Фрезы 24 часа, 7 дней в неделю
Обзор холодных фрез на российском рынке
Спецтехника зимой
Советы по эксплуатации
Берегите манжеты!
Неисправности гидросистем дорожно-строительных машин
Метаморфозы траншеекопателя
Землеройно-фрезерные машины Vermeer Terrain Leveler
Всё по-взрослому
Телескопические и прочие компактные подъемные краны
Придет ли КМУ на смену автокрану? (ч. 2)
Секреты «долголетия» ходовой части гусеничных машин (ч. 1)
Факторы, влияющие на износ ходовой части
Всем ли по зубам лизинговый пирог? (ч.2)
Расчет удельной стоимости эксплуатации строительных машин
Планируем заключить лизинговую сделку
Методика анализа инвестиционного лизингового проекта
Диметиловый эфир (ч.1)
Надежды конструкторов, водителей и экологов
Стандарты токсичности в Евросоюзе
Дизельные двигатели внедорожных машин
Выбор и применение фильтров для очистки рабочих жидкостей в гидравлических системах мобильных машин (ч. 1)

Чистота рабочей жидкости экскаватора – залог его «здоровья»

В. Буланов, зам. генерального директора ООО «Компания «Традиция-К»

Как добиться безотказной работы гидропривода строительной машины, например, того же экскаватора, который, кстати, может эксплуатироваться как в районах Крайнего Севера с температурой воздуха до –60 °С, так и в условиях сухого жаркого климата юга России?

Рабочая жидкость (РЖ) в гидросистеме экскаватора – это минеральное масло. Оно работает под давлением, создаваемым одним или несколькими объемными гидродвигателями, посредством которого механическая энергия передается исполнительным механизмам – гидромоторам, гидроцилиндрам. Помимо этой основной функции РЖ выполняет роль смазки в трущихся поверхностях деталей и оказывает антикоррозионное воздействие. Рабочая жидкость должна легко прокачиваться по трубопроводам, рукавам высокого давления, каналам гидроагрегатов гидросистемы, т. е. иметь оптимальную вязкость при рабочей температуре, на которую рассчитана гидросистема, и сохранять свои свойства при перепадах температур от отрицательных до положительных (зима/ лето).

К другим параметрам рабочей жидкости можно отнести стойкость к окислению и химическим реакциям с материалами, из которых изготавливают детали гидросистем, а это сталь, бронза, резина, пластмасса и проч. Немаловажным параметром РЖ является стабильность характеристик как при эксплуатации, так и при хранении.

Завод-изготовитель дает рекомендации по эксплуатации техники в сложных условиях, разрабатывает специальные исполнения машин, в гидравлических системах которых применяют РЖ марок, предназначенных для конкретных климатических условий.

Перечисленные выше требования к рабочей жидкости важны, но важно также эти свойства поддерживать и во время эксплуатации, т. е. стремиться сохранить герметичность системы, чтобы в нее не попали пыль, влага и другие загрязнения, отрицательно влияющие на качество РЖ.

Рабочая жидкость фасуется в бочки или отправляется масловозами на нефтебазы. Конечно, ее качество гарантируется заводом-изготовителем, но проверять его все-таки надо, поскольку даже «новое» масло может не соответствовать заявленным характеристикам. Целесообразно взять пробу закупленного масла и провести анализ. В случае значительных отклонений от нормы необходимо заменить некачественное масло у поставщика или самим принять меры по дополнительной очистке РЖ от воды и механических примесей, например, в очистительной установке (центрифуге). Таким образом, мы на этом этапе будем гарантированно знать, что качество рабочей жидкости соответствует нормативам.

Важно сохранить чистоту РЖ, если ее замену производят в полевых условиях. Когда перевозку осуществляет масловоз, обязательно контролируют чистоту его емкости, и если она загрязнена, цистерну необходимо промыть, и главное – делать это регулярно. Отсюда вывод, что иметь в наличии на складе чистую рабочую жидкость – еще не решение проблемы. Главное для эксплуатирующей организации не дать РЖ загрязниться пылью и водой при перевозке и в момент заправки в гидробак машины. Опыт показывает, что именно в этот момент из-за неправильных действий обслуживающего персонала: незнания, небрежности, недостаточной квалификации лиц, работающих с техникой, вместе с РЖ в гидросистему попадают грязь, пыль, вода (например, при заправке гидробака во время дождя бывает и такое).

