Дефектация трубопроводов гидропривода реферат
Обновлено: 05.07.2024
В процессе эксплуатации машин с гидроприводом технические параметры гидравлического оборудования изменяются от номинального до предельного значения. Это определяется уровнем принятых конструкторских решений, качеством изготовления, режимами эксплуатации, своевременностью и качеством технического обслуживания и ремонта. Для поддержания гидравлического привода в работоспособном состоянии и своевременного обнаружения признаков повреждений на ранней стадии проводится контроль технического состояния с применением методов технического диагностирования.
Гидравлический привод включает разноплановые с позиций диагностирования технические системы:
- электрическую – привод силового электродвигателя, элементы системы управления – электромагниты направляющей и регулирующей аппаратуры;
- механическую – насос, исполнительный орган (гидроцилиндр, гидравлический двигатель и др.), подвижные элементы регуляторов и клапанов;
- гидравлическую – гидравлические линии (трубопроводы и шланги), бак, аккумулятор, систему очистки и рабочую жидкость.
Дополнительно необходимо диагностировать компьютерные элементы системы управления, включая датчики.
Диагностирование электрической системы проводится по параметрам проводимости и изолирующих свойств, параметрам электрических величин (тока, напряжения). При этом учитывается температура узлов. Анализ токовых характеристик приводного двигателя используется для определения возможных перегрузок гидравлической системы.
Диагностирование механической системы проводится по параметрам вибрации (измерение общего уровня, анализ составляющих спектра и временной реализации вибрационного сигнала), характеру шума (изменение тональности, ритма и громкости звука), результатам визуального осмотра, по температурным параметрам, включая скорость нагрева отдельных элементов. Особое внимание уделяется отсутствию утечек рабочей жидкости, качеству затяжки резьбовых соединений, отсутствию трещин в корпусных деталях. При дефектовке отдельных деталей используются методы неразрушающего контроля – магнитный, электрический, вихретоковый, тепловой, оптический, радиационный, ультразвуковой, капилярный.
Основным параметром гидравлического привода, характеризующим его техническое состояние, является объёмный к.п.д. – отношение подачи насоса при номинальном давлении к теоретической подаче. В связи с невозможностью непосредственного измерения объёмного к.п.д. гидропривода при оценке состояния используют следующие диагностические параметры: давление, расход, скорость и др. Эти параметры соответствуют требованиям параметрической диагностики – оценке качества выполняемых возложенных на систему функций. Анализ качества рабочей жидкости является основным для принятия решения о замене и определении источников и характера загрязнений.
Распознавание состояния гидропривода осуществляется в условиях ограниченной информации. Эти ограничения связаны с тем, что диагностирование гидропривода или его узлов проводится без разборки объекта. Для этого используют несколько уровней контроля:
- обнаружение признаков неисправности, отклонений в работе гидропривода;
- диагностирование степени повреждения или локализация дефекта;
- определение причины возникновения отказа проводится при ремонте.
В настоящее время, несмотря на значительное развитие аппаратных средств измерения и контроля, большая роль в определении неисправностей и нахождении повреждений гидравлического оборудования приходится на субъективные методы. Эти методы предполагают использование человеческих органов чувств. Комплекс органолептических методов контроля получил название осмотр. Осмотр, включает в себя элементы визуального, измерительного контроля, восприятия шумов и вибраций, оценку степени нагрева корпусных деталей, методы осязания, используемые для определения фактического состояния оборудования и его составных частей, процессов взаимодействия, влияния окружающей среды и условий эксплуатации.
- Проверяется уровень и температура рабочей жидкости по указателю на стенке бака. На верхних крышках баков устанавливают электрические датчики минимального уровня, которые подают сигнал, если уровень жидкости в баке опускается ниже установленного предела.
- В соответствии с графиком проверок следует взять из бака пробу рабочей жидкости и сдать её в лабораторию для проверки кинематической вязкости, кислотного числа (количество миллиграмм гидроксида калия KOH, необходимое для нейтрализации всех кислотных компонентов, содержащихся в 1 г исследуемого вещества), наличия механических примесей и воды. По результатам анализа принимается решение о возможности дальнейшего использования рабочей жидкости или её замене.
