Инновационный подход к ремонтам узлов станков с ЧПУ. Часть 7. Централизованный капитальный ремонт гидроаппаратуры станков с ЧПУ. Продолжение.

Уважаемые коллеги!

Для Вас я в сегодняшней статье продолжаю предоставлять материалы по совершенствованию ТОиР оборудования с ЧПУ на крупных машиностроительных предприятиях ВПК. Если вы имеете на своем предприятии хорошо организованную службу ТОиР оборудования с ЧПУ, то этот материал эффективно дополнит ваши знания в методологии совершенствования работы службы. В данной статье мы продолжим разговор о организации и проведении ТОиР гидрооборудования станков с ЧПУ непосредственно на предприятии.

Ремонт шестеренчатых гидромоторов и насосов

Шестеренные насосы являются очень надежными, простыми, компактными и имеют достаточно высокий КПД. Являются обратимыми, т.е. могут использоваться в качестве гидромоторов. Они представляют собой корпус с размещенными внутри шестернями, при контакте зубьев которых образуется избыточное давление масла, находящегося в полости зацепления. Чаще всего используются с наружным зацеплением, т.к. они проще в изготовлении, но перспективным является и внутреннее зацепление, так как является более компактным.
На нижерасположенном рисунке изображены некоторые виды шестеренчатых гидромоторов и насосов.
Рассмотрим признаки для необходимого ремонта гидромоторов и гидронасосов:
-выработка масла;
-перегрев масла и самого гидронасоса или гидромотора;
-естественный износ уплотнителей и других деталей;
-внешние течи и вспенивание масла;
-нехарактерные звуки, повышенные шумы, вибрации при эксплуатации гидромоторов и гидронасосов;
-низкое давление в гидросистеме;
-недостаточная скорость выполнения операций рабочими органами станков;
-прерывистое движение навесного оборудования;
-износ уплотнительных элементов;
-протечки масла из-за повреждения крепежных соединений;
-низкий уровень масла в гидросистеме;
-наличие посторонних частиц в масле;
-использование масла с несоответствующим классом вязкости;
-загрязнённый фильтр;
-повреждение или засорение линии всасывания;
-деформация элементов гидромоторов и насосов (заусенцы, царапины, трещины и другие);
-снижение продуктивности оборудования и порога допустимых нагрузок;
-нехарактерные звуки при работе гидромоторов и гидронасосов;
-засорённость узлов гидромоторов и гидронасосов;
-неравномерное вращение привода;
-износ распределителя, подшипников, сервоуправления;
- некорректная работа клапанов и золотников распределителя;
-прочие виды неисправностей, вызванные нарушениями правил эксплуатации или воздействиями внешних факторов.

Порядок выполнения ремонтов шестеренчатых гидромоторов и гидронасосов

На нижерасположенном рисунке показан сборочный чертеж шестеренчатого насоса с составными узлами
1. Насосы, поступающие в ремонт на участок промываем в моечной ванне в дизельном топливе или керосине.

2. Проводим диагностику технического состояния элементов насоса на испытательном стенде типа СТн-2М. Проверкой устанавливаем наличие дефекта и возможность его устранения.
3. Проводим визуальный контроль состояния манжетного уплотнения ведущего вала, особенно в месте контакта его с шейкой вала, так как в результате износа уплотнения теряются его уплотняющие свойства и уплотнение пропускает рабочую жидкость. Для замены манжетного уплотнения ведущего вала насос зажимаем в слесарных тисках медными губками, снимаем опорное и пружинное кольца, а также уплотнение. В случае его непригодности к дальнейшей эксплуатации устанавливаем новое уплотнение.
Перед установкой уплотнения очищаем шейку вала от загрязнения и масла, проверяем отсутствие забоин и рисок на валу, смазываем его консистентной смазкой.

4. Перед установкой нового уплотнения промываем его в чистом масле, смазываем консистентной смазкой.

5. Устанавливаем уплотнение в гнезде, при этом используем оправки, предохраняющие рабочие кромки манжеты от повреждения.

6. Устанавливаем опорное и пружинное кольца.

7. При подтекании рабочей жидкости по стыку крышки насоса, которое не устраняется подтяжкой болтов, снимаем крышку и заменяем уплотняющее кольцо.

8. Проверяем работу насоса на выходном стенде типа СТН-02М. Если насос не развивает требуемого давления и не обеспечивает заданной производительности, то производим замену торцевых манжетных уплотнений шестерен и радиальной манжеты уплотнения зубьев.

9. Для замены этих уплотнений проводим полную разборка насоса.

10. После проведенного ремонта насос испытываем на стенде диагностики и регулировки гидромоторов, гидронасосов, гидроцилиндров, гидрораспределителей, гидрошлангов и гидроагрегатов типа КИ-28097-02М.
Перед испытанием к боковым плоскостям насоса привертываем всасывающий и нагнетающий трубопроводы.

