Текст книги "Техническая эксплуатация и ремонт технологического оборудования"

В гидравлических приводах промышленного оборудования применяют различные поршневые насосы, отличающиеся друг от друга подачей и развиваемым давлением, количеством и расположением поршней, а также некоторыми другими показателями. Поршневые насосы выпускают с постоянной и регулируемой подачей. В любых вариантах они развивают давления, которые не могут обеспечить ни шестеренные, ни пластинчатые насосы, а именно до 70 МПа (нижний предел давлений – 6 МПа).

Радиально-поршневой насос Н-400 (рисунок 6) с тремя вертикально расположенными поршнями 23 имеет клапанное распределение жидкости, постоянную объемную подачу 5 л/мин и рабочее давление до 22 МПа. В отличие от рассмотренных выше насосов на всасывании он работает не с разрежением, а с напором, что вообще характерно для поршневых насосов. Для этого их обычно располагают под масляным баком, вследствие чего масло поступает в насос самотеком; в некоторых случаях оно подается к нему вспомогательным насосом низкого давления.

1– корпус; 2, 11 шарикоподшипники; 3 – вал; 4, 6, 7 – эксцентрики; 5, 17, 18 – каналы; 8 – кольца; 9 – игольчатые подшипники; 10 – шпонка; 12, 24 – крышки; 13, 19 – пробки; 14, 20 – пружины; 15 – шарик; 16 – седло; 21 – кольцевой упор; 22 – клапан; 23 – поршни; 25 – манжета; а и б – зазоры.

Рисунок 6 – Поршневой насос

В поршневой насос масло поступает через канал 5, заполняя картер, образуемый корпусом 1 и крышками 12 и 24. Вал 3, вращающийся на шарикоподшипниках 2 и 11 с помощью расположенных друг относительно друга под углом 120° эксцентриков 4, 6 и 7 колец 8 на игольчатых роликах 9, сообщает всем поршням поступательное движение в цилиндрах. Жидкость нагнетается в механизмы гидравлического привода движущимися в цилиндрах пустотелыми поршнями.

Цикл всасывания и нагнетания рабочей жидкости каждым поршнем насоса за один оборот двигателя осуществляется следующим образом. С перемещением эксцентрика из нижнего положения в верхнее пружина 20 через кольцевой упор 21 приподнимает клапан 22 на величину зазора а и затем выдвигает поршень. В результате между клапаном и седлом образуется кольцевой зазор б (условно показан на смежной конструкции из-за невозможности изобразить его на своем месте), через который жидкость засасывается внутрь полости поршня. Затем эксцентрик начинает опускаться из верхнего положения в нижнее, прижимая при этом клапан к седлу, перекрывая выход масла из камеры поршня в картер и вызывая нагнетание масла, которое подается в канал 17, где давление резко возрастает. Масло сдвигает шариковый клапан, сжимая пружину 14, и выходит в канал 18; далее оно движется к механизмам гидравлического привода. Как только эксцентрик снова начинает подниматься, поступление масла в канал 18 прекращается, а давление падает. Пружина 14 прижимает шарик 15 к своему седлу 16, чем предотвращает возврат жидкости из гидравлической системы в картер насоса. Благодаря тому что эксцентрик 7 насадной и укреплен на валу шпонкой 10, облегчаются разборка и сборка насоса. Отверстия под поршни и клапаны, имеющиеся в корпусе, заглушены пробками 13 и 19. Вытекание масла из картера предотвращается манжетой 25.

Ремонт поршневых эксцентриковых насосов заключается в восстановлении в корпусе 1 отверстий под поршни и замене изношенных подшипников вала 3, поршней 23 и конических клапанов 22. Отверстия корпуса под поршни восстанавливают притиркой, поршни заменяют новыми, материал поршней – сталь 40Х. После термической обработки до твердости HRC 50…55 поршни шлифуют: вначале по внутренней цилиндрической поверхности с точностью по Н10 и по конической поверхности, являющейся гнездом клапана, до шероховатости Ra0,16, а затем по наружной цилиндрической поверхности, подгоняя ее по притертым отверстиям корпуса с зазором 0,01…0,02 мм. Биение конической поверхности относительно внутренней цилиндрической не допускается.

Клапаны изготовляют из стали 18ХНВН, цементируют и закаливают до твердости HRC 62…64. Цилиндрическую поверхность клапана шлифуют под посадку в поршне по Н10; коническую поверхность, взаимодействующую с гнездом в поршне, доводят притиранием до шероховатости Ra 0,16, после чего ее притирают в паре с гнездом поршня.

Ремонт обратных клапанов насоса производят заменой изношенных шариков 15 и в случае большого наклепа – седел 16. Седла изготовляют из стали 45 (или 40Х) с закалкой в масле до твердости HRC 35…40. При небольших наклепах седло обстукивают исправным шариком, т. е. последний помещают в седло и с помощью выколотки (из стали 20) и молотка формируют сопрягаемую с шариком поверхность.

Изношенный эксцентриковый вал заменяют новым, изготовленным из стали 18Х4ВА, с цементацией и термообработкой до твердости HRC 50…64 и отшлифованным до шероховатости Ra 0,16.

15.3 Ремонт гидравлических двигателей

Общие сведения. Гидравлический двигатель в гидросистеме – это устройство для преобразования энергии потока жидкости (масла) в энергию движения выходного звена (штока, вала и др.), представляющее собой гидравлическую машину, рабочий процесс которой основан на попеременном заполнении маслом рабочей камеры и вытеснении его из нерабочей. Гидравлические двигатели делятся на гидроцилиндры с поступательным (линейным) движением выходного звена, поворотные гидродвигатели с ограничеснным углом поворота и гидромоторы с неограниченным вращательным движением выходного вала.

Гидроцилиндры в зависимости от направления действия жидкости подразделяют на гидроцилиндры одностороннего действия, у которых движение выходного звена (плунжера) возможно только в одном направлении, и двустороннего действия, у которых движение осуществляется в двух противоположных направлениях. В зависимости от конструкции рабочих камер, образованных по рабочим поверхностям корпуса и поршня, гидроцилиндр может быть одно– или двухштоковым. Гидроцилиндры, используемые в гидравлических приводах, могут быть разных типоразмеров. Основными параметрами гидроцилиндров являются: диаметр цилиндра; площадь поршня; диаметр штока; длина хода; давление и тяговое усилие, развиваемые цилиндром; скорость движения поршня.

При ремонте гидроцилиндра осматривают полость цилиндра и шток, проверяют их диаметры. Отклонение от цилиндричности гидроцилиндра не должно превышать 0,03 мм на длине 1000 мм, отклонения от круглости и цилиндричности штока допускаются в пределах 0,01…0,02 мм. Если указанные отклонения превышают допустимые, а на внутренней поверхности цилиндра имеются продольные риски и задиры, цилиндр растачивают и притирают круглым притиром, используя абразивную пасту. Рационально исправлять полость цилиндра на внутришлифовальном или токарном станке, применяя шлифовальные головки. Чистовую отделку обычно выполняют разверткой, укрепленной на борштанге.

Прогрессивным процессом доводки полости цилиндра является ее обработка методом пластического деформирования в холодном состоянии при твердости не выше HRC 40, что достигается с помощью раскатывания на токарных станках. Этим методом получают очень чистую поверхность, причем увеличивается производительность труда и достигается упрочнение поверхности, повышающее поверхностную твердость, усталостную прочность и износостойкость детали.

Раскатка (рисунок 7) состоит из оправки 1 с конусом, по которому катятся пять конических роликов 6, равномерно расположенных по окружности. Их выпадение предотвращает сепаратор 5, свободно вращающийся на оправке. Во время раскатывания ролики прижимаются. к упорному подшипнику 4. На наружный размер раскатку настраивают вращением регулировочной гайки 3, которая стопорится контргайкой 2. При вращении регулировочной гайки ролики перемещаются вдоль рабочего конуса оправки, изменяя диаметр раскатки. Смещение сепаратора вправо ограничивается пробкой 7. Цилиндр 8, раскатываемый на токарном станке, закрепляют в шпинделе и базируют в люнете, а раскатку закрепляют в резцедержателе на суппорте станка и затем вводят в цилиндр, регулируя натяг.

1 – оправка; 2 – контрагайка; 3 – регулировочный винт; 4 – упорный подшипник; 5 – сепаратор; 6 – ролики; 7 – пробка; 8 – цилиндр.