Если проверить рабочую жидкость в лаборатории невозможно, следует налить пробу в чистую стеклянную посуду (пробирку, химический стакан), дать отстояться 5…6 часов и визуально оценить качество по цвету и содержанию механических примесей и воды. Возможно появления отстоя воды, механических примесей и продуктов теплового разложения вследствие окисления. Если качество рабочей жидкости плохое, отстой будет тёмным, непрозрачным или в виде эмульсии желтовато-молочного цвета, что свидетельствует о присутствии в нем воды и воздуха. - Проверяется техническое состояние всасывающей гидролинии с установленными в ней запорными кранами. Необходимо убедиться в отсутствии деформированных участков с резким изгибом, уменьшающих проходное сечение, в отсутствии повреждений гибких рукавов. Особое внимание следует обратить на отсутствие следов внешних утечек.
- Контролируется состояние и работа воздушного клапана (сапуна).
- Проверяется работа насоса по температуре, давлению, подаче рабочей жидкости, вибрации и характеру шума в гидросистеме.
- Оценивается работа гидравлической управляющей аппаратуры по характеру шума при срабатывании, наличию внешних утечек, отсутствию видимых повреждений и ослаблений резьбовых соединений.
- Проверяется работа исполнительных элементов гидравлической системы по значениям давления, подачи, направлению и скорости движения, внешним утечкам, посторонним шумам и вибрации.
- Проводится опрос технологического персонала – машинистов – о замеченных неполадках, проведенных регулировках и изменений в настройке клапанов. Опрос совмещается с анализом записей в агрегатных журналах.
Основной задачей при появлении признаков нарушения работоспособности привода является локализация неисправности – обнаружение конкретного неисправного элемента системы. Процесс поиска неисправностей разбивается на последовательные шаги: вначале устанавливается вид функциональной неисправности гидросистемы, затем конкретизируется группа гидроаппаратов, неисправности которых могут быть причиной функциональных отказов. При этом используется опыт, накопленный при эксплуатации системы. На основе анализа логической модели устанавливаются причинно-следственные связи между отдельными блоками, анализируются различные комбинации измеряемых параметров и делается предположение о месте неисправности. После этого выявляется неисправный элемент, определяется вид неисправности и принимается решение о способе её устранения.
Для сложных гидросистем целесообразно разрабатывать алгоритмы поиска неисправностей и рекомендации по устранению причин их возникновения, включая графики проведения планово-предупредительных ремонтов. Анализ возможных причин отказа проводится на основании чтения гидросхем по атласам, которые представляют собой комплекты ламинированных гидравлических схем на каждый цикл выполняемых операций с выделением цветом направлений потоков рабочей жидкости и распределения номинального давления по гидравлическим линиям. Другим цветом выделяется направление потока и распределение низкого давления по гидравлическим линиям и соединениям в гидросистеме дистанционного управления. В атласах указывают контрольные точки включения диагностической аппаратуры, приводят технические параметры регулировки гидроклапанов.
Своевременное устранение постепенных отказов и причин их возникновения позволяет предотвратить появление внезапных отказов с прекращением функционирования всего гидропривода. Устранение причин появления постепенных отказов – основная задача технического обслуживания гидросистем.
Для каждого элемента гидрооборудования существуют свои диагностические параметры, например:
- для насосов и гидромоторов ‑ объёмный к.п.д.;
- герметичность – для всасывающей и напорной гидролиний;
- для регулируемых насосов и гидромоторов – характеристика регулирования, определяющая зависимость подачи от давления на выходе;
- для гидроцилиндров – механический и объёмный к.п.д. (наружные и внутренние утечки рабочей жидкости);
- для секционных и моноблочных распределителей – утечки рабочей жидкости по зазорам золотников, давление настройки (открытия) первичных и вторичных предохранительных клапанов;
- наружная герметичность и утечки в обратных клапанах;
- для блоков гидравлического управления – плавность и диапазон регулирования давления управления;
- для блоков питания гидравлического управления – давление зарядки газовой полости гидропневмоаккумулятора и герметичность обратного клапана;
- для гидрозамков и тормозных клапанов – давление управления запорным элементом и внутренние утечки рабочей жидкости при обратном потоке;
- для линейных фильтров – перепад давления на фильтроэлементе и давление срабатывания переливного клапана.