11. Проводим обкатку насоса на стенде типа КИ-28097-02М по следующей программе:
  • без давления 4 мин.,
  • при давлении 5 мин.,
  • при давлении 5 МПа - 5мин.,
  • при рабочем давлении -10 мин.
Давление в нагнетательной магистрали регулируем дросселем.

12. Для определения производительности насоса направляем поток масла через счетчик расхода жидкости. По объему жидкости и количеству импульсов, определяемым по шкалам счетчиков, рассчитываем фактическую производительность насоса в смі/об. или в л/1000об.

13. Испытываем насос на минеральном масле с вязкостью 60-7- сСт при температуре 50 град.С.

14. При необходимости проводим текущий и капитальные ремонты распределителей, которые заключаются в регулировке клапанов, замене уплотнений и прокладок, подборе и подгонке новых клапанов и золотников ремонт распределителей.

Разбираем распределители только в том случае, если обнаруженные отказы невозможно устранить без разборки. Разборка гидроагрегатов приводит к нарушению сопряжений между отдельными деталями, к потере герметичности и взаимной приработки.
14.1. Работоспособность распределителей проверяют на универсальном испытательном стенде КИ-4815М, который изображен на рисунке выше. По результатам проверки определяется необходимый объем ремонтных операций.
Распределительные устройства подлежат ремонту, если при внешнем осмотре и испытании обнаружены трещины деталей, повреждена резьба, видны подтеки масла, отсутствуют включение или фиксация золотников в рабочих положениях, нарушены регулировки, детали изношены более допустимого. Разборке подлежат только те узлы, в которых обнаружены дефекты.
14.2. Распределитель, подлежащий разборке, устанавливаем в специальное приспособление или тиски с медными губками.
14.3. Начинаем разборку со снятия нижней и верхней крышек распределителя.
14.4. Снимаем прокладки.
14.5. Вынимаем из корпуса золотники в сборе.
14.6. После снятия проверяем его группу плотности по метке на проушине и группу отверстия в корпусе.

14.7. Разбираем перепускной клапан в следующем порядке:
14.7.1. Сначала вывертываем два болта и снимаем упор перепускного клапана.
14.7.2. Затем, нажав деревянным или медным стержнем на перепускной клапан, снизу через сливное отверстие вынимаем направляющую втулку в сборе и перепускной клапан с пружиной.
14.7.3. Проводим визуальный контроль состояния конусной поверхности перепускного клапана
14.7.4. Если на конусной поверхности перепускного клапана имеются значительные следы износа, то мы впрессовываем седло перепускного клапана, пользуясь специальной оправкой.

14.8. Разбираем предохранительный клапан
14.8.1. Для того, чтобы разобрать предохранительный клапан, срываем пломбу, отворачиваем колпачок.
14.8.2. Снимаем уплотнительную прокладку.
14.8.3. Ослабляем контргайки.
14.8.4. выворачиваем регулировочный болт вместе с контргайкой и прокладкой.
14.8.5. Из корпуса вынимаем пружину предохранительного клапана с направляющей и шариком.
14.8.6. При обнаружении следов износа на шарике специальным ключом вывертываем седло клапана.

14.9. Разбираем золотник, установив его в приспособление.
14.9.1. Снимаем пружину золотника специальным прижимом и поворачиваем золотник.
14.9.2. Вывертываем пробку из корпуса золотника.
14.9.3. Снимаем прижим, пружину автомата.
14.9.4. Из корпуса золотника вынимаем пружину и конусную втулку фиксатора.
14.9.5. Снимаем обойму фиксаторов из корпуса золотника, вынимаем шарики.
Золотники к отверстиям корпуса распределителя подбирают по размерным группам. Обычно золотник берут на две-три группы выше групп отверстия и вставляют его проушиной в отверстие корпуса, со стороны плоскости нижней крышки. Если золотник не входит, то берут золотник меньшей группы. Если золотник входит в отверстие на часть его длины, то его притирают совместно с корпусом, смазав их маслом, не применяя притирочной пасты.
После притирки золотники должны плотно входить в отверстие корпуса распределителя и плавно, без заеданий, перемещаться по всей длине отверстия.