Вода в гидравлической системе вызывает внутреннюю коррозию гидроагрегатов со всеми вытекающими последствиями: загрязнение РЖ продуктами коррозии, из-за этого изменяется состав РЖ, на внутренних поверхностях, например, гидроцилиндров образуются раковины, задиры, что приводит в итоге к внутренним перетечкам, а в результате рабочее оборудование экскаватора в нерабочем состоянии под действием сил тяжести со временем начинает самопроизвольно опускаться (проседать).

Как ни странно, первым источником загрязнения рабочей жидкости является завод – изготовитель машины. Вместе с комплектующими, на которых осела пыль и различные загрязнения, в гидросистему попадают окалина от сварки трубопроводов, остатки абразивных и притирочных паст, металлической стружки, крошка резинотехнических изделий и др. Размеры мелких частиц колеблются в пределах от 3 до 5 мкм. Чем выше качество организации работ и условий на рабочих местах предприятия, тем меньше загрязнений попадет в гидросистему и соответственно снизится их отрицательное воздействие в зазорах трущихся деталей. Такие же «вредные» частицы образуются и при износе деталей гидропривода машины, они должны улавливаться ее фильтрами. Постепенно фильтры засоряются, их надо своевременно менять в соответствии с установленной заводом-изготовителем периодичностью.

Существуют разные системы контроля проходимости фильтров с датчиками, показывающими перепад давления, т. е. уровень загрязнения фильтров. Замена фильтров по факту загрязнения дает наилучший экономический и эксплуатационный эффект и позволяет своевременно выполнить техобслуживание. Строгое соблюдение сроков замены РЖ в зависимости от наработки экскаватора в целом не совсем корректно, так как не учитывает фактического состояния РЖ, т. е. процесс происходит как бы «вслепую» и с экономических позиций не совсем оправдан. Своевременная замена фильтров существенно снизит концентрацию механических примесей в РЖ, а сочетание фильтров с магнитными уловителями металлических частиц даст еще больший эффект.

Рабочая жидкость загрязняется и в результате транспортировки, начиная с производства на нефтеперегонных заводах, затем во время доставки в цистернах на нефтебазы, далее в процессе слива в маслобензовозы на нефтебазах и при заправке в гидравлический бак машины. В этот момент и происходит загрязнение рабочей жидкости как органическими, так и неорганическими частицами. Наиболее опасны для гидропривода неорганические частицы, представляющие собой частички кварца, полевого шпата, окислов алюминия, железа. Твердость таких частиц, особенно кварца и окислов алюминия, существенно выше твердости металлов, из которых сделаны детали самой гидросистемы, в том числе трущиеся пары, например, золотник–корпус гидрораспределителя, детали качающего узла гидромотора или насоса.

Частицы вместе с потоком рабочей жидкости, попадая в зазор между трущимися деталями, разрывают масляную пленку и своими острыми краями воздействуют на их поверхность, как наждачная бумага. Чем больше грязи в жидкости, тем меньше интервал времени до допустимого износа. Ресурс узла сокращается, материальные затраты владельца техники растут. Если же частицы больше 5…45 мкм, то «внутренние мельничные жернова»: золотник–корпус, качающие узлы – дробят их своими кромками, одновременно изнашиваясь сами. Если до эксплуатации в новых гидрораспределителях радиальный зазор в прецизионных парах составляет 6…8 мкм, то в процессе эксплуатации он увеличивается до 32…46 мкм. Важно, сколько проработает экскаватор, прежде чем мы придем к этому пределу: год или 10 лет, и соответственно сколько будет финансовых затрат на замену или ремонт изношенных узлов за весь период эксплуатации техники вплоть до ее отказа.

Рабочая жидкость загрязняется и при контакте с воздухом, особенно запыленным, в момент залива ее в гидробак либо во время транспортировки в открытых емкостях. Не исключено и проникновение запыленного воздуха через сапун гидробака и подсос через неплотности соединений нагнетающей магистрали гидросистемы.

Как же предотвратить попадание пыли, грязи, воды в гидросистему при ее заправке? Как известно, масло легче воды, а значит, необходимо дать ему отстояться, и вода окажется внизу емкости, заодно осядут и другие загрязнения. Заправку производят таким образом, чтобы конец всасывающего патрубка был выше придонного слоя или сверху емкости. Постепенно всасывающий патрубок опускают в емкость, в то же время исключая барботаж (перемешивание с воздухом) масла и не опуская шланг до дна.

Конечно, заправлять гидросистему необходимо не ведром или лейкой, а специальными заправочными агрегатами и «закрытой струей», как на АЗС. Идеальным вариантом является схема нефтебаза → емкость маслозаправщика → гидробак. И все же, чтобы исключить попадание грязи в гидросистему, необходимо гарантированно знать, что масло с нефтебазы получено чистое, емкость маслозаправщика и гидробак чистые. Масло из емкости маслозаправщика должно попадать в гидробак через фильтры маслозаправщика, удерживающие частицы меньше 4 мкм. Стремление конструкторов повысить тонкость фильтрации неизменно приводит к уменьшению проходимости фильтров, вследствие чего повышается противодавление в сливной магистрали, может открыться предохранительный клапан и произойти перепуск неочищенной жидкости в маслобак. Решение этого вопроса за счет повышения давления срабатывания предохранительного клапана ведет к возрастанию нагрузки на гидронасос, что тоже нежелательно.

Грязь проникает в РЖ через уплотнения гидроцилиндров, даже если их штоки закрыты чехлами. И от образования продуктов износа в узлах гидросистемы не уйти. Встроенная в гидропривод машины система контроля качества РЖ позволит определять ее чистоту в режиме «он-лайн» и вывести эту информацию в кабину машины, что позволит своевременно принять решение о замене загрязненной РЖ «по факту», даже если срок планового ТО еще не наступил. Технически все эти требования решаются, затраты окупятся безусловно, а оператору экскаватора остается только своевременно сообщить об этом сервисной службе, которая заменит РЖ в экскаваторе. В гидравлическом баке, особенно на дне, откладывается значительное количество загрязнений, и чистить его надо обязательно до заправки свежей рабочей жидкости, после этого следует промыть всю гидросистему промывочным маслом.

Все, о чем мы рассказали, трудоемко, требует дополнительных затрат, высокой квалификации обслуживающего персонала, поэтому инженерная мысль не стоит на месте. Например, инновационный фильтр PLEXUS задерживает частицы размером 1,5 мкм в глубинных слоях фильтрационного материала, обладающего большой поглощающей способностью, благодаря чему интервалы между ТО гидросистемы можно существенно увеличить, сократив тем самым эксплуатационные расходы.

От чистоты рабочей жидкости зависит и эффективность работы рабочих органов экскаватора, например гидромолота, гидроножниц, грейферного оборудования.

Подводя итог, скажу, что известная фраза «Чистота – залог здоровья» применима не только к человеческому организму и его дому, но и к гидроприводам современных машин.

Система непрерывной очистки и контроля состояния масла

Английская компания IPU Group разработала комплексную электронную систему очистки и контроля состояния масла ServiceGuard. Система подсоединяется к эксплуатируемой машине и выполняет свои функции в процессе работы. ServiceGuard может работать с гидросистемами, системой смазки двигателя и трансмиссии дорожно-строительных, карьерных машин, дизель-генераторов и т. д.

Система производит очистку гидравлического масла в два этапа от загрязнений всех типов. Фильтрацией удаляются твердые частицы размером до 1 мкм, жидкие и газообразные загрязнения выпариваются. ServiceGuard действует параллельно, по неполнопоточной схеме (не подменяя штатную полнопоточную систему фильтрации): через байпас из гидросистемы или системы смазки через прецизионный жиклер с помощью входящего в состав ServiceGuard электронасоса отбирается часть масла (22,7…31,8 л/ч), фильтруется, а затем поступает в испарительную камеру, где удаляются жидкие и газообразные примеси. Благодаря такой схеме ServiceGuard улучшает качество очистки масла, не ухудшая при этом рабочие характеристики гидросистемы или системы смазки, а давление в этих системах не падает. В состав ServiceGuard входит датчик, измеряющий диэлектрическую постоянную масла: по изменению этой величины система определяет степень загрязнения масла твердыми и жидкими примесями. Сведения в режиме реального времени через спутниковую систему GSM/GPRS и Интернет передаются в центральный компьютер.

Преимущества ServiceGuard очевидны: состояние масла отслеживается в режиме «он-лайн», следовательно, предотвращаются неисправности из-за работы машины на некондиционном масле, интервал замены масла выбирается по фактическому состоянию, т. е. может быть увеличен по сравнению с графиком, если позволяет состояние масла (по данным компании, интервал можно увеличить вчетверо!), а это прямая экономия.

Систему можно установить на уже находящиеся в эксплуатации машины и на новые при изготовлении без внесения изменений в их конструкцию. По данным, предоставляемым системой, можно оценить состояние отдельных узлов и всей машины. В состав системы входит анализатор, выполняющий оптический и инфракрасный спектральный анализы загрязнения масла. Помимо этого система может отбирать пробы масла для более точного анализа в лаборатории.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ, СЕРВИС Гидравлика
В. Буланов Основные Средства 04'2009 17 июня 2016

Комментарии (0)