Техническое диагностирование осуществляется путём измерения и контроля (сравнения) количественных значений параметров, анализа и обработки результатов измерения и контроля, а также путём управления объектом в соответствии с алгоритмом диагностирования. Получение количественных значений диагностических параметров требует применения приборных методов. Среди средств технического диагностирования, используемых для диагностики гидравлического оборудования, по уровню решаемых задач и приборному исполнению можно выделить:
1. Манометры предназначены для измерения давления в цифровом или аналоговом варианте в контрольных точках гидравлической системы (рисунок 128). Современные манометры имеют возможность измерять динамические пики давления при частоте сканирования 0,01 с. Отличительными особенностями цифровых манометров являются наличие памяти и подсветки.
Причины неисправностей в гидравлических приводах и виды их проявления столь разнообразны, что свести их в единый перечень не представляется возможным. Хотя эксплуатация гидравлических приводов и систем обычно сопровождается статистическим сбором и учетом информации о возникающих неполадках и характерных отказах, в технических описаниях и инструкциях по эксплуатации конкретных гидроаппаратов, как правило, приводятся признаки и описание лишь наиболее типичных неисправностей.
Основываясь на данных такого статистического учета отказов гидроаппаратов, ниже приведем примерный перечень наиболее характерных неисправностей и рекомендуемых способах их устранения.
Наиболее характерные неисправности и способы их устранения.
Насос не подает жидкость в систему
Неправильное направление вращения вала насоса.
В баке мало рабочей жидкости.
Засорился всасывающий трубопровод.
Подсос воздуха во всасывающей трубе.
Большая вязкость рабочей жидкости.
Засорился демпфер переливного клапана
Изменить вращение вала.
Долить жидкость до отметки маслоуказателя.
Устранить повреждения или заменить насос.
Заменить рабочую жидкость.
Промыть клапан и прочистить демпферное отверстие.
Насос не создает давления в системе
Повышенные внутренние утечки в насосе.
Большие внешние утечки по валу насоса.
Большие внутренние утечки в гидросистеме.
Завис золотник предохранительного клапана или запорный элемент переливного клапана.
Уменьшение вязкости масла вследствие его нагрева (обычно выше 50 °С.).
Проверить производительность насоса на холостом ходу и под нагрузкой. При объемном КПД ниже паспортного заменить насос.
Заменить уплотнения. Проверить, нет ли раковин, трещин и т.д. При их обнаружении заменить насос. Заменить уплотнения.
Проверить узлы гидросистемы на герметичность и отремонтировать.
Разобрать и промыть клапан, проверить состояние демпфера, пружины, шарика и его седла.
Улучшить условия охлаждения масла.
Шум и вибрация в системе
Большое сопротивление во всасывающем трубопроводе.
Мала пропускная способность фильтра или он засорился.
Подсос воздуха во всасывающей трубе.
Засорился сапун в баке.
Резкое изменение проходного сечения трубопроводов.
Нежесткое крепление трубопроводов.
Увеличить проходное сечение труб.
Заменить фильтр или промыть его.
Разобрать и проверить демпфирующие каналы.
Неравномерное движение рабочих органов
Наличие воздуха в гидросистеме.
Давление настройки предохранительного клапана близко к давлению, необходимому для движения рабочих органов.
Мало противодавление на сливе из цилиндра.
Механическое заедание подвижных частей гидроцилиндра.
Неравномерная подача масла насосом. Шум и стук в насосе вследствие поломки одной из лопаток или плунжера.
Выпустить воздух из системы.