Рисунок 7 – Раскатка

Раскатка работает без принудительной подачи благодаря тому, что ролики расположены под углом к ее оси. Смазочно-охлаждающая жидкость подается через центральное отверстие оправки раскатки. Режим обработки отверстий в деталях, изготовленных из стали 45, следующий: скорость – 40 м/мин; подача – 0,3… 0,5 мм/об за один рабочий ход; припуск на раскатку – 0,03… 0,05 мм.

При раскатывании достигается шероховатость поверхности Ra 0,16 и, кроме того, ликвидируются отклонения от цилиндричности и круглости отверстия. После обработки цилиндра несколько увеличивается его внутренний диаметр, в связи с чем приходится менять поршень и манжеты.

Штоки ремонтируют шлифованием с последующей доводкой. Тонкие штоки заменяют новыми. Штоки диаметром до 20 мм и длиной более 500 мм рационально изготовлять из мерного калиброванного прутка. Изношенные поршни, как правило, заменяют новыми.

15.4 Сборка гидроприводов

Детали сборочных единиц гидравлического привода не должны иметь вмятин и забоин. Если на сопрягающихся поверхностях крышек, корпусов и чугунных прокладок имеются забоины, их удаляют шабрением по краске, притиркой на плите или по месту. Все детали должны быть чисто промыты.

Насосы устанавливают не выше 0,5 м над уровнем масла или погружают в масло, улучшая этим условия их работы. Вал насоса необходимо тщательно сцентрировать с валом привода, так как его неточная установка влечет за собой прогиб, а иногда и поломку вала насоса, вызывает преждевременный износ ряда деталей, приводя к утечкам масла и засасыванию воздуха в систему. В месте присоединения всасывающего трубопровода к насосу нужно сделать надежное уплотнение во избежание проникновения в систему воздуха.

Заливочные фильтры, маслоуказатели и сапуны должны содержаться в чистоте, а маслопровод – тщательно очищен внутри и снаружи (его продувают сжатым воздухом, а трубы, из которых он состоит, до сборки протравливают в щелочных ваннах и прожигают в печах). Все соединения трубопровода должны быть хорошо уплотнены. В результате принятия указанных мер намного уменьшится опасность засорения маслопровода, образования в нем вакуума, засасывания воздуха. Баки для масла следует тщательно вычистить и окрасить маслостойкой краской. Концы сливных трубопроводов следует погрузить в масло. Слив масла с его прохождением частично по воздуху не допускается, так как оно увлекает за собой воздух внутрь резервуара.

Проходное сечение трубопроводов в местах изгибов не должно уменьшаться более чем на 10 %, иначе на данных участках может увеличиться сопротивление прохождению рабочей жидкости, что приведет к повышению давления в системе и, как следствие, ускоренному нагреванию масла и снижению напора жидкости в трубопроводе.

Маслопроводы всасывания и сливные необходимо расположить возможно дальше друг от друга; кроме того, расстояние между их концами и дном бака должно быть не менее двух диаметров труб. (Близкое взаимное расположение труб всасывания и сливных способствует прямой циркуляции масла, ухудшающей условия всасывания; вследствие близкого расположения сливных маслопроводов к дну бака масло, поступающее через эти трубы в резервуар, встречает повышенное сопротивление, в результате которого увеличивается давление во всей гидравлической системе и ухудшается ее работа.)

При монтаже гибких маслопроводов (рукавов) избегают образования углов, создающих повышенное сопротивление движению жидкости. Поэтому, монтируя рукава в механизмах гидропривода, следует придерживаться определенных правил (Рисунок 8)

Рисунок 8 – Способы монтажа гибких маслопроводов

15.5 Ремонт пневматических приводов

Пневматические системы и приводы широко используют во всех отраслях промышленности. Пневматический привод состоит из насоса (компрессора), распределительных и регулирующих устройств (фильтра, влагоочистителя, регулятора давления, регулятора скорости и др.), пневмодвигателя и трубопроводов. В пневматическом приводе (аналогично гидравлическому приводу) происходит двойное преобразование энергии: механической – в энергию сжатия воздуха, а последней – в механическую энергию пневмодвигателя. Атмосферный воздух нагнетается в пневмодвигатель компрессором, а отработанный удаляется в атмосферу.

Компрессоры – это машины, которые служат для сжатия и перемещения газов, в частности воздуха. Компрессоры эксплуатируются в составе компрессорной установки, которая состоит из следующих сборочных единиц: компрессора; пневматического аккумулятора; ресивера; масловлагоотделителя; воздушного фильтра; регулятора давления; предохранительного клапана; электродвигателя.

