|
Гидравлический привод состоит из
двух основных частей: насоса, подающего рабочую жидкость в систему, и
гидродвигателя (цилиндра или гидромотора), сообщающего рабочему органу определенное
движение. Работу насоса и гидродвигателя обеспечивают трубопроводы,
аппаратура контроля давления и расхода рабочей жидкости, управляющие
(золотники, дроссели) и вспомогательные (ресиверы, фильтры, отстойники)
устройства.
Рабочей жидкостью для гидравлических систем служат
очищенные минеральные масла: индустриальное 12 (веретенное 2), индустриальное
20 (веретенное 3), индустриальное 30 (машинное Л).
Гидравлические системы бывают с открытым ц крытым потоком
циркулирующей рабочей жидкости При открытом потоке рабочая жидкость из
гидромотсь ра (гидроцилиндра) вытесняется в бак, откуда насосо^ закачивается
в гидросистему. При закрытом потоке жидкость непрерывно циркулирует по
замкнутой системе, бак в этом случае служит лишь для ее подпитки (компенсации
утечек). Гидросистема с открытым потоком1 конструктивно проще и не требует
устройств для охлаждения масла.
В гидравлических системах подача рабочей жидко* сти к
гидродвигателю осуществляется шестеренчатыми, лопастными, плунжерными и
другими насосами.
Общие требования к сборке насосов. Технологический процесс
сборки насосов определяется их конструкцией. Подготовленные детали промывают
в керосине или бензине, обдувают воздухом (просушивают) и смазывают. В
серийном производстве применяют селективную сборку насосов по фактическим
размерам деталей, что позволяет сократить количество пригоночных работ.
Фактически размеры деталей указываются в паспортах обмера, и это дает
возможность производить сборку с заданными параметрами. Характерной ее
особенностью является обеспечение оптимальных зазоров, которые гарантируют
нормальную работу насосов.
Особое внимание следует уделять сборке подшипников
качения, на которых монтируются валы шестерен, роторы поршневых и лопастных
насосов.
Сборка шестеренчатых насосов. Шестеренчатые насосы по
конструкции являются наиболее простыми. Сборку насосов шестеренчатого типа
начинают с подбора зубчатых колес. От точности зубчатого зацепления зависит
работоспособность насоса, так как при погрешностях в зацеплении объем впадин
одного зубчатого колеса не полностью заполняется зубом другого зубчатого
колеса и жидкость частично возвращается во всасывающую полость. Поэтому
зазоры в сопряжении колес должны быть минимальными, они определяются
точностью зубчатого зацепления.
Подобрав зубчатые колеса, приступают к сборке ^насоса. Ее
начинают с запрессовки во вкладыши / и 2 втулок подшипников 3 и 4 (или
роликовых подшипников 5) ( 5.5). Вкладыш 1 вводят в корпус 6, а внутреннюю
поверхность втулок 3 и 4 покрывают солидолом. Установив монтажную втулку,
собирают игольчатые подшипники. Затем устанавливают вал шестеренок 7 и 8.
Если губчатые колеса 9 и 10 изготовлены отдельно от вали- [ оь то
предварительно нх собирают с валиком И и 12 ' Ja шпонках 13. С наружной стороны
корпуса помещают валики 11 и 12. В крышку вставляют уплотняюцщ манжет /7 и
винтами крепят его к корпусу. После этого в паз ведущего вала 11 вводят
шпонку 18.
Крепежные винты затягивают равномерно, чтобы н^ допустить
перекоса и защемления зубчатых колес. £ правильно собранном насосе
зубчатые колеса вращают* ся легко и плавно. Предохранительный клапан настраи-
вают на давление, не превышающее рабочее более чем на 20%* - Т 1
Сборка лопастных насосов заключается в установке лопаток 1
в пазах ротора 2. Посадку лопаток осуществляют с зазором 0,02...0,03 мм,
который обеспечивается подбором или притиркой их с пастой на плите. Лопатки
не должны выступать над ротором: допускается незначительное (0,01...0,02 мм)
утапливание их в роторе. При установке лопатки ее заостренная часть должна
быть направлена в сторону вращения ротора. В собранном насосе ротор вращается
свободно.
Плунжерные насосы создают в момент ввода топлива в цилиндр
давления свыше 40 МПа (400 кг/см2). Для получения таких давлений плунжер 3 и
втулку 4 насоса изготавливают с очень жесткими допусками (0,015...0,02 мм).
Поэтому при сборке пары подбирают таким образом, чтобы зазор в их сочленении
составлял 1...3 мкм. Плунжер и отверстие втулки должны быть прямолинейны с
минимальной овальностью и конусностью (точность геометрической формы L..2 мкм
при диаметре плунжера 8...8,5 мм). Шероховатость поверхностей плунжера и
отверстия Ra = 0,063,..0,04 мкм.
