Результат интеллектуальной деятельности: Способ ремонта объемного гидропривода Sauer Danfoss серии 90

Изобретение относится к областям машиностроения и ремонта деталей машин и может быть использовано на машиностроительных и ремонтно-технических предприятиях.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является способ ремонта объемного гидропривода (ООО «Технический сервис», Россия), заключающийся в том, что поверхность латунного распределителя упрочняется электродом из латуни в ручном режиме на электроискровой установке при соответствующих технологических режимах с последующей механизированной доводкой на шлифовально-полировальном станке совместно со стальным распределителем, восстанавливаются отверстия втулок блока цилиндров и корпусов клапанных коробок, подвергаясь механической обработке глухими алмазными развертками на станке для прецизионной обработки, на поверхности поршней и золотников клапанной коробки наплавляются металлопокрытия электродом из высокоуглеродистой стали в механизированном режиме на электроискровой установке при соответствующих технологических режимах, с последующей шлифовкой наплавленных поршней и золотников клапанной коробки на бесцентрошлифовальном станке до достижения технологических зазоров в соединениях «поршень - отверстие втулки блока цилиндров» и «золотник – отверстие корпуса клапанной коробки» (RU, № 2771398, МПК B22D 19/10, B23P 6/02, B24B 37/11, опубл. 04.05.2022).

В объемном гидроприводе Sauer Danfoss серии 90 применяются материалы восстанавливаемых деталей, отличающиеся по свойствам от прототипа, а также отдельные соединения и детали, имеют отличия конструктивного исполнения и иные технологические зазоры. Таким образом, использование представленных в прототипе электродных материалов и технологических режимов электроискровой обработки для ремонта зарубежного объемного гидропривода не представляется возможным.

Технический результат заключается в получении высоких физико-механических свойств наносимых металлопокрытий на поверхностях восстанавливаемых деталей, за счет использования новых электродных материалов и технологических режимов электроискровой обработки.

Сущность изобретения заключается в том, что способ ремонта объемного гидропривода Sauer Danfoss серии 90 включает упрочнение поверхности напайки блока цилиндров электродом из молибдена в ручном режиме на электроискровой установке c энергией импульса 0,039 Дж, частотой подачи импульса 1610 Гц и временем обработки 2 мин/см² с последующей механизированной доводкой на шлифовально-полировальном станке совместно с распределителем, наплавку на поверхности поршней и золотника корпуса задней крышки электродом из среднеуглеродистой стали в механизированном режиме на электроискровой установке с энергией импульса 10 Дж, частотой подачи импульса 50 Гц, продольным перемещением электрода 0,2 мм/мин, окружной скоростью вращения детали 0,0118 м/с, окружной скоростью вращения дискового электрода 0,0208 м/с, числом проходов 1, восстановление отверстия втулок блока цилиндров и отверстие корпуса задней крышки под золотник механической обработкой глухими регулируемыми алмазными развертками на станке для прецизионной обработки, наплавленные поверхности поршней и золотника корпуса задней крышки шлифуют на бесцентрошлифовальном станке до достижения зазора в соединениях «поршень – отверстие втулки блока цилиндров» 15 … 24,9 мкм, «золотник – отверстие корпуса задней крышки» 5 … 11,6 мкм.

В табл. 1 показаны результаты исследования наплавляемых покрытий.