Воздухосборник предназначен для выравнивания пульсации давления воздуха, являющейся результатом возвратно-поступательного движения поршня компрессора, устранения колебаний давления в трубопроводе при неравномерном потреблении сжатого воздуха и частичного очищения последнего от воды и масла, попадающих в ресивер вместе с воздухом. Регулируют давление сжатого воздуха регулятором, а контролируют по манометру. В поршневых компрессорах воздухораспределение осуществляется с помощью клапанов и золотников.

Во избежание снижения компрессором подачи и потребления чрезмерно большой мощности на сжатие воздуха клапаны не должны пропускать воздуха в закрытом состоянии. Причинами неплотности клапанов могут быть плохая их подгонка к седлу и попадание посторонних частиц между опорными поверхностями клапанов. Клапаны должны легко закрываться и открываться, что необходимо периодически проверять. Закрываться они должны быстро, бесшумно и без запаздывания. При несвоевременном закрытии всасывающих клапанов часть сжимаемого воздуха может уйти обратно во всасывающий трубопровод, а при запаздывании закрытия нагнетательного клапана часть сжатого воздуха попадает обратно в цилиндр и там расширяется, уменьшая количество всасываемого воздуха. Запаздывание закрытия нагнетательного клапана часто вызывает стуки, так как он «садится» на седло, когда поршень начинает обратное движение от «мертвой» точки и в цилиндре под нагнетательным клапаном создается пониженное давление. Большая разность давлений способствует чрезмерно быстрой посадке, которая сопровождается стуком. Причиной позднего закрытия клапана может быть также защемление его верхней части в направляющей и, как следствие, – толчки в шатун. Этот дефект устраняют очисткой направляющих клапана или их пришлифовыванием, а также подбором пружин с целью обеспечения быстрого закрытия клапана (при слишком слабой пружине клапан будет запаздывать при закрытии, а при слишком сильной – при открытии).

Заедание клапана может быть следствием несовпадения осей седла и направляющих, что устраняют притиркой. Бесшумность работы клапанов в значительной степени является показателем их хорошей работы, которую контролируют по манометрам на всасывающем и нагнетательном трубопроводах (стрелки их должны равномерно и спокойно колебаться).

Пневматические двигатели подразделяют на поршневые и диафрагменные. По принципу работы они могут быть одно– и двустороннего действия. Долговечность работы пневматических двигателей в большой степени зависит от состояния уплотнений, которые должны обеспечить полную герметичность неподвижных и подвижных соединений и минимальные потери мощности на трение.

При ремонте пневмоприводов восстанавливают поршни и цилиндры пневмодвигателей. Восстановление последних осуществляют и акрилопластами, для чего изношенное отверстие растачивают на токарном станке. Шероховатость поверхности должна быть Rz 200, отклонения от цилиндричности и круглости допускаются в пределах 0,5 мм. После обезжиривания внутренней поверхности цилиндра в него устанавливают оправку, диаметр которой соответствует диаметру поршня; затем герметизируют пространство между оправкой и цилиндром и заливают раствор акрилопласта. Выдерживая его при 18…20 °C в течение 2…4 ч, вынимают оправку и зачищают цилиндр от приливов пластика. Уплотнения и трубопроводы ремонтируют способами, описанными применительно для гидравлического привода. Необходимо внимательно проверять фильтры влагоотделители, своевременно их очищать и сливать накопленную воду, так как проникающая в систему влага вызывает коррозию и быстрый выход привода из строя.

16 Техническая эксплуатация оборудования АТП и СТОА

16.1 Полуавтоматический шиномонтажный станок

Станок (рисунок 9) предназначен для монтажа и демонтажа шин легковых и грузовых автомобилей с размером колес от 10 до 22 дюймов и диаметром до 1000 мм. Шиномонтажный станок должен быть подключен к электрической сети и к системе подачи сжатого воздуха.

1 – педаль управления отжимной лопаткой; 2 – педаль привода зажимных кулачков; 3– педаль привода поворотного стола; 4 – поворотный монтажный стол; 5 – зажимные кулачки; 6 – монтажная головка; 7 – поворотное устройство; 8 – рукоятка зажима держателя монтажной головки; 9 – монтажная стойка; 10 – блок кондиционирования сжатого воздуха, состоящая из маслораспылителя, регулятора давления и фильтра влагоотделителя; 11 – отжимная лопатка; 12 – упор.

