Распечатать

Гидравлика & Пневматика

Гидроцилиндры. Что предпочесть - ремонт или замену?

15.10.2018

Источник: РГ-Ремсервис, АО

Как поступить, если ваше оборудование внезапно вышло из строя? Мнение эксперта с 15-летним опытом ремонтных работ.

Гидравлические цилиндры – «мускулатура» практически всех мобильных строительных и дорожных машин, а также широкого спектра стационарного промышленного оборудования. Они выполняют огромный объем работы, изнашиваются, и ответ на вопрос, что предпочесть – замену или восстановление, экономически крайне важен.

Гидроцилиндры производства «РГ-Ремсервис» после покраски. Источник: «РГ-Ремсервис» Hbc/ Рис.1 Гидроцилиндры после покраски

Отремонтировать можно любой гидроцилиндр. В практике компании «РГ-Ремсервис» были случаи, когда от оригинального гидроцилиндра после ремонта оставалось не более одной-двух деталей. Выбор между ремонтом и заменой делается по результатам дефектовки гидроцилиндра, выполняемой сервисными инженерами после его разборки. Оценивается степень износа деталей, выявляются их деформации и местные повреждения. Изучается характер износа уплотнений. В простых случаях дефектовка занимает один-два дня, при подозрении в наличии скрытых дефектов применяются специальные методы, что несколько удлиняет сроки работ.

По результатам дефектовки намечается план ремонта, определяются срок и стоимость работ. Затем в расчет уже берется экономический фактор – сравниваются соотношения цены и срока службы восстановленного и нового гидроцилиндров.

 Какие гидроцилиндры стоит ремонтировать?

Серийные гидроцилиндры отечественного производства с большой наработкой, как правило, ремонтировать экономически нецелесообразно. Исключение составляют случаи с усилением оригинальной конструкции. Этот прием позволяет значительно повысить долговечность гидроцилиндра и положительно сказывается на надежности работы конечного оборудования.

Варианты усиления прорабатываются индивидуально для каждого случая на основе опыта эксплуатации и статистики отказов. Усиление предполагает изменение конструктивной схемы гидроцилиндра (особое место занимает усовершенствование системы уплотнений), применение более прочных материалов и износостойких покрытий рабочих поверхностей.

Ремонт гидроцилиндров в импортной технике оправдан примерно в 90 % случаев. Существенный рост цен на зарубежные цилиндры толкает многие крупные предприятия к их капитальному ремонту, а также закупкам отечественных аналогов. Важно понимать, что гидроцилиндры, установленные на импортном оборудовании, работают при повышенных нагрузках и рабочих давлениях, с большими цикличностью и межремонтными интервалами. Это повышает требования к уплотнениям, материалам, конструктивным решениям как при ремонте, так и при изготовлении аналогов. И здесь правильный выбор – ремонтировать или нет – имеет ключевое значение. Найти правильное решение помогает опыт, накопленный «РГ-Ремсервис» за многие годы.

Стоимость капитального ремонта импортного гидроцилиндра с полным восстановлением рабочих характеристик составляет от 30 до 70 % стоимости нового изделия, а гарантийный срок на восстановленный цилиндр равняется 6 – 12 месяцам.

В особую группу при ремонте стоит выделить гидроцилиндры индивидуального исполнения (уникальное оборудование), а также цилиндры, по каким-либо причинам уже снятые с производства. В этом случае капитальный ремонт – единственная возможность оживить оборудование. Параллельно следует провести измерения цилиндров для последующего изготовления аналогов.

Типы отказов

Все отказы гидроцилиндров можно разделить на две группы – постепенно развивающиеся и внезапные. К первой группе относятся все виды износа элементов конструкции гидроцилиндров – уплотнений, направляющих, рабочих поверхностей гильзы и штока. Износ может быть нормальный и усиленный.

Усиленный износ возникает из-за работы в загрязненной среде, плохой чистоты рабочей жидкости, повышенных боковых нагрузок на шток гидроцилиндра. Отказ вследствие износа проявляется в виде утечки рабочей жидкости по штоку либо перетечки по поршню. Утечка нарастает постепенно, что позволяет спланировать ремонт либо замену гидроцилиндра.

