Предохранительный и обратный клапаны перфоратора: функции, неисправности и замена

Предохранительные и обратные клапаны расположены в одной и той же точке гидравлической системы ударного механизма, однако выполняют противоположные функции и выходят из строя по-разному. Предохранительный клапан ограничивает максимальное давление: он открывается при превышении давления заданного значения, защищая контур от перегрузки. Обратный клапан поддерживает давление в одном направлении: он закрывается, чтобы предотвратить обратный поток при изменении направления перепада давления. Перепутав тип клапана, вызвавшего конкретную неисправность, можно сразу же выполнить неправильный ремонт. Слишком легко открывающийся предохранительный клапан приводит к снижению энергии удара; обратный клапан, который не закрывается, вызывает тот же симптом, но совершенно иным механизмом.

Диагностический отправной точкой является понимание того, какой клапан установлен в какой точке контура и какое наблюдаемое последствие вызывает его отказ. Исходя из этого, различение двух типов клапанов по характеру их отказов становится путём к правильному ремонту, а не к систематической замене компонентов.

Предохранительный клапан: предел давления и его дрейф

Предохранительный клапан ударной цепи защищает цилиндр поршня, аккумулятор и блок клапанов от скачков давления, превышающих проектные пределы. Его уставка обычно на 10–15 % выше нормального рабочего давления удара: таким образом, для отбойного молотка с рабочим давлением 180 бар уставка предохранительного клапана составляет приблизительно 200–207 бар. Когда поршень ударяет по хвостовику и отражённая волна возвращается, давление в задней камере кратковременно возрастает; в этот момент предохранительный клапан не должен открываться (иначе энергия будет теряться из-за перепуска), однако он обязан открыться при возникновении реального события превышения давления (холостой выстрел, заклинивание подающей системы).

Дрейф настройки рельефного клапана является наиболее распространенным неисправностью рельефного клапана в ударных схемах. Загрязнение от разлагающегося гидравлического масла приводит к непоследовательному герметизации куколки и сиденья; за 500-600 часов работы эффективная установка снижается, поскольку частичное загрязнение держит куколку слегка открытой ниже номинальной установки. Дрифтер, который производил 180 бар и обеспечивал правильную энергию ударения при вводе в эксплуатацию, может производить 165 бар через шесть месяцев без каких-либо очевидных признаков неисправности, но при этом прибор показывает "нормальный" показатель, потому что прибор измеряет давление удар

Диагностика смещения уставки предохранительного клапана требует измерения давления в ударной гидравлической системе при отключенном аккумуляторе — не обычной проверки во время работы, а статического испытания давления на предохранительный клапан. Установите входной расход настолько низким, чтобы предохранительный клапан стал ограничивающим элементом; измерьте давление, при котором рост расхода прекращается. Если это давление ниже указанной уставки более чем на 5 %, предохранительный клапан необходимо отрегулировать заново или заменить.

Обратный клапан: обратный поток и его последствия

Проверочный клапан ударной цепи — расположенный между гидравлической магистралью подачи и масляным портом аккумулятора — предотвращает обратный слив накопленного в аккумуляторе масла в контур подачи при кратковременном падении давления в ударной цепи во время цикла переключения реверсивного клапана. При неполном закрытии этого клапана аккумулятор разряжается при каждом переключении клапана вместо того, чтобы удерживать накопленный объём до следующего рабочего хода. В результате рабочий ход начинается с меньшего запаса энергии, доступной от аккумулятора, ударная функция становится нестабильной, а диагностика выявляется по характерному «пилообразному» колебанию давления на манометре.

Обратный клапан контура промывки предотвращает попадание масла со стороны удара в линию промывочной воды, когда давление промывки временно падает ниже давления обратного потока удара. При отказе этого клапана гидравлическое масло загрязняет контур промывки — это проявляется в виде маслянистой эмульсии (масло в воде) в промывочном возврате. Такая неисправность часто ошибочно диагностируется как повреждение уплотнения промывочного корпуса, поскольку оба дефекта приводят к появлению маслянистой промывочной воды. Отличие заключается в следующем: при повреждении уплотнения промывочного корпуса в пробе дренажа отбойного молотка наблюдается молочная эмульсия гидравлического масла (вода попадает в масло); при отказе обратного клапана контура промывки промывочная вода содержит масло, а в пробе дренажа присутствует чистое гидравлическое масло (масло попадает в воду).

Неисправность по сравнению с типом клапана: краткое руководство по быстрому различению

Замена предохранительного клапана: установка правильного давления

Замена ударного предохранительного клапана без проверки уставки после установки приводит к возникновению той же проблемы спустя несколько месяцев, если новый клапан не был предварительно настроен в соответствии со спецификацией. Правильная процедура: после установки подайте контролируемый поток в ударный контур при изолированном аккумуляторе; постепенно повышайте давление до тех пор, пока расход не перестанет увеличиваться. Зафиксируйте это значение давления. Сравните его со значением, указанным в спецификации (обычно 200–210 бар для рабочего контура с давлением 180 бар). При наличии регулировочного винта отрегулируйте предохранительный клапан; если клапан имеет фиксированную уставку, приобретите замену, предварительно настроенную в соответствии со спецификацией.

Контргайка на регулировочном винте предохранительного клапана должна быть полностью затянута после любой корректировки уставки. Слабо затянутая контргайка позволяет винту поворачиваться под воздействием ударных вибраций, что приводит к смещению уставки между техническими обслуживаниями. Это — наиболее распространённая причина смещения уставки предохранительного клапана на отбойных молотках, недавно прошедших обслуживание предохранительного клапана: регулировка была выполнена правильно, однако контргайка не была полностью затянута.

Замена обратного клапана: очистка перед установкой

Основная причина быстрого выхода из строя обратных клапанов после их замены — загрязнение контура, расположенного выше по потоку от клапана. Частицы, которые были слишком велики для прохождения через вышедший из строя клапан, остаются в трубопроводе выше по потоку и попадут на новый клапан при первом цикле давления. Перед установкой нового обратного клапана промойте подключённый контур чистым маслом — не только блок распределителя, но и весь участок трубопровода выше по потоку. Промывка удаляет частицы, которые в противном случае врежутся в седло нового клапана в течение первого часа его работы.

Материал седла обратного клапана имеет значение в ударных контурах. Стандартными и достаточными для чистого, хорошо отфильтрованного масла являются стальные сёдла. В контурах с задокументированной историей загрязнения или с проникновением абразивной промывочной воды (выявляемым по появлению масла молочного цвета) клапаны с сёдлами из нитрильного каучука лучше выдерживают ударное воздействие частиц до возникновения постоянного пути утечки. После любого инцидента загрязнения промывочной водой необходимо одновременно заменить как обратный клапан, так и комплект уплотнений ударного механизма — загрязнение, повредившее обратный клапан, также проходило через уплотнения канала ударного механизма. Компания HOVOO поставляет комплекты уплотнений ударного механизма для всех основных платформ отбойных машин, что позволяет выполнить совместную замену за одну сервисную операцию. Полные обозначения моделей на сайте hovooseal.com.