Точность сборки прецизионных пар достигается либо
селективной сборкой из деталей, рассортированных на размерные группы, либо
совместной притиркой плунжера и втулки. Плунжеры и втулки до подбора в пары
предварительно сортируют на 30...40 групп. Допуск в размерной группе
составляет 0,6...1 мкм. Он должен учитывать не только допуск на изготовление
плунжера и втулки, но и на геометрическую-форму деталей.
При сортировке деталей большое значение имеет процесс их
измерения, так как определить зазор между втулкой и плунжером в собранном
виде невозможно. Поэтому окончательно обработанные детали обмеряют по
нескольким поясам с точностью до 0,001 мм. Такая точность требует соблюдения некоторых условий сборки: постоянной температуры 293±1К (20±1°С), высокой
точности контрольных приборов, регулярного контроля их.
Сборку плунжерной пары насоса начинают с подбора плунжера
и втулки. В их сопряжении не должно быть даже малейшего заедания. При подборе
пар плунжер и втулку раздвигают, закрыв в ней отверстие пальцами. Если зазоры
малы, то будет ощутимо сильное сопротивление раздвижению, и плунжер при
опускании самопроизвольно втянется во втулку. Сравнивая несколько раз
результаты такой проверки с эталонной парой, условно можно судить о степени
герметичности плунжерной пары.
Окончательно собранную пару проверяют опрессов- кой,
которая пока является единственным критерием оценки сопряжения.
Сборка поршневых насосов, как и сборка плунжерных, в
основном сводится к обеспечению требуемой точности сопряжения поршня 5 и
отверстия в роторе 2 ( 5.6,в). Тщательно притертые к отверстию (цилиндру)
поршни должны входить в него плотно, без качки. Овальность и конусообразность
поршней не должна превышать 0,005 мм, а отверстий (цилиндров)—0,01 мм.
Заключительным этапом сборки всех насосов является
установка сальников и уплотнений. Собранные насосы поступают на испытательный
стенд, где их производительность проверяют при различных давлениях.
Сборка гидро- и пневмоцилиндров. Процесс сборки
гидроцилиндров ( 5.7, а), используемых в металлорежущих станках, механизмах
подъема, закрепления и т. д. для обеспечения поступательного движения,
аналогичен технологии сборки гидродвигателей других типов.
Технологический процесс сборки гидро- и пневмоцилиндров
включает закрепление поршней на штоке, монтаж уплотнений, сборку цилиндров,
установку в них поршневой группы и сборку сальников. Порядок сборки
определяется конструкцией этих устройств.
При сборке поршневой группы гидро- и пйевмоци- линдров
поршень 1, базирующийся на цилиндрической Шейке штока 2 (рис/ 5.7, б)у
устанавливают с натягом. Между поршнем и буртом штока помещают медное кольцо
3, исключающее его приваривание к штоку. Перед установкой поршня на конусную
шейку штока ( 5-7, в) поверхности сопряжения притирают, с тем чтобы площадь
контакта составляла не менее 75% поверхности конуса. Гайка 4 в этом случае
затягивается с определенным усилием.
Герметичность в сопряжении поршня со штоком обеспечивается
шайбой из мягкого металла или резиновыми кольцами.
Поршень на штоке крепится свободным завинчиванием, но без
качки. Отверстие под стопор 5 сверлят и после установки поршня в нем нарезают
резьбу. Собранный шток проверяют на биение: допустимое радиальное биение
0,015...0,02 мм на 100 мм диаметра поршня. Уплотняющие манжеты на поршне
закрепляют соответствующими накладками. При установке манжет и колец на
цельный поршень ( 5.7, в, г) применяют специальные монтажные оправки.
Сборка гидроцилиндров включает пригонку крышек, проверку
резьбы, установку прокладок и затяжку гаек или винтов (болтов).
Если у цилиндра обе крышки выполнены съемными ( 5.8, а),
то корпус цилиндра 1 и крышку 2 с отверстием под шток 3 соединяют временными
болтами, установив предварительно между ними уплотнительное кольцо 4.
Закрепив поршень 5 на штоке 3, на него с помощью монтажной оправки надевают
уплотнения 6. После этого поршень со штоком вводят в цилиндр. Для сохранения
уплотнений от повреждений применяются монтажные гильзы. Установив вторую
крышку 7 с прокладкой 8, временные болты снимают, устанавливают шпильки 9 и
затягивают крест-накрест равномерно гайки 10. При правильной затяжке гаек
поршень со штоком должен свободно без заеданий перемещаться по отверстию.
Затем устанавливают уплотнение И и крышку 12 крепят болтами 13. В качестве
уплотнителей между штоком и крышкой цилиндра используют сальники либо
резиновые или хлорвиниловые кольца.