14.10. Износ конусной направляющей поверхности перепускного клапана выводим резцом на токарном станке.
14.10.1. Для этого на хвостовик клапана надеваем разрезную оправку
14.10.2. Зажимаем хвостовик клапана вместе с оправкой в патроне станка, другой конец клапана поджимаем центром.
14.10.3. Обрабатываем поверхность хвостовика клапана под углом 45градусов твердосплавным резцом
14.10.4. Шлифуем поверхность конуса хвостовика клапана на кругло шлифовальном станке.
14.10.5. Гнездо клапана обрабатываем по рабочей кромке до получения фаски шириной 0,25 мм под углом 45 градусов. Для этого пользуемся приспособлением, состоящим из конической развертки, направляющей с двумя центрирующими поясками и дистанционной втулки.
14.10.6. Клапан притираем к гнезду абразивной пастой до появления ровной матовой полоски.
14.10.7. Доводим клапан без пасты до появления блеска на притираемых поверхностях.
14.10.8. При ремонте предохранительного шарикового клапана гнездо протачиваем или шлифуем до появления острой кромки по диаметру.

14.11. После ремонта и сборки распределители испытываем на стенде КИ-4815М.
14.11.1. При испытании распределителей на стенд устанавливаем насос соответствующей производительности. В качестве рабочей жидкости применяем дизельное масло ДП-11, при температуре 50±5 градусов С. При испытании температура распределителя должна быть выровнена с температурой рабочей жидкости.
14.11.2. На стенде производим контрольные испытания распределителей на срабатывание автоматики, проверяем работу золотников, герметичность и регулируем предохранительный клапан на давление, превышающее рабочее на 20%.
14.11.3. Работу автоматического возврата проверяем несколько раз для каждого рабочего положения золотника.
14.11.3.1. По техническим условиям после окончания хода «подъем» или «опускание» золотники должны автоматически возвращаться в нейтральное положение.
14.11.3.2. Проверяем герметичность соединений и деталей. Для этого один из золотников устанавливаем в рабочее положение и удерживаем его под давлением срабатывания предохранительного клапана распределителя в течение 2 мин. Подтекание сквозь уплотнения и просачивание масла не допускается.
14.11.3.3. Окончательно проверяем, регулируем предохранительный клапан, закрываем колпачком и пломбируем.
При переводе рукояток распределителя в положение «нейтральное» или «плавающее» давление масла по манометру должно быть 0,2-0,3 МПа.

15. Текущий ремонт гидроцилиндров.
В период эксплуатации гидроцилиндров наиболее изнашиваются уплотнительные кольца, поршень. У гидроцилиндров появляется течь рабочей жидкости по штоку, изнашиваются манжеты.
Разборку и сборку гидроцилиндров так же, как и другой гидроаппаратуры, следует проводить только в специализированном отделении после наружной мойки.

Порядок проведения ремонта гидроцилиндров:

15.1. Снимаем гидроцилидр со станка.
15.2. Моем гидроцилиндр в ванне.
15.3. Снимаем уплотнительные кольца, при потере ими эластичности или повреждении заменяем на новые. При монтаже, кольца должны выступать над поверхностью центрирующих поясков не менее, чем на 0,26 мм.
15.4. Внутреннюю поверхность цилиндра при незначительных износах восстанавливаем операциями хонингования. Хонингование – это процесс обработки поверхности металла с использованием алмазной крошки. Основное применение оно нашло для шлифовки конусных и цилиндрических деталей. Данная операция удобна при изготовлении отверстий. Получаемая величина шероховатости поверхности соответствует уровню чистовой токарной зачистки или шлифовки крупнозернистым абразивным кругом. Только методом хонингования можно добиться нужного результата при работе с цилиндрами. В местах сопряжения деталей должна находиться смазка, которая удерживается специально нанесенной хонинговальной сеткой. Используемый хонинговальный инструмент называется хоном. Это бруски или камни, которые размещаются по периметру основания. В процессе работы они стираются, поэтому конструкция обоймы предусматривает возможность их замены.
На нижерасположенном рисунке показан хонинговальный инструмент для обработки отверстий.
На нижерасположенном рисунке показан хонинговальные бруски.
Для процесса хонингования используются специальные станки. Это приспособления с горизонтальным или вертикальным расположением в пространстве шпинделя. Каждый из них имеет свое назначение в зависимости от проводимой работы. Хонинговальное оборудование специализировано под узкий профиль.

