Второе дыхание гидропривода

Гидропривод – одно из наиболее эффективных средств автоматизации производственных процессов в современном машиностроении. Если в мобильных машинах, используемых в жилищном, промышленном, дорожном и мелиоративном строительстве, на лесозаготовках и в коммунальном хозяйстве, ему нет альтернативы, то в станкостроении наблюдается весьма жесткая конкуренция с электромеханическими аналогами.

В результате гидравлика практически полностью вытеснена из приводов подач, существует мнение, что это грязная техника, в основном, из-за имеющихся наружных утечек рабочей жидкости. Такое пренебрежительное отношение часто возникает из-за незнания современного гидропривода, отсутствия квалифицированного научно-технического и производственного персонала. Кстати, специализация по промышленным гидроприводам введена в систему профессионально-технического обучения в России только в 2004 году по инициативе ЗАО «Экоинвент» [тел. (095) 916-71-13], изготовляющего гидравлические и пневматические средства обучения.

Вместе с тем гидроприводы продолжают интенсивно развиваться [1]. За сравнительно небольшой срок существования (с конца XIX в.) они стали изделиями высоких технологий, объединяющими исключительные силовые и динамические качества гидравлики с постоянно расширяющимися возможностями микроэлектроники и комплексных систем регулирования. Происходит процесс интенсивного сращивания гидроприводов с электронными системами управления, расширяется использование интеллектуальных гидроаппаратов со строенной электроникойи стандартных коммуникационных средств (полевых шин) с открытой структурой для одновременного управления электрическими и гидравлическими координатами. За несколько последних лет мы стали свидетелями впечатляющего прогресса в уплотнительной технике. Новые эластомерные материалы и резинопластмассовые композиции обеспечивают полную герметичность, высокую надежность и низкий уровень трения в условиях максимальных давлений (до 80 МПа и более) и скоростей движения. Создаются гидроприводы, способные работать на биологически разлагающихся маслах, рабочих жидкостях на водной основе и чистой воде (при условии граничения рабочих параметров, например снижения рабочего давления вдвое). Особое внимание уделяется улучшению эксплуатационных показателей и прежде всего снижению уровня шума, который для гидроприводов средней мощности обычно не превышает 65…68 дБА. Все это дает гидроприводам как бы второе дыхание. Примером может служить новейший многоцелевой станок мод. 2627МФ4 (ЗАО «Станкостроительный завод Свердлов»), выполненный на импортной комплектации, в котором гидропривод мощностью 11 кВт обеспечивает уравновешивание шпиндельной бабки (два режима в зависимости от количества навесных инструментов), переключение диапазонов скоростей главного привода, угловую ориентацию шпинделя, за жим инструмента, изменение натяга шпиндельных подшипников, зажим поворотного стола, работу автооператора (с управлением от пропорционального гидрораспределителя фирмы Bosch), смазку и охлаждение основных механизмов. Питание гидросистемы реализовано от связки фирмы Parker, содержащей аксиально-поршневой регулируемый подавлению (8 МПа; 63,5 л/мин) и шестеренный (1,5 МПа; 21,1 л/мин) насосы.

Гидроприводы отличаются высокой долговечностью. Хорошей иллюстрацией этого является недавно промелькнувшее в немецком техническом журнале небольшое сообщение:«В течение 40 лет эксплуатации прессового оборудования на предприятии J.Derichs GmbH приводной гидроцилиндр, изготовленный фирмой HКnchen 40 лет назад, постепенно терял герметичность. При его разборке было обнаружено, что для восстановления работоспособности достаточно сменить уплотнения. Эту задачу решила фирма изготовитель». Вдумайтесь в слова «постепенно терял герметичность…» – это в течение 40-то лет работы!

Приведенный пример трудно назвать уникальным: долговечность правильно сконструированных и эксплуатируемых гидроприводов может измеряться десятками лет, и в этом (парадокс!) одна из причин серьезных трудностей, возникающих при ремонте и модернизации оборудования. Рассмотрим типовую ситуацию: на вашем предприятии наконец отработал свой ресурс регулируемый пластинчатый насос мод. VVB020R-RW-10-C-B-11 фирмы Vickers, изготовленный в 1980 году. Варианты ваших действий:

• Замена маловероятна, поскольку эта модель уже может быть снята с производства; даже если она где-то 25 лет хранилась на складе, нужен тщательный анализ состояния металлических деталей, безусловная замена всех уплотнений и испытания на стенде.
• Ремонт своими силами обычно технически и экономически нецелесообразен. Для изготовления узлов гидропривода требуются высококачественные материалы, точное литье, прецизионные металлообрабатывающие станки (в том числе агрегатные), оборудование для термообработки и гальванопокрытий, испытательные стенды и высокоточные метрологические средства, поэтому неспециализированное производство и ремонтные мастерские не могут соответствовать этим требованиям.
• Подбор аналогов – наиболее реальный путь, однако и он не так уж прост. Во первых, вам неизвестны параметры и размеры заменяемого насоса, причем за давностью лет вы их не найдете в интернете. Во вторых, вам придется, как правило, переделывать места крепления, соединительную муфту и трубопроводы; возможна замена электродвигателя из-за изменения частоты вращения; в некоторых случаях может потребоваться и замена рабочей жидкости.

Рис.1 Пропорциональный гидрораспределитель с интегрированной электроникой фирмы Bosch: 1 - пилот, 2 - датчик обратной связи первого каскада, 3 - основной гидрораспределитель, 4 - датчик обратной связи второго каскада, 5 - блок электроники.

Рис. 2. Регулируемый аксиально-поршневой насос фирмы Bosch: 1 - приводной вал, 2 - монтажный фланец, 3 - отверстие всасывания, 4 - винт ограничения подачи, 5 - отверстие для прокачки через корпус, 6 - регулятор давления, 7 - винт настройки давления.

Остановимся более подробно на процедуре подбора аналогов. Каталог фирмы Vickers 1980 года можно найти, например, в ЭНИМСе [тел. (095) 955-51-46] и таким образом узнать параметры и размеры заменяемой модели, после чего, пользуясь информацией из Интернета или каталогов фирм-производителей, выбрать модель нового насоса. Другой путь – воспользоваться международным справочником [2], предназначенным для этой цели. Из справочника (книга 1, стр. 67) вы узнаете, что заменяемый насос имеет рабочий объем V_i= 20 см3; давление . = 14 МПа и частоту вращения n = 1000…1800 мин-1.Этого достаточно для определения теоретических значений остальных рабочих параметров: подачи Q = V_i.n.10-3, л/мин; отдаваемой мощности = ..Q/60, кВт; вращающего момента на валу I = ..V_i6,28 Н.м; потребляяемой мощности P_п = M.n/9552,2 кВт. Расшифровка кодового обозначения (стр. 71) позволяет установить, что насос выполнен с метрическим монтажным фланцем по ISO 3019/2 и присоединительной резьбой G (BSPF), имеет регулировочный винт с контргайкой, диапазон регулирования давления 2…14 МПа. Габаритные и присоединительные размеры насоса показаны на рис. 1.553 (стр. 212). В таблице 1.2.1 справочника рядом с заменяемым насосом фирмы Vickers приведены 146 типоразмеров аналогичных насосов отечественного производства (НПлР 20/16), а также фирм Bosch-Rexroth, Duplomatic, Hydraulik-Ring (отделение Parker), Racine и Vickers, причем объем информации для каждого из типоразмеров такой же, как и для заменяемой модели. Справочник содержит в основном сведения о гидрооборудовании стационарных машин различных лет выпуска и разбит на три книги. В первой приведены насосы, гидромоторы, поворотные гидродвигатели и гидроцилиндры.

Вторая книга посвящена гидроаппаратуре и имеет разделы: гидрораспределители; обрат ные клапаны; клапаны, регулирующие давление; дроссели и регуляторы расхода; гидроаппаратура модульного монтажа; гидроаппаратура встраиваемого исполнения; гидроаппаратура для программного и дистанционного управления. В третьей книге описаны реле давления, переключатели манометра, теплообменники, гидропневмоаккумуляторы, фильтры, насосные установки, уплотнения, приборы, трубопроводы, демонстрационные и учебные стенды. В приложениях приведены алфавитные перечни изделий, рабочие и технологические жидкости ведущих отечественных и зарубежных изготовителей, соотношения между основными физическими единицами, присоединительные размеры монтажных плит по DIN 24340, специальные резьбы для гидрооборудования, сведения об оценке чистоты рабочих жидкостей и выборе тонкости фильтрации (с таблицей соотношения между различными системами оценки чистоты), полные реквизиты изготовителей и поставщиков, а также представительств фирм дальнего зарубежья. Несмотря на большой объем (более 1300 стр. формата А4, переплет жесткий), в типографском издании невозможно описать все многообразие мировых промышленных гид роприводов, поэтому автор предвидит справедливые упреки отдельных читателей, которые не смогут найти то или иное комплектующее изделие. В наш век Интернета и Электронной почты информация стала значительно более доступной для пользователя (нужно только знать, у кого спросить и о чем), поэтому кроме описания конкретных моделей, наиболее широко представленных в России, задачей справочника является систематизация продукции, поставляемой различными фирмами, адаптация каталожных данных к условиям российского рынка гидрооборудования информирование читателей об основных тенденциях развития и мировых лидерах.

В 2004 году вышли в свет еще две книги, представляющие интерес для специалистов гидравликов. Отечественное гидрооборудование подробно описано в 4-ом издании справочника «Станочные гидроприводы»[3], которое существенно обновлено по сравнению с предыдущим изданием 1995 года. Хорошим учебным пособием является книга «Гидропривод. Основы и компоненты» [4] фирмы Bosch-Rexroth, которая переведена на русский язык.

Список литературы:

1. Свешников В.К. Состояние и перспективы развития гидрооборудования стационарных машин // Гидравлика и пневматика. 2004. № 16. С. 5-10.
2. Свешников В.К. Гидрооборудование: Международный справочник. Номенклатура, параметры, размеры, взаимозаменяемость. В 3 кн. М.: ООО «Издательский центр «Техинформ» МАИ». Книга 1. Насосы и гидродвигатели. 2001. 360 с. Книга 2. Гидроаппаратура. 2002. 508 с. Книга 3. Вспомогательные элементы гидропривода. 2003. 480 с. Телефон заказа (095) 788-15-64.
3. Свешников В.К. Станочные гидроприводы: Справочник. – 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение. 2004. – 512 с.: ил. (Б- ка конструктора). Телефон заказа (095) 269-66-00.
4. Bosch-Rexroth. Гидропривод. Основы и компоненты. Учебное пособие по гидравлике. Том 1. 2004. – 322 с.: ил. Телефон заказа (095) 785-74-78.

Статья взята из журнала "РИТМ"

Комментарии читателей

Добавить комментарий

Автор Email Рейтинг -- оценка материала --очень плохоплохоудовлетворительнохорошоотлично Сообщение Введите код на картинке: