CC BY
111
© В.С. Квагинидзе, А.П. Розентуль, 2002
УДК 66.232.8.004.12+658.382(043.3)
В.С. Квагинидзе, А.П. Розентуль,
НЕИСПРАВНОСТИ И ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ОТКАЗОВ ГИДРООБОРУДОВАНИЯ БУРОВЫХ СТАНКОВ
По существующим ремонтным нормативам все элементы машины и гидрооборудования в том числе, имеют гарантированный срок службы. Тем не менее, во время эксплуатации горной машины регулярно происходят случаи преждевременного выхода из строя каких-либо деталей гидравлического привода. Статистически, основные отказы можно расставить в следующем порядке:
1. Выход из строя главных насосов из-за разрушения внутренних элементов конструкции и нарушения герметичности уплотнений по валу -25%.
2. Отказ переключающих клапанов, (заклинивание золотников, поломка возвратных пружин, разрушение элементов корпуса, отказ привода управления) - 20%.
3. Нарушение герметичности уплотнений по штокам цилиндров или поломка проушины цилиндра - 15%.
4. Прекращение нормальной работы гидродвигателей (недопус-тимое снижение производительности, утечки масла по уплотнениям валов, разрушение опорных башмаков) - 15%.
5. Обрыв или утечка из шлангов силовых и вспомогательных магистралей - 10%.
Остальные 15% приходятся на другие виды неисправностей, куда входят отказы электрических элементов гидропривода; разрушение металлических конструкций рассчитанных на низкое давление (радиаторов); выход из строя гидравлических приводов управления.
Главные насосы в приводе буровых станков <ЮМ-Н» являются аксиально-поршневыми гидравлическими машинами переменной производительности с возможностью реверса. Они представляют собой достаточно сложную высокотехнологичную конструкцию, для нормальной эксплуатации которой разработан ряд очень
серьезных требований и норм, отклонения от которых приводят к нежелательным последствиям.
На рис. 1. показано разрушение опорных элементов, приведшее к поломке всего насоса. Причина - в прекращении подачи смазки на опорные поверхности башмаков. Это могло быть вызвано засорением масляных каналов в самих башмаках, потерей маслом своих смазочных качеств, чрезмерным местным перегревом опорной шайбы, не качественным материалом самих башмаков или другими отклонениями от заданных норм.
Чрезмерный износ одного из башмаков говорит о частичке грязи, забившей масляный канал плунжера, но результат, показанный на рис. 1. (равномерный износ всех башмаков) пока встречался только на насосах, пропустивших свой срок ремонта.
Срок ревизии и обязательной замены регламентированных деталей, определен изготовителем и составляет 10000 моточасов. После этой наработки, не подлежащие обязательной замене узлы, осматриваются специалистом, который выдает свое заключение о возможности дальнейшей эксплуатации детали. Плунжерная группа является узлом, создающим поток гидрожидкости, и именно плунжера с опорными башмаками выдерживают максимальное давление в системе, вся группа подлежит обязательному визуальному осмотру и, в случае наличия видимых отклонений, показанных на рис. 2. и 3. вся группа бракуется и заменяется новой.
На рис. 2. виден начавшийся износ опорной поверхности башмака. В данном случае, если оставить эту группу в насосе, то через небольшое время наработки произойдет выход из строя этого насоса, аварийная замена которого повлечет неоправданные потери масла и времени.
По нашим наблюдениям, показанные на рисунках износы наблюдаются в зимнее время года на станках, экипажи которых приступали к работе без должного прогрева гидравлической системы, с подачей максимальной нагрузки, при очень низкой температуре окружающего воздуха.
Стрелками на рисунках указаны следы от твердых частичек грязи, это означает начавшийся износ цементированной поверхности плунжеров.
Торцевой распределитель - самая подверженная износу деталь аксиально-поршневого насоса. На рис. 4. показана торцевая распределительная пластина, у которой выработались граничные прилегающие плоскости, покрытые тефлоном.
Эта деталь безоговорочно заменяется при каждом ТО - 10000 моточасов. Необходимость обязательной замены этой детали вызвана вероятностью сильного увеличения потока масла из напорной магистрали в корпус. Это чревато последующим раздавливанием уплотнения по валу, и в очень редких случаях - разрушением корпуса насоса или двигателя.
Можно с большой степенью уверенности предположить, что поломка, показанная на рис. 5. вызвана повышением корпусного давления. Данная неисправность повторялась на одном станке три раза подряд, пока не была сделана полная ревизия всей схемы, заключенной в гидролинии аварийного насоса. В данном случае была частично забита сливная магистраль от главного насоса до дренажного коллектора. После устранения затора подобная поломка не повторялась.
Современные высокомоментные гидродвигатели развивают огромные усилия, некоторые двигатели имеют момент вращения до 2000 кг/м. Здесь жесткие требования предъявляются к металлу, из которого изготавливают выходные валы со шлицами. Малейшие отклонения в технологии изготовления влекут к последствиям, показанным на рис. 6. и 7.
На рис. 8. скол рабочей кромки золотника - последствие попадания в зазор золотника с корпусом клапана твердой частички песка или кусочка метала, отколовшегося от какой-либо детали гидропривода. Не смотря на систему фильтрации, присутствующую на станке, в гидробак попадают довольно крупные куски метала. На
годовом ремонте во время промывки
гидробака, из него достают даже осколки бронзовых башмаков! Естественно, такие находки происходят на машинах, у которых предварительно была аварийная поломка насоса, гидродвигателя или цилиндра. Все эти факты говорят о недостаточно эффективной системе фильтрации рабочей жидкости, присутствующей на буровых станках <ЮМ-Н».
Стоит напомнить, что еще бывают эксплуатационные повреждения объективного характера. На рис. 9, 10 и 11 вы сможете увидеть нарушение зеркальной поверхности штока домкрата горизонтирования сварочной дугой ремонтная сварка проводилась в другом месте бурового станка. Такой губительный эффект происходит на гидроузле, находящемся между «массой» и электродом при неправильном подключении обратного провода.
В данном случае этот след от сварочной дуги нарушил герметичность уплотнения по штоку домкрата, и началась недопустимая утечка гидравлического масла. В итоге - очередная потеря дорогого гидромасла и дополнительный простой с проведением ремонтных работ.
Серьезным недостатком при ликвидации последствий таких отказов являются порой недопустимые условия, при которых происходит ремонт гидроаппаратуры. Хотя на разрезе «Нерюн-гринский» и дошли до блочной замены гидроузлов, но и эти операции происходят в запыленном забое, иногда при отсутствии обтирочного материала; зимой ситуация усложняется из-за невозможности проведения некоторых действий в перчатках.
Обрыв шланга на мачте вынуждает остановить весь станок из-за отсутствия автономной системы аварийного опускания мачты. Устранять обрыв шланга приходится с телевышки, и хорошо, если станок оказался не на краю забоя. Также изготовителем не предусмотрена система автономного опускания отгоризонтированной машины с домкратов для транспортирования нерабочего бурового станка от места взрыва.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГОРНЫХ МАШИН