Настроить предохранительный клапан на давление на 0,5. 1,0 МПа больше, чем давление, необходимое для движения рабочих органов.
Повысить сопротивление на сливе (регулировкой дросселя или подпорного клапана).
Резкое уменьшение скорости движения при росте нагрузки
Большие внутренние или внешние утечки в элементах гидросистемы.
Регулятор расхода заедает в открытом положении.
Предохранительные и переливные клапаны отрегулированы на низкое давление
Разобрать регулятор расхода, проверить исправность пружины и плавность перемещения золотника. Устранить дефекты, промыть и собрать регулятор.
Настроить предохранительные и переливные клапаны.
Постоянное уменьшение скорости движения рабочего органа
Загрязнение рабочей жидкости.
Засорение фильтров, дросселей и других аппаратов системы.
Облитерация (заращивание) щелей дросселя.
Износились уплотняющие поверхности гидроагрегатов или снизилась вязкость рабочей жидкости.
Заменить жидкость и промыть гидросистему.
Увеличить открытие дросселя или установить дроссель с меньшим минимальным расходом.
Заменить износившиеся гидроагрегаты или заменить рабочую жидкость.
Повышенное давление в нагнетательной линии при холостом ходе
Уменьшенного проходного сечения трубопроводов, также в результате некачественного монтажа.
В переливном клапане засорился канал управления.
Повышенные механические сопротивления движению рабочих органов.
Заменить аппаратуру, установить трубопроводы с большим проходным сечением, исключить излишние изгибы, соединения и т.п.
Прочистить канал управления.
Устранить недостатки конструкции, отремонтировать штоки цилиндров и т.п.
Повышенный нагрев масла в системе
Повышенные потери давления в трубопроводах и гидроаппаратуре.
Плохой отвод теплоты от бака и трубопроводов.
Насос не разгружается во время пауз.
Чрезмерно большие запасы по давлению и подаче насоса.
См. п. 7, а также улучшить теплоотвод от бака и труб.
Проверить работу разгрузочного устройства, устранить дефекты.
Установить насос с требуемыми параметрами.
Обратный клапан пропускает жидкость при изменении направления потока
Клапан не прилегает седлу.
Дефект рабочих кромок клапана или седла.
Сломалась пружина клапана.
Разобрать клапан, проверить состояние седла, конуса клапана и пружины.
Устранить дефекты, промыть и собрать клапан.
Предохранительный клапан не удерживает давления
Засорился демпфер или седло клапана. Потеря герметичности в системе дистанционной разгрузки.
Износился шарик или седло.
Прочистить демпфер, промыть потоком жидкости.
Заменить шарик или седло.
Давление за редукционным клапаном отсутствует
Засорился демпфер или седло клапана.
Износился шарик или седло.
Через дренажные отверстия большие утечки
Износились рабочие поверхности подвижных распределительных устройств.
Произвести ремонт или замену.
Золотники с электрогидравлическим управлением не переключаются при включении электромагнита
Заедание золотника в корпусе (задир золотника).
Заклинивание золотника при грязном масле или осевшей возвратной пружине.
Густое масло затрудняет перемещение золотника.
Якоря электромагнитов не перемещаются на полную величину хода.
Расклепался конец толкателя.
Засорилось дренажное отверстие в золотнике.
Снять электромагниты, проверить вручную перемещение золотника, проверить затяжку крепления корпуса золотника, промыть аппарат, сменить масло.
Проверить напряжение в зажимах электромагнита, устранить заедание якоря при перемещениях.
Электромагниты гудят и перегреваются
Слишком сильны возвратные пружины.
Напряжение питающего тока не соответствует номиналу.
Расклепался якорь электромагнита.
Заменить на более слабые. Отрегулировать электротоки.
Обрыв и трещины маслопроводов с нарушением герметизации
Недопустимые деформации гибких рукавов.
Старение и износ гибких рукавов.
Резонансные колебания трубопроводов.
Значительные пики давления в гидросистеме.
Довести конструкцию маслопровода.
Закрепить трубы скобами.
Поставить перепускные клапаны и демпферы. Снизить скорость рабочего органа.
