Спецвозможности
Техника и оборудование

Дефекты гидрораспределителей и их устранение

25.09.2018
717
Дефекты гидрораспределителей и их устранение фото, иллюстрация
Гидросистема является неотъемлемой составляющей почти любой сельскохозяйственной техники. Сердце этой системы - насос, по производительности которого ориентируются на ее возможности. Однако распределитель, который предназначен для направления рабочей жидкости, поступающей от насоса, в соответствующую полость цилиндра или гидромотора сельскохозяйственной машины или в бак, является также одним из основных элементов гидросистемы. Он также служит для автоматического перекрытия потока масла после окончания рабочей операции и для ограничения давления в системе и удержания навесного орудия или гидрофицированных рабочих органов прицепной или навесной машины в нужном положении.

 

Ремонт гидрораспределителей

Статистика свидетельствует, что большинство неисправностей агрегатов гидравлических систем преимущественно связано с нарушением работоспособности прецизионных пар и элементов уплотнения. Причем выход из строя (как собственно распределителей, так и гидроагрегата в целом) происходит в основном в результате неисправной работы регулировочных и распределительных устройств, а также плунжерных, поршневых и пластинчатых пар, выполняющих функции вытеснительных или силовых элементов насосов и гидромоторов.

Самой распространенной причиной чрезмерного трения, что обуславливает заклинивание и выход из строя деталей золотниковых регулировочных устройств, является схватывание трущихся поверхностей и фреттинг-коррозия, то есть коррозионно-абразивный процесс разрушения соединенных металлических поверхностей деталей, подверженных вибрации.

Основными дефектами и повреждениями гидрораспределителей являются: трещины корпуса и крышки; срабатывание золотников, конусной поверхности перепускного клапана, кромок его гнезда, хромового покрытия рычага, золотников и отверстий под золотники в корпусе; увеличение зазора между осью и рычагом верхней крышки более допустимого уровня, срывание резьбы в отверстиях корпуса.

Одной из причин сбоев в работе гидроагрегата может стать нарушение герметичности закрытия гидроклапанов. В процессе выполнения ремонтных работ следует обращать внимание на плотность прилегания клапанной тарелки к седлу. Ремонт и восстановление работоспособности устройства проводят по следующей схеме:

диагностика гидравлического клапана;

разборка и очистка от возможных загрязнений;
 
визуальный осмотр соединяемых поверхностей;
 
замена посадочных гнезд и других деталей механизма (при необходимости);
 
притирка и шлифовка рабочих поверхностей до достижения необходимой плотности соприкосновения;
 
сборка устройства и проверка его работоспособности.
 
Срабатывание золотниковой пары, которое чаще всего обусловлено несвоевременной заменой расходных материалов (фильтров и гидравлической жидкости), приводит к уменьшению давления на рабочий орган в гидрораспределительном механизме. В конце концов это уменьшает производительность и КПД машины. Непроизвольные перемещения или сбои в работе исполнительного механизма гидропривода вызваны ростом трения в распределительном устройстве. Поломка нагнетательного узла насосов и разрушение гидромоторов часто является следствием заклинивания плунжерных, пластинчатых или поршневых пар ротора. Учитывая это, анализ условий функционирования и установления причин нарушения работоспособности прецизионных пар заслуживают особого внимания при разработке мероприятий по повышению надежности гидравлических агрегатов.
 

Чтобы прецизионные пары работали без претензий

К прецизионных парам относят различные по конструкции и назначению подвижные соединения, в частности, золотниковые пары в гидрораспределителях. Детали последних имеют цилиндрические или плоские поверхности сопряжения, изготовленные с высокой степенью точности и чистоты, и имеют зазоры, которые обеспечивают щелевое бесконтактное уплотнение (то есть без применения уплотнительных элементов в виде манжет, колец и т.д.). Они выполняют функции чувствительных элементов механизмов автоматического регулирования давления и расхода жидкости, распределителей гидроприводов, чувствительных элементов насосов и других аналогичных устройств топливных и гидравлических агрегатов.

Основными требованиями к золотниковым парам являются высокая стабильность сил трения и хорошая герметичность, то есть наличие минимальных потерь, которые не увеличиваются в процессе работы сверх допустимого предела утечки рабочей жидкости через зазоры между деталями.

Основной задачей при ремонте гидрораспределителя является замена или восстановление и повышение износостойкости золотников. Этого можно достичь несколькими способами. Рассмотрим их подробнее.

