Гидростанция (маслостанция): устройство, схема и ремонт

Гидростанция собрана из стандартных гидроаппаратов, и каждый из них можно найти в каталоге. Сложнее понять, как они связаны в схеме и где теряется давление или появляется течь. Поэтому ремонт станции начинают с её гидросхемы, а не с разборки насоса.

Гидростанция состоит из бака, насосного агрегата и гидроаппаратов

Основные узлы гидростанции:

• бак с крышкой, указателем уровня и температуры, заливной горловиной с сапуном и сетчатым фильтром;
• насосный агрегат: электродвигатель, колокол, или фонарь, и муфта, насос шестерённый, пластинчатый или аксиально-поршневой;
• предохранительный клапан, который ограничивает давление в напорной линии;
• фильтры: всасывающий, напорный, сливной;
• распределители и другая аппаратура, собранные на плите или в модульном пакете;
• манометр, реле давления, датчики уровня и температуры;
• теплообменник, воздушный или водяной, иногда нагреватель масла;
• у части станций гидроаккумулятор.

Малые станции на 0,75–4 кВт часто собирают с баком под агрегатом и пакетом распределителей на крышке. Крупные станции ставят на отдельной раме с выносным баком, насосами на всасывающих линиях под заливом и шкафом управления.

Схема гидростанции ведёт масло по замкнутому кругу

Масло из бака через всасывающий фильтр поступает в насос. Насос подаёт его в напорную линию, где стоит предохранительный клапан: при превышении настройки он открывает перепуск в бак. Дальше масло идёт через обратный клапан и напорный фильтр к распределителям, которые направляют его в полости цилиндров или к гидромоторам.

Схема выше показывает путь масла по шагам. На каждом переходе между узлами есть стык с кольцом или прокладкой: всасывающий фланец, фланец насоса, плита клапанов, штуцеры рукавов, корпус фильтра, крышка бака.

Из противоположных полостей масло возвращается через распределитель в сливную линию, проходит сливной фильтр и теплообменник и попадает в бак, где отстаивается и остывает. На схеме все эти узлы изображены условными обозначениями, и читать их удобно по правилам, собранным для гидравлических схем.

На схеме станции ищут три вещи: где стоит предохранительный клапан и на какое давление он настроен, есть ли на линиях цилиндров гидрозамки или тормозные клапаны, и какой центр у распределителей в нейтрали. От этого зависит, куда уходит масло, когда станция работает вхолостую.

Почему гидростанция не набирает давление?

Гидростанция не набирает давление, если насос не подаёт масло, если предохранительный клапан перепускает его в бак или если масло уходит через утечки в аппаратуре и цилиндрах. Насос перестаёт подавать при износе, обратном вращении после ремонта электрики и подсосе воздуха через кольцо всасывающей линии. Клапан перепускает из-за грязи под затвором или сбитой настройки. Поиск ведут по схеме от насоса к потребителям.

Мощность станции считают по давлению и подаче

Для гидростанции удобна инженерная формула в практических единицах: мощность в киловаттах равна давлению в барах, умноженному на подачу в литрах в минуту и делённому на 600 и на КПД. Пример: 160 бар и 4 л/мин дают 160 × 4 / 600 ≈ 1,07 кВт, с КПД 0,85 около 1,25 кВт на валу, и под станцию ставят двигатель 1,5 кВт.

Подача насоса равна рабочему объёму, умноженному на частоту вращения и объёмный КПД. Пример: насос 2,5 см³ за оборот на двигателе 1450 об/мин при объёмном КПД 0,9 даёт около 3,3 л/мин. Цилиндр с поршнем 63 мм и площадью около 31 см² при такой подаче выдвигается со скоростью около 1,8 см/с.

Из этих расчётов видна связь, которую часто упускают при модернизации: увеличить скорость цилиндров, поставив насос с большей подачей, можно только с двигателем большей мощности, иначе двигатель не вытянет прежнее давление.

