Модернизация гидропривода установки УПА-60-Гидравлические машины, гидроприводы

Модернизация гидропривода установки УПА-60-Гидравлические машины, гидроприводы-Дипломная работа-Оборудование для капитального ремонта, обработки пласта, бурения и цементирования нефтяных и газовых скважин
Введение
Под гидроприводом понимают совокупность устройств, предназначенных для привидения в движение механизмов или машин посредством рабочей жидкости под давлением.
Гидроприводы широко применяются в современном станкостроении. Они позволяют существенно улучшить кинематику станков, снизить их металлоёмкость, повысить точность, надёжность работы, а также уровень автоматизации.
Широкое использование гидроприводов в станкостроении определяется рядом их существенных преимуществ перед другими типами приводов и прежде всего возможностью получения больших усилий и мощностей при ограниченных размерах силовых исполнительных двигателей. Уже сейчас удельные параметры объёмных гидромашин достигают значений от 0,5 до 1,8 кг/кВт, а в будущем планируется дальнейшее уменьшение. Это облегчает компоновку гидроприводов в механизмах. Благодаря малой инерционности подвижных частей гидроприводы имеют высокое быстродействие.
Гидравлические приводы обеспечивают при условии хорошей плавности движения широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости исполнительных двигателей.
Важное достоинство гидроприводов - возможность работы в динамических режимах. При частых включениях, остановках, реверсах движения или изменения скорости, причём качество переходных процессов может контролироваться и изменяться в нужном направлении. Этим объясняется широкое использование гидравлики в станках с возвратно-поступательным движением рабочего органа (шлифовальные, протяжные, строгальные, долбёжные и др.).
Гидропривод позволяет надёжно защитить систему от перегрузки, что даёт возможность механизмам работать по жёстким упорам, при этом обеспечивается точный контроль действующих усилий путём регулирования давления прижима.
В современных станках с высокой степенью автоматизации цикла в ряде случаев требуется обеспечить до нескольких десятков различных движений.
Использование гидроприводов позволяет удобно вписать в механизмы компактные гидродвигатели (гидроцилиндры или гидромоторы) и соединить их трубопроводами или рукавами высокого давления с насосной установкой, имеющей, как правило один или два насоса. Такая система открывает широкие возможности для автоматизации цикла, контроля и оптимизации рабочих процессов, применения копировальных, адаптивных или программных систем управления.
К основным преимуществам гидроприводов следует отнести также достаточно высокое значение КПД, повышенную жёсткость благодаря большому модулю упругости масла, незначительным сжимаемым объёмам и герметичности рабочих камер гидродвигателей, самосмазываемость и долговечность.
Основные направления развития отечественного станочного гидропривода заключается в улучшении энергетических и эксплуатационных характеристик гидрооборудования, повышения его быстродействия, расширяющемся применении следящего и пропорционального дистанционного управления, обеспечивающих связь современных электронных систем с узлами гидропривода.
Наряду с указанными преимуществами, гидроприводы имеют и недостатки, которые ограничивают их использования в станкостроении. При движении минерального масла по трубопроводам гидросистемы возникают потери на трение и утечки, снижающие КПД привода и вызывающие разогрев рабочей жидкости, насосной установки и гидроагрегатов. Внутренние утечки в узлах гидропривода из линий высокого давления в линии низкого давления неизбежны, так как подвижные элементы (золотники, плунжеры, клапаны, поршни) насосов, гидродвигателей и аппаратов чаще всего уплотняются за счёт малых зазоров между трущимися поверхностями. В определённых допустимых пределах эти утечки незначительно снижают КПД и существенно улучшают условия смазывания.
Наибольшую опасность представляют наружные утечки, приводящие к повышенному расходу масла и загрязнению рабочего места.
Надёжная работа станочных гидроприводов может быть гарантирована только при надлежащей фильтрации рабочей жидкости. Необходимость применения фильтров тонкой очистки повышает стоимость гидроприводов и усложняет их техническое обслуживание, однако эти недостатки компенсируется значительным ростом договорённости оборудования.
Технические параметры гидросистем резко ухудшаются при попадании воздуха и воды в рабочую жидкость.
Изменение вязкости рабочей жидкости при его разогреве приводит к изменению пропускной способности дросселирующих устройств, и как следствие к изменению скорости движения рабочих органов.
Это явление особенно опасно в гидроприводах агрегатных станков и автоматических линий с жёстким циклом работы оборудования. Узлы гидропривода, как правило, весьма трудоёмки в изготовлении, что требует применение специального оборудования и освоения их централизованного производства на специализированных заводах.
В связи с наличием внутренних утечек, средствами гидравлики трудно реализовать точную координацию нескольких движений рабочих органов. Эта задача может решаться лишь с применением достаточно сложных гидравлических устройств (например, электрогидравлических шаговых приводов).
В некоторых отраслях промышленности возможность использования минерального масла в гидроприводах исключается по соображениям пожарной безопасности. Применение негорючих рабочих жидкостей увеличивает стоимость гидроприводов.
1.1 Назначение и конструкция машины УПА-60
Установки УПА-60, УПА-60А (60/80) предназначены для:
- разбуривания цементной пробки в трубах диаметром 5-6" и связанных с этим процессом операций (спуска и подъёма бурильных труб, промывки скважин и т.д.);
- спуска- подъёма насосно-компрессорных труб;
- установки эксплуатационного оборудования на устье скважин;
- проведения ремонтных работ по ликвидации аварий;
- проведения буровых работ в условиях умеренного и холодного макроклиматических районов по ГОСТ 16350. Климатическое исполнение «У» при температуре окружающего воздуха от минус 45°С до плюс 40°С.
Скорость передвижения установки на дорогах общего пользования должна быть не более 50 км/час.

1.4 Модернизация гидропривода машины
В связи с высокой нагруженностью машины УПА-60 при работе, и серьезными последствиями в случае опрокидывания предлагаю повысить надежность работы гидравлической выдвижной опоры за счет установки на маслопроводе гидрозамка типа 61700. Данная модернизация не потребует серьезной переработки или перекомпоновки узла гидравлических выносных опор или агрегата в целом, а также длительного, затратного или трудоемкого монтажа. Гидрозамок 61700 устанавливливается непосредственно на маслопроводе аутригера между штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра. Для уменьшения продольных нагрузок на маслопровод, и его раскачивания в случае вибрации машины на гидрозамок и гидроцилиндр привариваются планки, которые скрепляются между собой болтами. Конструктивно данный гидрозамок имеет малые габариты и массу, и относительно прост в установке.
Гидрозамок данного типа по исполнению относится к односторонним разгруженным гидрозамкам, устанавливаемым между дросселем и гидроцилиндром, и используется для предотвращения самопроизвольного втягивания штока в гидроцилиндрах отвала бульдозеров и стрел самоходных кранов. Его номинальное и максимальное давления, составляющие соответственно 31,5 и 35 МПа, превышают номинальное и максимальное давления в гидроцилиндре аутригера ( 25 и 32 МПа соответственно), за счет чего аутригер имеет запас надежности в 20% при нормальном режиме работы и 10 при максимально нагруженном.