Рисунок 9 – Станок шиномонтажный

Станок должен быть установлен и закреплён на ровной поверхности пола, предпочтительно цементного, или с плиточным покрытием. Место установки станка должно обеспечивать достаточное пространство для обслуживающего персонала, и нормальной работы всех движущихся частей. Поверхность пола должна иметь прочность не менее 500 кг/м². Толщина твёрдого пола должна быть достаточной для того, чтобы гарантировать удерживание анкерных болтов. Место установки станка должно обеспечивать достаточное пространство для обслуживающего персонала, и нормальной работы всех движущихся частей.

Проверку правильности функционирования шиномонтажного станка производят следующим образом:

– повернуть рукоятку 8 и проверить легкость перемещения в вертикальном направлении держателя монтажной головки;

– нажать полностью на педаль 1, при этом отжимная лопатка 11 должна перемещаться в направлении упора 12;

– при нажатии на педаль 2 зажимные кулачки 5 должны смыкаться к центру монтажного стола, при повторном нажатии педали кулачки должны расходиться;

– при отжатии педали 3 вниз поворотный стол должен вращаться в направлении часовой стрелки. При отжатии педали 3 вверх – против часовой стрелки;

– нажать на спусковой крючок на пистолете накачки воздуха и произвести кратковременный выпуск воздуха;

– на каждое третье или четвертое нажатие на педаль 1 одна капля масла должна падать в прозрачный стакан маслораспылителя 10 (в противном случае нужно отрегулировать подачу масла поворачивая установочный винт маслораспылителя).

Перед началом любых работ по техническому обслуживанию следует отключить станок от электропитания и системы подачи сжатого воздуха. Кроме этого необходимо 3…4 раза нажать на педаль управления отжимной лопаты без нагрузки для того, чтобы остаточный воздух вышел из пневмосистемы.

Перед каждым использованием следует проверять общее состояние шиномонтажного станка. Проверить на наличие незакрепленных болтов, разрегулировки, закрепления подвижных частей, сломанных частей, ослабленного или поврежденного шланга подачи воздуха или электрического шнура, и любых других условий, которые могут повлиять на безопасную эксплуатацию. Если возникнет посторонний шум или вибрация, отсоединить шиномонтажный станок от источников подачи воздуха и электричества и немедленно устранить проблему перед дальнейшим использованием.

Возможные неисправности шиномонтажного стенда и способы их устранения приведены в таблице 4.

Таблица 4 – Возможные неисправности шиномонтажного станка и способы их устранения

После первых 20 дней работы следует подтянуть все крепежные болты поворотного стола и монтажной стойки.

Ежедневно проверять легкость работы скользящих частей стола и удалить грязь.

Еженедельно:

– чистить поворотный стол чистящим средством или негорючим растворителем;

– смазать консистентной смазкой направляющие движения фиксирующих зажимов;

– проверить, уровень конденсата в колпачке фильтра. (Уровень конденсата не должна превышать красной отметки на указателе уровня);

– воздушный фильтр оборудован полуавтоматическим сбросом конденсата, тем не менее, выполнить дренаж вручную.

Ежемесячно:

– проверить уровень масла в маслораспылителе. При необходимости долить масло марок SAE 20 или SAE 30 (в России – И20А) без моющих присадок до необходимого уровня;

– очистить колбы (стаканы) фильтра чтобы удалить любую возможную грязь;

– очистить и при необходимости смазать горизонтальную балку и монтажную штангу;

– в случае потери мощности поворотного стола проверить натяжение приводных ремней электродвигателя. Для этого снять левую панель корпуса и при помощи специального регулировочного болта на кронштейне двигателя, отрегулировать нужное натяжение приводного ремня;

– в случае, если зажимная рукоятка не фиксирует держатель монтажной головки или монтажная головка не поднимается на 5…10 мм над ободом колеса отрегулировать ход верхнего рычага.

Если станок не эксплуатируется в течение длительного времени, рекомендуется:

– отключить станок от электропитания;

– отключить станок от пневматической магистрали;

– смазать все движущиеся части с их направляющими;

– обернуть станок защитной пластиковой пленкой;

– слить жидкости из резервуаров;

– накрыть станок для защиты пыли.