Электроискровая обработка

Этот способ восстановления сопряжения деталей, предусматривающий нанесение на поверхность отверстий корпуса золотниковой пары, который изготовлен из чугуна, слоя меди путем электроискровой обработки. Ее выполняют так: сначала наносят на поверхность отверстий слой меди, после чего шлифовкой удаляют ее до термодиффузионной зоны. Затем в механизированном режиме на поверхность золотника наносят слой из низко- или среднеуглеродной стали методом электроискровой обработки. После этого проводят обработку и притирку поясов золотника и наносят на них методом финишной антифрикционной безабразивной обработки пленку из латуни.
 
Нанесение химически инертных, температуро- и износостойких диэлектрических покрытийв

Во избежание схватывания поверхностей и образования фреттинг-коррозии, наростов, заусениц, глубинного вырывания части материала и переноса его с одной поверхности трения на другую, что приводит к появлению неровностей на сопряженной поверхности, целесообразно использовать химически инертные, температуро- и износостойкие диэлектрические покрытия, обеспечивающие антиадгезионные (барьерные) свойства при контакте трущихся материалов.

Финишное плазменное упрочнение

Процесс финишного плазменного упрочнения позволяет наносить алмазоподобное покрытие толщиной до 3 мкм на рабочие поверхности золотниковых и плунжерных пар. Нанесенное покрытие имеет повышенную твердость (до 52 ГПа), химическую инертность, низкий коэффициент трения. Оно достаточно прочное - не изменяет своих свойств при температуре до 1200°С, имеет высокую адгезию к основанию, улучшает параметры исходной шероховатости, обеспечивает возможность нанесения покрытия на изготовленные по окончательным размерам рабочие поверхности.
 
Гальваническое покрытие
 
Позволяет нанести на поверхность детали, которая подвергается износу, тонкий слой прочного металла, который восстановит сработанную поверхность и убережет деталь от дальнейшего износа.
 
Восстановление поверхности поясов золотника шлифовкой проводят на круглошлифовальных ЗБ151 или 3130, а также на бесцентрово-шлифовальных станках. Для работы используют шлифовальный круг ПП 500х40х305 ЕБ 40СМ1 — СМ2К6 или ПП500х40х127 ЕБ 25СМ2 — С1К6.
 
Поверхность поясов шлифуют до ремонтных размеров. После восстановления их путем шлифовки и доведения до соответствующих размеров золотника рассортировывают на размерные группы. Если эти рабочие органы имеют диаметры рабочих поясов меньше, чем предусмотрено требованиями определенных размерных групп, их подвергают наращиванию гальваническим способом до нужного размера.
 
При значительном срабатывания поясков и отверстий корпусов золотника предварительно шлифуют до удаления следов срабатывания и восстановления геометрической формы, а затем проводят гальваническое покрытие с последующим шлифовкой под ремонтный размер.
 
Гальваническое покрытие проводят путем хромирования или железнения.

Технологический процесс восстановления элементов гидрораспределителя, в частности, золотниковой пары, обезпечивает его работоспособность.

 

Рассмотрим подробнее процесс гальванизирования. Работы по гальванизированию достаточно распространены, учитывая меньшую трудоемкость и затратность, чем первые три метода восстановления золотниковых пар. Многослойные электролитические покрытия получают путем последовательного нанесения на детали нескольких металлических покрытий в разном сочетании. Многослойные покрытия имеют положительные свойства различных электролитических осаждений.
 
Такие покрытия используют для: увеличения прочности связи между поверхностью детали и слоем покрытия; равномерного его распределения на деталях сложной формы; защиты от влияния химически активной среды; получения благоприятной микроструктуры и повышения износостойкости. Обычно применяют многослойные покрытия из меди, никеля и хрома.
 
Покрытие из металлов, сплавов, псевдосплавов и пластмасс наносят на поверхность деталей для защиты их от разрушения во время эксплуатации, увеличения срока службы, восстановления размеров, получения антифрикционных, а также жаро- и коррозионностойких деталей.
 
Материал деталей и покрытий может быть одно- или разнородным, то есть покрытия могут быть одно- или многослойными (из одинаковых или разных металлов), или образовываться несколькими одновременно нанесенными материалами, которые образуют сплавы или псевдосплавы. При выборе способа нанесения покрытия следует принимать во внимание свойства, которые они сообщают восстановленным деталям.
 
К типу многослойных покрытий можно отнести и так называемое двухслойное хромовое покрытие. Последнее получают нанесением осаждений хрома с различными свойствами. Если нужно защитить деталь от коррозии и одновременно увеличить его износостойкость, наносят два слоя хрома: нижний - беспористый молочно-матового цвета и верхний - блестящий. Слой белого матового хрома толщиной 15 мкм осаждают при температуре 70°С и плотности тока 30 А/дм2. Затем непромытую деталь переносят в ванну с более низкой температурой электролита, где поверх матового наносят слой блестящего износостойкого хрома толщиной 35 мкм и более.
 
Условия эксплуатации определяют выбор покрытия, устойчивого к переменным, контактным, ударным и других нагрузкам. Долговечность деталей с различными покрытиями в изменяющихся условиях эксплуатации неодинакова и зависит от состава наращиваемого слоя, формы деталей и возможности их поверхности удерживать нанесенный слой.
 
Перед сборкой распределительных устройств гидросистем золотник комплектуют с корпусом: первый должен точно соответствовать отверстию корпуса (то есть оба - принадлежать одной размерной группе). При нормальном зазоре в золотниковой паре вертикально расположенный золотник, смазанный маслом, под действием собственного веса должен плавно перемещаться в отверстии корпуса.
 
После завершения процедуры сборки проверяют фиксацию золотников. В собранном распределителе золотники должны свободно (без «заедания») перемещаться в корпусе распределителя и надежно фиксироваться в рабочем положении.
 

Испытание гидрораспределителей

Для этого там устанавливают насос соответствующей производительности. Во время испытаний в качестве рабочей жидкости применяют дизельное масло при температуре 50 ± 5 ° С.

Перед испытанием температура распределителя должна быть выровнена до температуры рабочей жидкости, для этого ее пропускают через распределитель.

На стенде проводят контрольные испытания распределителей на срабатывание автоматики, работу фиксации золотников, герметичность и регулирование предохранительного клапана.

Сначала регулируют предохранительный клапан на давление срабатывания при фиксированных положениях золотников - «подъем» или «опускание». Регулировочный винт предохранительного клапана после соответствующего установления давления в системе фиксируют контргайкой.
 
Уровень срабатывания автоматики и работу фиксации золотников распределителя определяют следующим образом. Установлением рычага золотника в положение «подъем» медленно повышают давление до автоматического возврата рычага в нейтральное положение. После этого проверяют автоматический возврат золотника в нейтральное положение из положения «опускание». Каждый золотник должен быть надежно зафиксирован в рабочем положении и четко возвращаться в нейтральное положение - это проверяют не менее пяти раз для каждого рабочего положения золотника.
 
По техническим условиям завода-изготовителя после окончания хода в режимах «подъем» или «опускание» золотники должны автоматически возвращаться в нейтральное положение при установлении в системе давления на уровне 11,0–12,5 МПа.
 
Тщательно проверяют герметичность соединений. Для этого устанавливают один из золотников в рабочее положение и удерживают его под давлением срабатывания предохранительного клапана распределителя в течение минуты. Подтекание и утечки масла через уплотнения недопустимы!
 
Затем окончательно проверяют предохранительный клапан и закрывают его колпачком, предварительно подложив прокладку. При переводе рычагов распределителя в нейтральное или плавающее положение давление масла по показаниям манометра должно составлять 0,2-0,3 МПа.
 
При соблюдении требований при проведении ремонтных работ по восстановлению рабочих органов гидросистем они продлят срок продуктивного использования вашей техники и сэкономят средства благодаря избеганию необходимости приобретения новых ее узлов и элементов на замену изношенным.
 

С. Карабиньош, НУБиП Украины,

Журнал «Пропозиція», №1, 2017 р.

Интервью
Богдан Духницкий, канд. экон. наук ННЦ «Институт аграрной экономики», аналитик компании «Бизнесгрупинвест», которая тесно сотрудничает с Ассоциацией «УКРСАДПРОМ»
Европейский рынок требует фруктов и ягод и скупает их по всему миру. При этом спросом пользуется не только сырье, но и переработанная продукция. По результатам 2016 года, 70% доходов из $ 148 млн
Башинский Виталий Владимирович, национальный консультант FAO по вопросам биобезопасности и ветеринарии
Общепризнанные стандарты безопасности качества пищевых продуктов – это язык, на котором говорят импортеры, международные торговые сети и закупщики. Украина пока что только на пути  формирования

1
0