На нижерасположенном рисунке показан хонинговальный станок горизонтального типа, на котором выполняются наружные операции.
На нижерасположенном рисунке показан хонинговальный станок вертикального типа.
15.5. При увеличении размера цилиндра по внутреннему диаметру поршень заменяем на вновь изготовленный. Наружный диаметр поршня и кольцевой канавки под уплотнительное кольцо увеличиваем в зависимости от увеличения диаметра цилиндра при ремонте.
15.6. Наружную поверхность штока восстанавливаем шлифованием с последующим хромированием.
15.7. Изогнутые штоки гидроцилиндров правим под прессом в холодном состоянии.
15.8. Изношенные отверстия проушин цилиндра и штока обрабатываем зенкером, а затем разверткой.
15.9. Изготавливаем втулки соответствующих размеров и запрессовываем в отверстия проушин, а затем окончательно обрабатываем детали под номинальный размер.
15.10. Комплектуем детали под сборку цилиндров, так чтобы на всех рабочих поверхностях цилиндра, поршнях, штоках не было рисок, забоин и задиров.
15.11. Проверяем конусность и бочкообразность внутренней поверхности цилиндра. они не должны быть более 0,02 мм.
15.12. Проверяем непрямолинейность, овальность и конусность штока. Непрямолинейность допускается не более 0,1 мм. на длине 200 мм; овальность и конусность не более 0,01 мм.
15.13. Перед сборкой все металлические части промываем уайт-спиритом или неэтилированным бензином. Манжеты покрываем смазкой.
15.14. После сборки гидроцилиндр испытываем в работе на холостом ходу и под нагрузкой на испытательном стенде модели КИ-4815М.
15.15. проверяем чтобы при испытании на холостом ходу шток плавно перемещался под давлением не более 0,5 МПа.
15.16. Проверяем на стенде качество сборки гидроцилиндра в трех положениях (в крайних и среднем) при давлении, превышающем рабочее не более, чем на 20%, в течение 3 мин. в каждом положении. Падение давления в каждом случае не должно превышать 0,5 МПа от номинального.
15.17. В качестве рабочей жидкости на испытаниях используем масло «индустриальное 20», нагретое до 35…45 градусов С.

16. Ремонт присоединительной арматуры
Присоединительная арматура - металлические маслопроводы и рукава высокого давления, в процессе эксплуатации дают наибольшее количество отказов и неисправностей гидросистем станков с ЧПУ.

16.1. Ремонт металлических маслопроводов
Отказы и неисправности в работе возникают из-за нарушения герметичности соединений, износа или разрыва маслопровода. Металлические маслопроводы в процессе эксплуатации деформируются под воздействием посторонних предметов. Недостаточно жесткое крепление их приводит к вибрации и появлению усталостных трещин.

16.1.1. Порядок проведения ремонтных работ металлических маслопроводов:
16.1.1.1. Проводим визуальный контроль состояния металлических маслопроводов.
16.1.1.2. При обнаружении трещин, завариваем их при помощи газовой сварки.
16.1.1.3. Вырезаем места с глубокими вмятинами и разрывами.
16.1.1.4. Изготавливаем металлическую муфту. Допускается изготовление муфты из равнопрочной трубы
16.1.1.5. Устанавливаем муфту между концами маслопровода, так чтобы концы соединяемого маслопровода были заправлены в муфту не менее, чем на 15-25 мм., и проварены по кромке газовой сваркой.
16.1.1.6. В местах перегиба и в шарнирных соединениях металлические трубопроводы соединяем рукавами высокого давления.

16.1.2. Ремонт рукавов высокого давления
Рукава высокого давления часто выходят из строя при повышении давления в гидросистеме выше допустимого, при частых перегибах, скручиваниях и защемлении рукавов. Наиболее частые разрывы рукавов наблюдаются в местах их заделки в наконечнике.

16.1.2.1. Технология ремонта рукавов высокогодавления
16.1.2.1.1. Отрезаем на обдирочно-шлифовальном станке с отрезным кругом с рукавов, годных к дальнейшей эксплуатации, дефектную часть.
16.1.2.1.2. На токарно-винторезном станке удаляем муфту с дефектной частью рукава для повторного использования ниппеля и гайки.
16.1.2.1.3. На токарно-винторезном станке изготавливаем новую муфту из отожженной цельнотянутой трубы.
16.1.2.1.4. На слесарном верстаке удаляем верхний резиновый слой на конце ремонтируемого рукава до металлической оплетки. Используя слесарный верстак и тиски, устанавливают на конец рукава муфту, гайку и ниппель
16.1.2.1.5. Затем все это обжимаем на специальных обжимных стендах, которые показаны на нижерасположенных рисунках.

Для обжимки концов гидравлических рукавов мы используем:
-Ручной стенд для обжима рукавов высокого давления модели МК-30
-автоматический стенд для обжима рукавов высокого давления модели DSG259A с ЧПУ.
Данный стенд позволяет после ремонта и обжимки рукавов высокого давления проводить испытания на их герметичность под давлением, равным 1,25 рабочего давления.
Испытание проводим при постепенном повышении давления до расчетного с выдержкой 5 мин., при этом на рукаве и в местах заделки не должно быть разрывов, просачивания рабочей жидкости и местных вздутий.

На этом я заканчиваю цикл статей по теме: « Инновационный подход к ремонтам узлов станков с ЧПУ». Буду очень рад, если материал статей поможет Вам в работе.
СТАТЬИ