|
 |
Рис.1. Наиболее распространенная принципиальная гидравлическая схема гидромолота: P - напорная линия, Т - сливная линия,
Ра - пневмокамера, S1 - площадь камеры рабочего хода, S2 - площадь камеры холостого хода, S4 - площадь, обеспечивающая переключение распределителя в позицию взвода бойка, S5 - площадь, обеспечивающая переключение распределителя в позицию рабочего хода |
 |
Рис.2. Гидрораспределитель гидромолота RammerS84 с плунжерами для переключения золотником: 1 - корпус молота,
2 - крышка, 3 - плунжер для переключения на рабочий ход, 4 - гильза рспределителя, 5 - золотник,
6 - плунжер переключения на холостой ход, 7 - уплотнение, Р - напорная линия, Т - линия слива, У - канал управления |
 |
| Рис.3. Схема гидрораспределителей гидромолотов Delta Fine 4...Delta Fine 10: Р - напорная линия, Т - сливная иния, У - линия управления, А - выход в камеру рабочего хода, a, b, c - диаметры шеек золотника, d - площадка, обеспечивающая переключение в позицию холостого хода, е - площадка, обеспечивающая переключение в позицию рабочего хода |
 |
| Рис.4. Схема гидрораспределителя гидромолотов Delta Fine 15...Delta Fine 50: Р - напорная линия, Т - сливная линия, У - линия управления, А - выход в камеру рабочего хода, a,b,c - диаметры шеек золотника, f - площадка, обеспечивающая переключение в позицию взвода бойка, g - площадка, обеспечивающая переключение в позицию рабочего хода |
В гидравлических молотах боек совершает возвратно-поступательное движение, т. е. в начале
движется от инструмента (холостой ход или взвод бойка), а затем в сторону инструмента (рабочий ход), по которому наносится удар. В большинстве производимых в настоящее время конструкций гидромолотов реверсирование движения бойка обеспечивает встроенный гидрораспределитель. На рис. 1 показана наиболее распространенная принципиальная гидравлическая схема гидромолота. Боек гидромолота одновременно является рабочим поршнем с двумя штоками разного диаметра. При этом диаметр штока, который наносит удары по инструменту, больше, чем диаметр контрштока. Камера рабочего цилиндра, которая обеспечивает движение бойка на холостом ходу, постоянно соединена с напорной линией, а камера рабочего хода попеременно соединяется с линией слива или с напорной линией посредством двухпозиционного трехходового распределителя, который переключается гидравлически по сигналам в зависимости от положения поршня-бойка (обратная связь по координате бойка). Один из торцов золотника гидрораспределителя постоянно нагружен давлением напорной линии, а противоположный торец, имеющий рабочую площадку большей площади, попеременно соединяется то с линией слива, то с напорной линией в зависимости от положения поршня-бойка. Конструктивные исполнения такого распределителя в гидромолотах различных фирм и типоразмеров могут различаться.
На рис. 2 показана схема исполнения с «классическим» золотником, рабочие шейки которого имеют одинаковый диаметр, а управление переключением золотника из одной позиции в другую обеспечивается специальными плунжерами разного диаметра. Торец плунжера меньшего диаметра постоянно нагружен давлением напорной линии, а плунжер большего диаметра попеременно соединяется с линией слива (при холостом ходе бойка) или с напорной линией через канал управления, когда боек перемещается от инструмента на заданную величину хода. Обратное переключение золотника в исходную позицию происходит в самом конце рабочего хода непосредственно перед ударом, когда канал управления и, следовательно, плунжер большего диаметра соединяется с линией слива, что обеспечивается проточкой на поршне. Гидрораспределитель такого исполнения применялся на некоторых моделях гидромолотов фирм Кruрр и Rammer.
На рис. 3 и 4 показаны конструктивные схемы исполнения гидрораспределителей, у которых камеры управления золотником сформированы не с помощью плунжеров, а за счет разности диаметров рабочих шеек золотника. При этом золотник выполняется полым (имеет трубчатую форму), а его внутренняя полость используется либо для подвода рабочей жидкости в камеру холостого хода, как это сделано, например, в гидромолотах Delta Fine 4...Delta Fine10, либо для подачи рабочей жидкости в камеру рабочего хода, как это сделано в отечественных гидромолотах модели «Импульс», а также в некоторых моделях молотов фирм Кruрр и Rammer, в гидромолотах Delta Fine 15…Delta Fine 50.
К достоинствам исполнения распределителей по конструктивной схеме на рис. 2 можно отнести технологичность конструкции. К достоинствам схем на рис. 3 и 4 следует отнести меньшее число деталей и компактность конструкции в осевом направлении, возможность использования внутреннего пространства золотника.
По способу размещения на гидромолоте гидрораспределители можно разделить на встраиваемые в корпус рабочего цилиндра (рис. 5) или в крышку цилиндра (рис. б), а также на стыковые, которые закрепляют на корпусе цилиндра посредством болтов или шпилек.
К достоинствам стыкового исполнения можно отнести более высокую ремонтопригодность (разобрать и отремонтировать или заменить такой распределитель можно без разборки всего молота), а также более простое размещение коммутационных каналов в корпусе молота. К недостаткам такого решения можно отнести необходимость установки на стыке некоторого количества торцовых уплотнений, что повышает вероятность внешних утечек рабочей жидкости.
 |
Встраиваемый распределитель гидромолота Delta Fine 5 |
Встраиваемые распределители чаще применяются в гидромолотах относительно небольших типоразмеров, которые достаточно просто разобрать, например, в гидромолотах моделей Delta Fine 4...Delta Fine 10.
На тяжелых гидромолотах той же фирмы Delta Fine 15...Delta Fine 50 применяется стыковое исполнение гидрораспределителей.
Расположение гидрораспределителя относительно рабочего цилиндра также отличается большим разнообразием.Наиболее часто встречается такая компоновка гидромолота, когда ось гидрораспределителя параллельна оси рабочего цилиндра.
 |
Распределитель гидромолота "Импульс 300М" |
На многих моделях встречается такое расположение гидрораспределителя, когда его ось расположена перпендикулярно оси рабочего цилиндра («Импульс З00М», «Импульс 310», Rammer S56 и др.).
В некоторых моделях гидромолотов гидрораспределитель располагается соосно с рабочим цилиндром (Atlas Copco НВ3000).
На гидромолотах малых типоразмеров встречается размещение гидрораспределителя коаксиально с рабочим поршнем. В этом случае золотник выполняется с внутренней полостью, диаметр которой больше диаметра верхнего штока поршня-бойка. Такое техническое решение позволяет минимизировать поперечные габариты молота.
Расход масла через гидрораспределители гидромолотов во время рабочего хода бойка в два-три раза превышает подачу гидронасоса, так как в камеру рабочего хода масло поступает из камеры холостого хода, от гидронасоса и из гидроаккумулятора. Поэтому проходные сечения в гидрораспределителе выбираются достаточно большими, чтобы обеспечить приемлемые скорости течения масла и, следовательно, небольшие потери давления, которые пропорциональны квадрату скорости течения масла.
В гидромолотах типа «Импульс» гидрораспределитель имеет два пояска, обеспечивающих соединение напорной линии с камерой рабочего хода, что позволяет при той же величине хода и диаметре золотника обеспечить вдвое большее проходное сечение.
Распределитель гидромолота переключается из одной позиции в другую с частотой, которая соответствует частоте ударов молота. Чтобы время открытия полного сечения для прохода масла в распределителе не влияло на динамику перемещения бойка гидромолота, ход золотника выбирается малым (6...15 мм). При этом время переключения золотника из одной позиции в другую составляет 0,005...0,02с.
Важным моментом в цикле работы молота является прохождение золотником среднего положения, когда он переключается из позиции холостого хода в позицию рабочего хода. В этот момент камера рабочего хода отсоединяется от линии слива, тогда как боек с большой скоростью движется вверх (от инструмента). Чтобы снизить пик давления в камере рабочего хода, гидрораспределитель необходимо выполнять с так называемым отрицательным перекрытием шеек золотника, когда в среднем положении золотника камера рабочего хода оказывается соединенной и с линией слива, и с напорной линией через малые щели между поясками золотника и гильзой распределителя. Таким образом, камера рабочего хода рабочего цилиндра гидромолота в любое время цикла не является запертой, и поршень-боек во время торможения перед верхней мертвой точкой может вытеснять масло в линию слива и в гидроаккумулятор напорной линии, а после полного перекрытия сливной линии -
в напорную линию (в гидроаккумулятор).
Во время рабочего хода бойка камера управления золотником распределителя некоторое время остается запертой и отделенной от напорной линии, так как соответствующая проточка в рабочем цилиндре перекрыта телом поршня. С противоположной от камеры управления стороны на золотник постоянно действует давление масла. Поэтому при утечках рабочей жидкости из камеры управления золотником последний может смещаться в сторону положения холостого хода, частично перекрывая проходные сечения и увеличивая гидравлические сопротивления. Для предотвращения такого дрейфа золотника его камера управления в позиции рабочего хода соединяется через дроссельное отверстие с напорной линией. Величина дроссельного отверстия должна быть соизмерима с величиной щели, через которую могут происходить утечки из камеры управления золотником.
Тем самым решается задача фиксации золотника в позиции рабочего хода.
 |
 |
Рис. 5. Компановка гидромолотов Delta Fine легкой серии
|
Рис 6. Компановка гидромолотов Delta Fine средней и тяжелой серии |
В любом конструктивном исполнении гидрораспределитель представляет собой прецизионную пару трения, зазор в которой составляет 0,01...0,04 мм, а требования к цилиндричности и концентричности поясков лежат в пределах 0,003....0,005 мм. Высокой точности исполнения требуют и линейные размеры, которые определяют моменты открытия-закрытия коммутационных каналов. Рабочие шейки золотника и гильзы должны иметь высокую твердость и высокий класс чистоты поверхности. Высокая твердость достигается с помощью термообработки, а чистота поверхности - шлифованием. Хорошие результаты дает азотирование трущихся поверхностей. При этом не только достигается высокая твердость поверхности, но и значительно снижается коэффициент трения, что увеличивает ресурс гидрораспределителя.
Грамотно спроектированный и качественно изготовленный гидрораспределитель гидромолота надежно и исправно работает весь срок службы гидромолота.
Журнал "Основные Средства " №4/2008
"Гидрораспределители гидромолотов",
автор статьи Ю.Дмитревич
|
ОАО "МИХНЕВСКИЙ РМЗ" предлагает
Техника