покрытий при охлаждении. Само покрытие — это пористый, хрупкий слой металла сравнительно высокой твердости и низкой механической прочности, который может пропитываться смазкой и при небольших удельных нагрузках имеет удовлетворительную прочность. Используется для восстановления изношенных деталей цилиндрической формы, создания поверхностного слоя с определенными свойствами, нанесения защитно-декоративных покрытий.
Восстановление деталей горных машин методами ремонтных размеров и удаления изношенных элементов. При восстановлении деталей способом ремонтных размеров с поверхности одной из сопрягаемых деталей механической обработкой удаляют изношенный слой металла, и она получает другой ремонтный размер, отличный от номинального. Другая же деталь заменяется новой с соответствующими ремонтными размерами или восстанавливается под размер первой. При решении вопроса, какую из деталей сопряжения заменять и какую восстанавливать, обычно руководствуются тем, что детали
большей стоимости целесообразно восстанавливать, а меньшей — заменять.
В ремонтном производстве используют детали трех видов ремонтных размеров: стандартные — выпускаемые промышленностью; регламентированные — установленные техническими условиями на ремонт, сборку и испытание машин; свободные. Ремонтный размер – это ближайший к номинальному размер, получаемый обработкой изношенной детали при обеспечении требуемой геометрической формы и шероховатости детали.
Детали со стандартными, заранее установленными ремонтными размерами (поршни, поршневые пальцы, тонкостенные вкладыши и др.) выпускают заводы по производству оборудования или запасных частей. Под их размер на ремонтных предприятиях обрабатывают сопрягаемые детали (цилиндры, шейки коленчатых валов и др.), что обеспечивает принцип частичной взаимозаменяемости при сборке и сокращает продолжительность ремонта.
Регламентированные ремонтные размеры предусмотрены техническими условиями на восстановление таких деталей, как шейки кулачковых валов и их втулки, клапаны и их направляющие и др.
Обработку под стандартные и регламентированные ремонтные размеры ведут до тех пор, пока не будет достигнут последний ремонтный размер детали, определяемый прочностью детали. Преимущество этого способа заключается в том, что он позволяет иметь готовые для замены детали и осуществлять ремонт, соблюдая принципы частичной взаимозаменяемости.
При свободных ремонтных размерах детали обрабатывают до получения правильной геометрической формы и необходимой шероховатости рабочей поверхности. Сопрягаемая деталь подгоняется до размера отремонтированной. В этом случае заранее изготовить детали с окончательными размерами нельзя.
Восстановление детали под ремонтный размер – общедоступный экономически эффективный метод, который не требует сложного оборудования, сохраняет принцип взаимозаменяемости деталей в пределах определенного ремонтного размера. Недостатки – усложнение контроля и сортировки деталей, сборки узлов и агрегатов, увеличение номенклатуры запасных частей и площадей хранения деталей.
Восстановление дополнительными деталями — это установка в изношенные отверстия специальных вставок в виде стаканов, переходных втулок, колец,
вкладышей и других деталей и их частей, компенсирующих износ для восстановления в номинальный размер.
Восстановление заменой части детали, способ при котором изношенную часть детали удаляют, а изготовленную вместо нее деталь соединяют с восстановленной напрессовкой, сваркой, склеиванием и т.д.Используется для дорогостоящих элементов конструкций.
Скачать 319.35 Kb.