При монтаже гидро- и пневмоцилиндров с кронштейном или
стойкой машины необходимо следить за тем, чтобы ось штока совпадала с осью
цилиндра и была параллельна направляющим движения рабочего органа машины. При
эксплуатации цилиндра несоблюдение этих требований вызовет искривление оси
штока, защемление штока в отверстии, неравномерное движение штока, появление
задиров на его поверхности, преждевременный износ уплотнений и утечку масла
(воздуха), увеличение сил трения и соответственно снижение кпд цилиндра.
В случае обнаружения утечки масла (воздуха) через
уплотнения штока и буксы уплотнений необходимо подтянуть. Нарушение
равномерного движения штока возможно вследствие попадания воздуха в гидроцц,
линдр. Для удаления воздуха из цилиндров в их конструкциях должны быть
предусмотрены воздухо^ спускные краны. В противном случае следует совершить
два-три полных движения поршня из одного крайнего положения в другое на
холостом ходу.
Сборка гидромоторов. Гидропривод для создания
вращательного движения представляет собой комбинацию двух насосов, из которых
один является собственно насосом, а второй — гидродвигателем.
Комплектующие узлы и детали для гидромотора перед сборкой
должны быть расконсервированы, промыты и смазаны рабочей жидкостью. Доработка
деталей по месту, кроме случаев, оговоренных в чертежах, а также подгонка по
месту и изгиб труб, соединяющих гидроагрегаты, запрещается. Допускается
подгонка снятого с машины трубопровода методом холодной гибки без нарушения
профиля поперечного сечения.
При установке манжетных уплотнений трущиеся части деталей
покрывают тонким слоем консистентной смазки. Детали, работающие как
золотниковые пары, должны перемещаться плавно, без заеданий.
При сборке гидроприводов применяют следующие методы;
1. Метод полной взаимозаменяемости—для сборки подавляющего
числа деталей поршневой группы гидро- маШин, систем вал-ротор пластинчатых
нлсосов, а так- }ке для фильтров, арматуры, баков и корпусов.
'2. Метод селективной сборки — для сборки систем
блок-цилиндр-распределитель аксиально-поршневых гидромашин, ,
золотник-корпус, фланец-статор-пластинааксиально-поршневого мотора ротор
пластинчатых гидромашин и т. д. При этом детали поступают на сборку
предварительно отсортированными и с клеймом номера группы, предусмотренной
технической документацией.
3. Метод
компенсатора — главным образом для Установки подшипниковых узлов,
выдерживания осевых размеров при сборке лопастных систем гидротрансформаторов
и т. д. Сборка ^производится за счет изменения Размера детали, в результате
чего обеспечивается требуемая точность размерной цепи.
4. Метод
подвижного компенсатора—для сборки механизма регулировки подшипников,
пружинных механизмов предохранительных клапанов, автоматов мощности и т. д. ,
Сборка аксиально-поршневых гидромоторов. При сборке этих
гидромоторов обеспечивается: поворот ша- тУна в поршне под действием
собственной массы (при этом допускается предварительная приработка деталей
без применения абразива с последующей промывкой каналов),
поворот узла поршня с шатуном, поворот центрального шипа в валу под действием
собственной массы.
Сборка включает следующие операции: сборка вала с
подшипниками;
сборка блока цилиндров распределителя с централь- ным
шипом;
сборка вала с шатунами и центральным шипом; подборка
пакета тарельчатых пружин; сборка передней крышки с уплотнением; сборка
качающего узла с корпусом. Сборку качающего узла начинают с размещения
на валу 1 двух радиально-упорных подшипников 2, дистанционного кольца 3 и
радиального подшипника 4. Затем устанавливают стопорное кольцо 5, надевают
предохранительную втулку 6 и вставляют крышку 7 с манжетным уплотнением.
Наконец, собирают блок цилиндров 8 и распределителя 9 с центральным шипом 10.
Сборка вала с шатуном 11 и центральным шипом производится
в следующей последовательности: поршень с шатунами, центральный шип и
прижимную пластину 12 накладывают на сферические гнезда вала L Прижимную
пластину крепят винтами 13, которые стопорят с помощью шайб 14. Собранный
качающийся узел монтируется в корпусе гидромотора.
К контрольно-регулирующей и управляющей аппаратуре
гидравлических систем относятся клапаны, дроссели, регуляторы скорости,
золотники, реле давления и т. д.
Клапаны управляют направлением потока, а золотник его
распределяет. Клапаны и золотники конструктивно могут быть выполнены почти
одинаково, но функциональное назначение их в гидросистеме различно
Клапаны делятся на семь групп: предохранительные,
давления, комбинированные, направления потока, редукционные, дозирующие и
блокировочные.