Внезапные отказы связаны с внешними механическими повреждениями элементов конструкции гидроцилиндра (наиболее опасны удары по штоку и гильзе) либо с приложением к гидроцилиндру недопустимых нагрузок (загиб штока, раздутие или трещина гильзы). Внезапные отказы опасны своей непрогнозируемостью и часто приводят к серьезным простоям
оборудования.

Доводы за ремонт и за замену гидроцилиндра:

За замену:

– ресурс нового гидроцилиндра выше, чем восстановленного;
– для серийных цилиндров отечественного производства стоимость замены ниже стоимости ремонта;
– минимальная вероятность проявления скрытых дефектов;
– как правило, больший гарантийный срок на изделие;
– отсутствие «ремонтных» размеров обеспечивает максимальную унификацию комплектующих при обслуживании гидроцилиндров.

За ремонт:

– стоимость ремонта значительно ниже (особенно для импортных гидроцилиндров);
– минимальный срок от размещения заказа до получения работоспособного гидроцилиндра;
– возможность усиления конструкции по результатам дефектовки, что повышает срок службы гидроцилиндра;
– минимальная вероятность ошибки в присоединительных размерах гидроцилиндра;
– возможность последующего изготовления гидроцилиндра по образцу по результатам обмера (особенно актуально при отсутствии чертежей).

Как сократить простой оборудования во время ремонта? Требуемые сроки ремонта зависят от принятой на предприятии заказчика стратегии обслуживания техники и в первую очередь – от наличия обменного фонда гидроцилиндров. Если резервирование не предусмотрено, то внезапный отказ цилиндра приводит к простою техники и значительным убыткам. В такой ситуации каждый день на cчету.

Рис. 2. Подготовка гидроцилиндра к дефектовке. Источник: «РГ-Ремсервис»Рис. 2 Подготовка гидроцилиндра к дефектовке

Обязательным условием обеспечения минимальных сроков ремонта является запас широкой номенклатуры комплектующих: уплотнений (включая возможность изготовления точением любых размеров и профилей), хромированных прутков, хонингованных гильз, фитингов, гидравлических трубок, клапанной аппаратуры, листового и круглого проката различных марок конструкционных и легированных сталей. Такой запас позволяет даже для достаточно крупных гидроцилиндров технологичных исполнений сократить срок ремонта до 2–5 рабочих дней.

Однако существуют и нетехнологичные исполнения гидроцилиндров, для которых нельзя применить стандартные заготовки гильз и штоков.

Тогда единственным путем сокращения срока ремонта является абразивная обработка рабочих поверхностей гильзы и штока в ремонтный размер с подгонкой ответных деталей и изготовлением специального комплекта уплотнений. В большинстве случаев изменение силовых и скоростных характеристик гидроцилиндра несущественно, а качество восстанавливается на 100 % с минимальными временными и финансовыми затратами.

Настоятельно рекомендуем клиентам внедрять резервирование гидроцилиндров. При отсутствии чертежей можно выполнить 3D-сканирование (в том числе без демонтажа с оборудования) с последующим проектированием и изготовлением гидроцилиндра-аналога, а после его успешной установки – капитальный ремонт демонтированного оригинального гидроцилиндра.

Испытано на себе

Показательный случай имел место на одном из металлургических комбинатов – постоянно досрочно выходили из строя гидроцилиндры пресс-лопасти (рис. 3, а) с повторяющейся раз за разом трещиной гильзы в зоне крепления приварной цапфы. Проведенный «РГ-Ремсервис» анализ показал, что причиной ускоренного развития усталостной трещины является общий износ механизма и работа цапфы с неравномерным распределением нагрузок между шипами. Выходом стал переход от жесткой к шарнирной схеме крепления цапфы (рис. 1, б, в), что обеспечило равномерное распределение нагрузок и длительную надежную работу гидроцилиндра.

Рис. 1. Гидроцилиндр пресс-лопасти на оборудовании (а), после ремонта (б), а также разработанная шарнирная схема крепления цапфы (в). Источник: «РГ-Ремсервис»Рис. 3. Гидроцилиндр пресс-лопасти на оборудовании (а), после ремонта (б), а также разработанная шарнирная схема крепления цапфы (в)

На другом металлургическом комбинате периодически внезапно выходили из строя гидроцилиндры нижнего газоуплотнительного клапана доменной печи. Это приводило к срывам в ее работе и значительным убыткам. К слову, гидроцилиндры были выпущены одним известным европейским производителем.