Редукционный клапан не понижает давление или понижает недостаточно
Регулирующая пружина сжата почти до полного прилегания витков.
Золотник клапана заедает.
Засорилась линия отвода масла после шарика в бак.
Осела регулирующая пружина.
Засорилось демпферное отверстие золотника.
Между шариком и седлом попала грязь или поврежден шарик.
Разобрать клапан промыть и заменить дефектные детали.
Скорость подачи силового узла мала и падает при нагрузке (регулирование с помощью регулятора расхода)
Засорилась щель дросселя.
Ослабла пружина встроенного редукционного клапана или застрял золотник.
Повышение утечки в насосе и гидроагрегатах.
Большая вязкость масла.
Разобрать и промыть с заменой дефектных деталей.
Заменить износившиеся гидроагрегаты.
Поток масла не реверсируется распределителем золотникового исполнения
Заедание золотника в корпусе вследствие грязного масла, пережима крепежных болтов, неплоскостности монтажной поверхности полома возвратных пружин, отсутствия давления управления.
Сгорела катушка или расклепался якорь.
Разобрать и промыть распределитель.
Ослабить крепежные болты.
Поверить давление управления.
Заменить дефектные детали.
Образование пены на поверхности масла
Наружная течь масла в трубопроводах и элементах системы.
Низкий уровень рабочей жидкости в баке.
Негерметичность всасывающего трубопровода. Износ манжеты вала насоса.
Долить рабочую жидкость.
Масло и пена выбрасываются через заливную горловину маслобака или крышку встроенного сливного фильтра
снижается количество деталей и трудоемкость об работки внутренней поверхности (зеркала) цилиндра (рис. 44, в).
реверсировании или останове рабочих органов. Распределители различают по количеству присоединительных
входное отверстие основного потока, напорная линия (подвод); А, В — отверстия присоединения к рабочему
органу; Т — выходное отверстие сливной линии (слив); a, b—позиции трехпозиционного распределителя (пилота).
В крайних позициях а и б золотника распределителя движение рабочего органа реверсируется, а в средней
позиции трехпозиционный распределитель может обеспечивать его остановку. Выпускают распределители 2, 3, 4
направлении, указанном стрелкой, масло из бака засасывается через отверстие 5 в пространство, где зубья,
Пластинчатые насосы (рис. 43, б) изготовляют в одинарном и сдвоенном и сполнении производительностью от 5 до
110 л/мин при номинальном давлении 6,3 МПа и номинальной частоте вращения 960 и 1500 об/мин. В чугунном
что энергия от гидравлического насоса пере дается гидравлическому двигателю под дав лением объемов рабочей
гидроприводе выполняет три функции: пер енос энергии от гидронасоса к гидродвигателю, смазывание трущихся
деталей всех гидромеханизмов и отвод теплоты. О сновной функцией масла является пере дача мощности (Вт),
гидравлическое трение, энергия которых преобразуется в теплоту. Н едостаточный отвод теплоты может привести
На тепловой режим гидропривода оказывает значительное влияние об ъем масляного бака, так как е го стенки
циркуляцию воздуха. Уменьшить объем бака можно также за счет применения специальных воздушных и водяных
распределительную аппаратуру. Для монтажа гидросистем применяют стальные бесшовные трубы, а для подвода
скорости вращения применяют цепной вариатор, у которого вместо ремня имеется спец иальная многорядная
Фрикционный вариатор (рис. 42) состоит из корпуса 1 и суппорта 2. пере мещаемого маховичком 10. На суппорте
смонтирован приводной электродвигатель, вал которого соединен втулкой 4 с коническим диском 7. Втулка-
установлена на подшипниках в стакане 6 с возможностью осевого перемещения. Выходной вал 9 оснащен диском
с фрикционным кольцом 8. Конический диск к кольцу прижимается пружиной 5. При вращении крутящий момент
Поворотом маховичка 10 изменяют расстояние R\ и достигают требуемой ч астоты вращения выходного ва ла,
Читайте также: