Гидроцилиндры экскаваторов преобразуют энергию движущегося потока в механическое движение рабочих органов. При этом в системе создаются значительные усилия и скорости. Такие нагрузки действуют на протяжении всего технологического цикла, что рано или поздно вызывают потребность в ремонте (или даже замене) деталей.
Как понять, что ремонт необходим?
Своевременное выявление проблем – не только главная задача технической диагностики спецтехники. Это позволяет предупреждать более серьёзные поломки и сокращает трудоёмкость ремонта гидроцилиндра. Вначале рассмотрим основные признаки ненормального функционирования гидросистемы.
Необычные, часто повторяющиеся звуки (стук)
Шумы, исходящие при функционировании данных узлов, часто являются признаком грядущей неисправности. Они обычно указывают на одну из двух основных проблем:
- Аэрация: проникновения воздуха через негерметичные впускные линии. Во время циркуляции образующиеся пузырьки воздуха сжимаются и разжимаются, создавая характерный стук;
- Кавитация: недостаточное количество масла в некоторых частях трубопроводов. Тогда при падении напора вещество испаряется, а затем, при повышении напора, взрывается, что сопровождается громкими звуками.
Оба варианта чреваты серьёзными повреждениями оборудования.
Неравномерность движения рабочих органов
Наличие рывков - явный признак того, что что-то не так. Дрожание может быть связано с недостатком масла, но обычно свидетельствует о более серьёзных неисправностях. Начинаясь с замедления скорости перемещения поступательно перемещающихся деталей, оно заканчивается их деформацией. Поскольку все они проходят индивидуальную приработку, то устройство, скорее всего, придётся полностью заменить.
Повышенное энергопотребление
При наличии внутренних или внешних утечек системе для обеспечения своих функций потребуется больше энергии. Это вынуждает приводной насос работать с повышенной нагрузкой.
Замедление срабатывания привода
При замедлении скорости перемещения толкателя происходит потеря мощности. Гидроцилиндрам для создания необходимого давления требуется, таким образом, больше времени, что негативно сказывается на производительности.
Попытки противодействовать этому (например, за счёт увеличения мощности) только маскируют суть проблемы, поскольку производительность через некоторое время опять станет уменьшаться.
Перегрев
Производители рассматриваемых агрегатов всегда предоставляют потребителям конкретные рекомендации, касающиеся значений безопасных температур эксплуатации. Превышение этих температурных пределов - явный сигнал о том, что устройство теряет свою способность справляться с отводом избыточной тепловой энергии.
Неравномерный износ поршневого штока
Гидроцилиндры рассчитаны на работу с линейным движением, поэтому износ толкателя поршня должен быть равномерным. В противном случае шток может прийти в негодность, а его перемещение происходит с отклонением от оси симметрии. Это вызывает появление боковых нагрузок.
Перечисленные причины выявляются в ходе регулярного проведения процедур по диагностике гидроцилиндров.
Технические решения, реализуемые в случае отказа системы
Классификация наиболее вероятных причин отказов
С 1996 года признанным мировым лидером по экспертным публикациям результатов исследований в различных областях знаний считается Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). В 2021 году MDPI представлена следующая частотность отказов, по которым ремонт гидроцилиндра неизбежен:
- Немедленная заливка новой технологической среды того же состава, которая не загрязнена посторонними механическими частицами - 41,1%.
- Замена деталей узла из-за их физического повреждения или износа – 16,5%.
- Неудовлетворительное качество текущего обслуживания - 12,6%.
- Несоответствие вязкости - 5,2%.
- Ликвидация чрезмерных вибраций в приводе экскаватора - 1,8%.
- Установка нового фильтра - 1,7%.
Остальные факторы (около 9%) MDPI признаны неопределёнными. Соответственно наиболее распространёнными ремонтными операциями являются следующие.
Установка новых уплотнений
Уплотнения цилиндра - самая слабая его часть. Они разрушаются по многим соображениям, включая царапины на штоках поршня, поломки вследствие перегрева, загрязнённость вещества или случайные скачки давления. Неквалифицированный ремонт гидроцилиндра, его последующий монтаж и возникающая в результате химическая эрозия также могут привести к утечкам, что нарушает способность узла поддерживать необходимый уровень расхода и напора.
Замена технологической среды
Когда посторонние абразивные частицы попадают в рабочий состав, они интенсивно изнашивают внутреннюю часть корпуса, портят отделку штока, блокируют входные/выходные отверстия, повреждают уплотнения и фитинги. Да и химический состав самой жидкости постепенно изменяется (обычно - в неблагоприятную сторону).
Периодичность смены масла в приводных системах землеройного оборудования обычно регламентирована конкретным типоразмером техники и условиями её действия, но производится не реже, чем через 1000 часов эксплуатации агрегата.
Учёт внешних температур
Температурное влияние на работу гидроцилиндров проявляется в том, что при сильной жаре полиуретановые уплотнительные элементы теряют свою форму, а на морозе, наоборот, становятся хрупкими, теряя свою первоначальную эластичность. Любая экстремальная температура приводит также к изменениям свойств технологической среды. Она изменяет свою вязкость, что способствует утечкам и последующему выходу оборудования из строя.
Контроль боковых усилий
Рассматриваемое устройство предназначено для передачи линейной силы вдоль продольной оси. При любом смещении осей усилие начинает прикладываться перпендикулярно первоначальному направлению. В результате возникает боковая составляющая нагрузки. Поскольку шток – толкающий, то усилие с одной стороны больше, чем с противоположной. Это приводит к неравномерному износу узла.
Даже умеренные значения боковой нагрузки ускоряют повреждение системы, а её функциональность и эксплуатационный ресурс снижаются. Поэтому после завершения ремонта допустимые показатели несоосности толкателя обязательно измеряют и – при необходимости – конструктивно ограничивают.
Замена поршня
Возможными причинами повреждения становятся гайка или иная крепёжная деталь. Со временем они ослабляются, а поршни – изнашиваются. как и любое механическое оборудование. К повреждению подвижных элементов приводят также наличие боковой составляющей усилия и/или загрязнённость масла.
Контроль фактического рабочего давления в приводе
После окончания ремонта гидроцилиндра следует проконтролировать значение наибольшего внутреннего давления и далее поддерживать его в точном соответствии с рекомендациями производителя гидроцилиндров. Такие проверки проводят регулярно и согласно требованиям регламента.
Коррозия
При ремонте гидроцилиндра экскаватора часто выявляют поверхностные очаги коррозии, которые проявляются в виде участков ржавчины и точечного окисления на подвижных деталях и на внутренней поверхности корпуса.
Отметим, что фактором, который способствует коррозии, может стать ненадлежащее хранение запасных частей (например, на открытой площадке). Однако и во внутреннем пространстве корпуса со временем образовываются пятна ржавчины. Потом они формируют впадины, ухудшающие качество уплотнения. Поэтому после ремонта или регламентного обслуживания необходимо всегда проверять наличие микромасляной плёнки, надёжно разъединяющей контактные участки.
Растачивание впускных/выпускных отверстий
На поверхностях цилиндрических отверстий со временем образуются глубокие выбоины и/или задиры. Эти дефекты наиболее заметны там, где поршень находится в полностью выдвинутом положении. Задиры и выбоины увеличивают силы трения и повышают общие энергозатраты. Вероятность такого неблагоприятного рельефа более ощутима в конструкциях, характеризующихся увеличенным ходом поршня. Расточку производят на прецизионных вертикально-расточных станках, а после обработки проверяют значения допусков по центровке.
Дефекты сварных швов
Представляют собой катастрофическое разрушение сплошности шва с трещинами на свариваемых поверхностях, например, вблизи точек крепления. Наличие трещин и разрывов – признак значительного превышения эксплуатационных усилий на штоке. Заварку/наплавку отдельных зон гидроцилиндров, устанавливаемых на промышленных экскаваторах, не выполняют: такой узел подлежит безусловной замене.
Как выбрать поставщика услуги?
Независимо от характера производимых процедур выбор ремонтного предприятия имеет важное значение. Чтобы обеспечить себе первоклассное обслуживание, адаптированное к вашим потребностям, учитывайте следующие факторы:
- Знания и опыт. Убедитесь в том, что выбранный вами исполнитель обладает глубокими знаниями о различных конструктивных исполнениях восстанавливаемых изделий, распространённых неисправностях и проверенных временем методах ремонта. Специалисты фирмы должны хорошо разбираться в марках и моделях узлов, которые вы используете, и иметь солидный послужной список успешно завершённых проектов.
- Проверенная репутация. Ищите исполнителя, известного своей надёжностью, качеством работы и отличным обслуживанием клиентов. Чёткое представление о том, чего вам ожидать, могут дать онлайн-отзывы и рекомендации.
- Производственные возможности. Хорошо оборудованный цех или мастерская с передовыми технологиями и станками обеспечат и более эффективный результат, гарантирующий полноценное восстановление.
- Клиентоориентированный сервис. Качественный поставщик всегда уделит заказчику время, чтобы объяснить проблему, наметить решение и предоставить подробную смету расходов. Специалисты также должны держать вас в курсе текущего положения дел на протяжении всего процесса сотрудничества.
- Прозрачное ценообразование. Конечно, качество никогда не должно идти на компромисс с финансовой стороной вопроса. Тем не менее, предпочтение стоит отдать компании, цены на услуги которой понятны и конкурентоспособны.
Не забудьте проверить, не просрочена ли лицензии и устраивают ли вас сроки гарантии на восстановленные изделия.
Заключение
Гидравлические устройства строительно-дорожной техники могут выходить из строя по ряду причин: от отказа уплотнений до проблем с давлением и температурой рабочей среды. Понимание и своевременное обнаружение дефектов снижает трудозатраты на ремонт. Неотъемлемой частью обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации является своевременная техническая диагностика конструктивных компонентов.