Дроссели применяются в гидросистемах для регулирования
скорости перемещения рабочих органов посредством изменения количества
протекающей через отвер стие жидкости.
Кран — поворотный механизм, в гидросистемах слу, жит для
пуска и останова течения жидкости. В частном случае кран можно рассматривать
как грубую разно- видность дросселя.
Сборка регулирующей и управляющей аппаратуры гидросистемы
представляет собой важную технологическую задачу. Золотник изготавливают с
высокой степенью точности, выдерживая осевые и диаметральные размеры с
жесткими допусками. Величина зазора между золотником (дросселем, клапаном) и
отверстием в корпусе имеет существенное значение для надежной работы
распределительных устройств. Выдержать зазор в пределах узкого допуска по
всей длине сложно, потому что внутри корпусов находятся окна, через которые
распределяется рабочая жидкость. Размеры самих окон и расстояние между ними
должны быть очень точными. В противном случае меняется так называемая
расходная характеристика распределяющих устройств. Это значит, что с
увеличением сечения окод соответственно изменяется и расход, и работа распределительного
устройства становится неустойчивой.
Детали распределительных устройств поступают на сборку
окончательно обработанными. Окна корлусов не должны иметь закруглений, так
как это может привести к изменению расходной характеристики. Поэтому в некоторых
случаях отказываются от обычного замера контролируемых размеров, а применяют
гидравлическое измерение, т. е. определяют точность изготовления количеством
рабочей жидкости, которое прошло через окна и зазоры.
Для повышения точности изготовления и сборки
распределительные устройства делают секционными. Каждая секция
изготавливается отдельно, а потом они собираются в одном корпусе. При сборке
таких корпусов возникают трудности, связанные с креплением секций в корпусе.
При сборке распределительных устройств ' должны
выполняться следующие технические требования: соосность поясков золотников и
клапанов — до 0,01 мм; конусность и овальность — в пределах 0,005...0,01 мм;
неперпендикулярность торцов — до 0,01 мм; зазор между отверстием корпуса и золотником — в пределах 0,015...0,05 мм.
Необходимая точность сборки распределительных и
контролирующих устройств (прецизионных пар) достигается
либо селективной сборкой из деталей, рассортированных на размерные группы,
либо дополнительной совместной притиркой. От качества изготовления и сборки
прецизионных пар (плунжер-втулка) зависит безотказность и надежность работы
таких устройств.
Сборка напорного золотника начинается с подбора сборочной
единицы корпус-золотник. На корпус 1 устанавливают притычную плиту 2 и крепят
ее винтами 3. Золотник 4 вводят в корпус 1 с прокладкой 5 и закрепляют нижнюю
крышку 6 винтами 7. Затем устанавливают управляющий плунжер 8. Сборку верхней
части золотника начинают с установки в корпус пружины 9 уплотнительного
кольца 10. Опорную шайбу U помещают в верхней крышке 12, и крепят к корпусу
винтами 13. После этого ввинчивается регулировочный винт 14 с контргайкой 15.
При сборке клапана особое внимание обращают на плотность прилегания клапана к
седлу. ;
После сборки напорный золотник поступает на гидравлические
испытания, которые проводятся при давлении 6 МПа (60 кг/см2) и температуре
323 К (50 °С). Утечки в золотниках при испытаниях допускаются в пределах 10
мм3/мин.
Монтаж аппаратуры управления. Монтаж регулирующей и
управляющей аппаратуры осуществляется в соответствии с требованиями,
предъявляемыми к аппаратуре гидравлической системы.
Клапаны монтируют в горизонтальном, вертикальном или
наклонном положении. С целью предотвращения подсоса воздуха через сливную
трубку при сборке трубопровода необходимо обеспечить плотность сопряжения
трубки и корпуса.
Дроссели монтируются при помощи винтов в горизонтальном
или вертикальном положении. Расход масла, проходящего через дроссель, зависит
от положения лимба. Поэтому при сборке дросселя необходимо следить за тем,
как изменяется расход масла при вращении лимба. Если он не уменьшается, то
это значит, что клапан в корпусе не перемещается или перекосилась Реле
давления вводится в систему посредством концевого соединения, монтируемого в
отверстие с конической резьбой. Настройку реле на нужное давление осу*
^ствляют вращением регулировочного винта с последующим его стопорением.
ДОонтаж золотников ведут обычно в горизонтальном оложении,
что исключает самопроизвольное их перемещение при падении давления. Скорость
переключения золотника зависит от положения дросселей. Поэтому после
установки золотника его регулируют посредством вращения дросселей. Если
отрегулировать время переключения золотника нельзя, то причиной этого может
быть неплотное прилегание шарика к седлу, утечка масла в стенках или
ненормальная работа прижимной пружины шарика.
Краны управления монтируются в любом положении и
закрепляются обычно винтами на корпусе.
|