Неметаллические детали гидростанции стоят в каждом стыке

Уплотнения гидростанции распределены по всем узлам:

• прокладка крышки бака, прокладки смотровых люков и фланцев, кольца указателя уровня и пробок;
• кольца всасывающей линии и фланца насоса, манжета вала насоса;
• кольца на стыковой поверхности распределителей и модульных клапанов, обычно на плитах по ISO 4401;
• кольца корпусов фильтров и крышек фильтроэлементов;
• кольца штуцеров рукавов высокого давления и трубных соединений;
• уплотнения теплообменника и кольца предохранительного и обратного клапанов.

На станции с баком под агрегатом всасывающая труба уходит под крышку бака, и её соединение не видно без снятия крышки. Если кольцо в этом месте потеряло упругость, станция работает с пеной в баке и рывками давления, а под рамой сухо. Поэтому при снятии крышки бака заодно осматривают и всасывающую трубу с её кольцами и сетчатым фильтром.

Прокладка крышки бака кажется второстепенной деталью, но через неё в бак попадают пыль и влага, а из бака на раму выплёскивается масло при работе. Её контур с отверстиями под болты и вырезами под аппаратуру повторяют по старой прокладке.

Материал колец выбирают по рабочей жидкости

Для минерального гидравлического масла кольца и прокладки обычно делают из маслостойкой резины на основе NBR. При температуре масла выше рабочего предела NBR или на синтетических жидкостях выбирают фторкаучук FKM. Цифры и марки здесь ориентир для резин общего назначения, а марку под вашу жидкость записывают в КП.

Негорючие жидкости меняют выбор. Водно-гликолевые жидкости разрушают часть полиуретанов, фосфатные эфиры не переносит NBR. Если станция переведена или будет переведена на такую жидкость, уплотнения подбирают по рекомендациям для негорючих гидрожидкостей, иначе после замены масла начнутся течи по всем стыкам.

Ремонт гидростанции начинают с масла и фильтров

Большинство отказов гидростанции связаны с маслом: грязь, вода, перегрев, неправильная вязкость. Поэтому ремонт начинают с отбора пробы масла, осмотра фильтров и сапуна, проверки уровня и температуры. Загрязнённое масло после ремонта насоса быстро выведет из строя новый насос.

Общий подход к поиску неисправностей гидросистемы, включая цилиндры и моторы, описывает ремонт гидравлики. Для удерживающих цилиндров отдельно проверяют гидрозамки, которые часто стоят прямо на станции.

Ремонт ведут на остановленной станции со сброшенным давлением и разряженным гидроаккумулятором по инструкции изготовителя: рабочее давление 10–25 МПа и аккумулятор опасны и после отключения двигателя.

Данные для заказа уплотнений гидростанции

Для расчёта колец и прокладок гидростанции изготовителю нужны:

1. Изготовитель и модель станции, гидросхема или перечень аппаратов с обозначениями.
2. Рабочая жидкость: марка масла или тип негорючей жидкости, рабочая температура и зимняя температура в цехе.
3. Давление в напорной линии.
4. Снятые кольца и прокладки или их размеры: для колец внутренний диаметр и сечение, для прокладки крышки контур с отверстиями и толщина.
5. Размеры стыковых поверхностей плит и типоразмер по ISO 4401, если он известен.
6. Количество станций этой модели и годовой расход деталей.

Комплект колец плит одного типоразмера обычно одинаков для многих аппаратов, и его выгодно держать в запасе по артикулу.

Кольца и прокладки для маслостанций изготавливают по образцу

Прокладка крышки бака у каждой модели станции своя, а у старых отечественных станций чертежа на неё часто нет. Её, как и маслобензостойкие прокладки фланцев и уплотнительные кольца нестандартного сечения, наша компания производит по снятому образцу, фото на листе с линейкой или эскизу и чертежу; станцию ремонтирует служба заказчика. Стандартные кольца стыковых плит по ISO 4401 и штуцеров подбирают по размеру, а нестандартные прокладки крышки бака, фланцев и люков повторяют по контуру. Партия начинается с одной детали, а сумма заказа — от 9 000 ₽ с НДС. Для расчёта пришлите модель станции, марку масла и температуру, снятую деталь или её размеры и толщину, количество станций.