Защита инструмента гидромолота от грязи и автоматическая смазка

Рис. 1

Засорение абразивными частицами. Положение усугубляется тем, что в зазор между хвостовиком инструмента и втулкой проникают абразивные частицы от разрушаемого молотом материала и продукты износа трущихся деталей.

Камера гидромолота между торцами инструмента и бойка (рис. 1) во время работы непрерывно изменяет свой объем. При движении бойка от инструмента (холостой ход) объем камеры увеличивается, в ней возникает разрежение и сюда поступает окружающий воздух вместе с пылью и абразивными частицами через зазор между инструментом и втулкой и через специальное отверстие в корпусе буксы (сапун). При движении бойка в сторону инструмента (рабочий ход) объем камеры уменьшается, в ней возникает некоторое избыточное давление, и воздух выбрасывается в атмосферу через зазоры и сапун. Однако часть абразивных частиц остается внутри камеры и в зазоре между инструментом и втулкой.

В гидромолотах моделей ГПМ-120, МГ-300 и в некоторых других сапун выполнен в виде сквозных отверстий в буксе инструмента. В гидромолотах «Импульс 200», «Импульс 300М» сапун снабжен воздушным фильтром из поролона, что несколько ограничивает возможность проникновения пыли в указанную выше камеру. Однако во время эксплуатации в подавляющем большинстве случаев этот фильтр никогда не меняют, и он постепенно забивается грязью. Тем не менее о необходимости периодически заменять фильтр сапуна в эксплуатационных документах ничего не говорится. В гидромолотах японских и южнокорейских изготовителей в сапун встраивается обратный клапан, через который атмосферный воздух засасывается в камеру, а выбрасывается в атмосферу только через зазор между втулкой и инструментом. При этом попавшие в камеру пыль и продукты износа частично удаляются из зазора.

В некоторых моделях гидромолотов фирмы Krupp сапун стали размещать не в буксе инструмента, а в самой верхней части молота – в крышке рабочего цилиндра. Подобное техническое решение стали использовать и южнокорейские фирмы. Сапун, расположенный в крышке рабочего цилиндра, соединяется с камерой продувки через канал, проходящий через весь молот. Таким образом, сапун вынесен из зоны повышенной запыленности. Причем в качестве продольного канала продувки в гидромолотах фирмы Krupp используется пространство вокруг шпилек, стягивающих корпусные детали молота. В гидромолотах тяжелого класса южнокорейских фирм продольный продувочный канал выполнен в корпусных деталях в виде специального сверления, что, на наш взгляд, не является лучшим решением с точки зрения технологичности конструкции. Подобное техническое решение применено в конструкции отечественных моделей гидромолотов «Импульс 310» и Д41. Здесь также в качестве продольного продувочного канала использованы отверстия в корпусных деталях, в которых размещены стяжные шпильки, а в сапун встроены лепестковый обратный клапан и воздушный фильтр (рис. 2). Кроме того, в этих молотах на инструменте предусмотрен конический буртик, который перед ударом перекрывает зазор между инструментом и втулкой, вследствие чего всасывание атмосферного воздуха в камеру происходит через фильтр и обратный клапан из зоны меньшей запыленности, а выброс воздуха в атмосферу – во время удара, когда инструмент выходит из буксы и зазор между хвостовиком инструмента и втулкой открывается. Такое техническое решение, на наш взгляд, минимизирует попадание абразивных частиц в зазор между втулкой и хвостовиком инструмента и замедляет износ этой пары.

Способы защиты. В 1970–1980-х годах во ВНИИстройдормаше предпринимали попытки защитить зазор между инструментом и втулкой с помощью каких-либо механических грязесъемников, но эти попытки не увенчались успехом. Тогда не удалось сделать грязесъемник достаточно надежным и долговечным. Однако фирма Krupp оснащала некоторые модели тяжелых гидромолотов (от HM780 до HM4000) грязесъемником (исполнение Marathon). На рис. 3 показана схема размещения грязесъемника, на рис. 4 – порядок его демонтажа-монтажа. К сожалению, данными об эффективности такой защиты зазора мы не располагаем. Кроме того, герметизация указанного зазора не позволяет эффективно удалять неизбежные продукты износа самой трущейся пары с помощью продувки. Следует отметить, что такое размещение грязесъемника целесообразно только в гидромолотах, в которых ударный блок находится внутри коробчатого кожуха.

Разумеется, для уменьшения износа трущихся поверхностей хвостовика инструмента и втулок эта пара должна быть хорошо смазана. Для этого в буксе инструмента всегда предусматривается пресс-масленка, через которую с помощью шприца подается консистентная смазка в перерывах в работе гидромолота. Обычно в руководствах по эксплуатации рекомендуют пополнять смазку в буксе (5…10 качков шприца) через каждые 2…3 часа работы, а в условиях большой запыленности воздуха – еще чаще.

Многие производители предлагают в качестве опции для молотов средней и тяжелой серии устройства автоматической смазки хвостовика инструмента. Такое устройство, снабженное сменным картриджем, содержащим определенный объем консистентной смазки, устанавливают в верхней части молота. Смазка подается в буксу гидромолота по специальному каналу внутри корпусных деталей во время его работы. В конструкции смазочного устройства есть плунжерный насос. Привод плунжера может осуществляться разными способами. В одном из вариантов перемещение плунжера происходит посредством двуплечего рычага. В исходном положении плунжер перекрывает канал для подачи смазки. Одно плечо рычага находится между двумя массивными стальными шарами, каждый из которых нагружен пружиной малой жесткости. При работе корпус молота совершает колебания, шары смазочного устройства также совершают колебания под действием инерционных сил, преодолевая сопротивление пружин и перемещая плечо рычага. Второе плечо рычага перемещает плунжер, который, смещаясь из исходного положения, соединяет канал для подачи смазки с полостью картриджа, при этом смазка выдавливается из картриджа под действием установленной в нем мощной пружины. При возвращении плунжера в исходное положение подача смазки прерывается. Подачу смазки можно отрегулировать дросселем, который уменьшает или увеличивает проходное сечение смазочного канала. Такое устройство обеспечивает подачу небольшой порции смазки при каждом ударе молота. К достоинствам этой конструкции можно отнести отсутствие связи с гидросистемой молота, к недостаткам – влияние на величину подачи смазки угла установки молота относительно горизонта и более сложную конструкцию картриджа, в котором для заполнения смазкой предусмотрены клапаны и малый поршень с ручным приводом.

Другой тип привода плунжера смазочного устройства применяет, например, фирма Krupp (рис. 5, 6). В этой конструкции привод плунжера смазочного насоса осуществляется за счет давления масла в напорной магистрали молота. Подача порции смазки происходит при каждом включении гидромолота. При выключении молота плунжер смазочного устройства возвращается в исходное положение пружиной, соединяя емкость картриджа (500 г) с камерой под плунжером, которая в это время заполняется смазкой под действием атмосферного давления. Такое техническое решение представляется конструктивно более простым и рациональным. Здесь также предусмотрены регулировка подачи смазки и пресс-масленка для ручной смазки с помощью шприца в случае необходимости.

Рис. 6 Принципиальная схема устройства с приводом от гидравлической системы молота: 1 – корпус; 2 – плунжер; 3 – обратный клапан; 4 – картридж со смазкой

Оснащение гидромолотов устройством автоматической смазки экономит время на техническое обслуживание, повышает сменную производительность, что важно при интенсивной эксплуатации. Применение автоматической смазки хвостовика сменного инструмента гидромолота уменьшает риск недобросовестного обслуживания, но требует некоторых дополнительных затрат на приобретение такой опции.