После изучения слабых мест в конструкции гидроцилиндров ремонт был признан нерациональным и изготовлены новые цилиндры с применением таких мер, как замена материала штока, хромирование гильзы, демпфирование конечных положений штока. Практика подтвердила эффективность этих решений (рис.4).

Гидроцилиндр нижнего газоуплотнительного клапана после замены. Источник: «РГ-Ремсервис»Рис. 4. Гидроцилиндр нижнего газоуплотнительного клапана после замены

Особое удовлетворение доставляет ремонт гидронажимных устройств (ГНУ) – короткоходовых гидроцилиндров с диаметрами поршней 500–1600 мм, применяемых при прокатке листовой стали. Это как раз тот случай, когда не металлурги работают для машиностроителей, а наоборот.

На рис. 5 показано гидронажимное устройство на рабочее усилие 70 МН (масса 32 т) при отправке заказчику после капитального ремонта. Гидронажимное устройство на рабочее усилие 70 МН во время и после капитального ремонта. Источник: АО «РГ-Ремсервис»

Источник: АО «РГ-Ремсервис»Рис. 5. Гидронажимное устройство на рабочее усилие 70 МН во время и после капитального ремонта.

Ну и, конечно, нельзя не вспомнить срочный ремонт гидроцилиндра для гидравлического крана Liebherr грузоподъемностью 300 тонн. Он использовался для панорамной видеосъемки инаугурации президента 7 мая 2012 года в ходе прямой телевизионной трансляции. Гидроцилиндр был проверен от и до, практически как космический корабль. И, насколько известно, задействуется для съемки торжественных мероприятий по сей день.

Хиценко Н. В., главный конструктор,
направления ремонт АО «РГ-Ремсервис»

Автоматизация 30.04.2019 С 27 по 31 мая в столичном комплексе «Экспоцентр» будет работать 20-я юбилейная выставка «Оборудование, приборы и инструменты для металлообрабатывающей промышленности» – «Металлообработка-2019».
Гидравлика & Пневматика 26.03.2019 Редчайшую операцию - подъем 670-тонного экскаватора - выполнили сотрудники компании «Карельский окатыш» во время его ремонта. Для этого управлением ремонтов предприятия совместно с МЗ "Энерпром" с нуля был создан проект тысячетонного гидравлического подъемника. Он герметичен и оснащен маслостанцией.
Гидравлика & Пневматика 01.03.2019 Первым интеллектуальным полевым устройством от Schmalz с интерфейсом Ethernet стал компактный терминал SCTMi. Он способен осуществлять связь в режиме реального времени через промышленные Ethernet-стандарты: EtherCat, EtherNet / IP, а также ProfiNet.
Гидравлика & Пневматика 21.02.2019 Новый адаптивный захват DHEF от компании Festo действует как язык хамелеона, настигающий насекомых. Захват способен собирать, комплектовать, складывать предметы разнообразных форм без необходимости ручного управления.
Гидравлика & Пневматика 29.01.2019 Водная гидравлика – относительно небольшая, но важная область гидравлики, учитывая специфические сферы ее применения. Перспективы развития водной гидравлики в России журнал «Конструктор. Машиностроитель» обсудил со специалистами, обладающими большим опытом работы в этом сегменте рынка.
Гидравлика & Пневматика 22.01.2019 Создатели отечественных гидрофицированных машин и оборудования активно ищут гидрокомпоненты с приемлемым соотношением цена-качество-сроки поставки. Реальной альтернативой Европе становится рынок Юго-Восточной Азии (ЮВА) — Китай, Тайвань, Япония. Что же это такое - азиатская гидравлика?
Гидравлика & Пневматика 21.01.2019 Компания SMC представила цилиндры MWB-серии - устройства со стяжными шпильками с блокировкой. Это усовершенствованная конструкция цилиндров серии MNB - с улучшенным удобством обслуживания и разделением конструкций цилиндра и стопора.