Способ ремонта зарубежного объемного гидропривода осуществляют следующим образом. Поверхность напайки блока цилиндров упрочняют электродом из молибдена электроискровой установкой БИГ-5 в ручном режиме при энергии импульса 0,039 Дж, частоте подачи импульса 1610 Гц и времени обработки 2 мин/см². Упрочненную поверхность напайки блока цилиндров и поверхности распределителя доводят на шлифовально-полировальном станке (3ШП-320) в механизированном режиме, при нагрузке 0,5…1,0 кгс, длине хода поводка 110 мм, частоте вращения доводочной плиты 100 об/мин и времени доводки 35 мин. На поверхности поршней и золотника корпуса задней крышки наплавляют металлопокрытие из среднеуглеродистой стали электроискровой установкой БИГ-5 в механизированном режиме, с энергией импульса 10 Дж, частотой подачи импульса 50 Гц, продольным перемещением электрода 0,2 мм/мин, окружной скоростью вращения детали 0,0118 м/с, окружной скоростью вращения дискового электрода 0,0208 м/с, числом проходов 1. Изношенные отверстия втулок блока цилиндров и отверстие корпуса задней крышки под золотник восстанавливают механической обработкой глухими регулируемыми алмазными развертками на станке для прецизионной обработки (СПО-01) до выведения следов износа по отверстию (для блока цилиндров) и пояску (для корпуса задней крышки), имеющему наибольший износ. Наплавленные поверхности поршней и золотника корпуса задней крышки шлифуют на бесцентрошлифовальном станке до достижения зазоров в соединениях «поршень – отверстие втулки блока цилиндров» 15 … 24,9 мкм, «золотник – отверстие корпуса задней крышки» 5 … 11,6 мкм. Зазоры в соединениях «поршень – отверстие втулки блока цилиндров» и «золотник – отверстие корпуса задней крышки» для объемного гидропривода Sauer Danfoss серии 90 получены по результатам экспериментальных исследований.

Используемые материалы электродов и режимы электроискровой обработки получены в результате одно- и многофакторных экспериментальных исследований по определению (параметров оптимизации) толщины, сплошности и микротвердости наплавленных металлопокрытий. Экспериментальные исследования проводились для электроискровой установки БИГ-5, которая обеспечивает представленные режимы электроискровой обработки.

Пример. В качестве сравнения предлагаемого решения и прототипа в табл. 1 представлены параметры полученных покрытий при восстановлении изношенных деталей объемных гидроприводов Sauer Danfoss серии 90 (Германия) и «Гидросила» серии PVH/MFH (Украина).

В результате упрочнения электродом из молибдена на электроискровой установке БИГ-5 в ручном режиме на поверхности напайки блока цилиндров, имеющей материал БрОС 10-10, получено покрытие толщиной до 30 мкм и сплошностью 95…100 % с твердостью 150…154 HV, что в 1,5 раза выше твердости основного материала. Твердость основного материала напайки блока цилиндров БрОС 10-10 составляет 105…110 HV. В прототипе параметры полученного покрытия на поверхности латунного распределителя, имеющего материал латунь ЛМцСКА-58-2-2-1-1 упрочненного электродом из того же материала составили: толщина 30 мкм, сплошность 90…100 % и твердость 204…207, что в 1,2 раза выше твердости основного материала соответственно. Твердость основного материала латунного распределителя ЛМцСКА-58-2-2-1-1 составляет 170…175 HV.

В результате наплавки электродом из среднеуглеродистой стали 50ХФА электроискровой установкой БИГ-5 в механизированном режиме на поверхности поршней и золотников получено металлопокрытие толщиной 283…391 мкм, сплошностью 95 %, твердостью 824…867 и 855…885 HV соответственно, что в 1,35…1,36 раза выше твердости основных материалов. Твердость основных материалов поршня 45Х составляет 620…640 HV и золотника 30ХМА – 630-650 HV соответственно. В прототипе параметры полученного металлопокрытия на поверхности поршней и золотников электродом из высокоуглеродистой стали У10 составили: толщина 170…275 мкм, сплошность 95 %, твердость 723…730 и 754…757 HV соответственно, что в 1,1…1,2 раза выше твердости основных материалов. Твердость основных материалов поршня 50ХФА составляет 650…660 HV и золотника 30Х – 580…630 HV соответственно. Эксплуатационные испытания партии из семи комплектов объемных гидроприводов Sauer Danfoss серии 90 (Германия), восстановленных предлагаемым способом, показали, что отказов второй и третьей степени сложности не выявлено.

Изобретение позволяет получить высокие физико-механические свойства наносимых металлопокрытий на поверхностях восстанавливаемых деталей, за счет использования новых электродных материалов и технологических режимов электроискровой обработки.

Таблица 1