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设计可维护液压系统

EP编辑人员|2020年12月8日

在设计或指定液压系统时,应对组件布局有关促进持续的维护功能,应得到相当大的关注。

监控设备、业务端口和传感器的位置和方位对于保证维护的一致性和节约成本起着至关重要的作用。

由Jim Thorington和Brett Nelson,Motion Industries

液压系统中的组件布局对于随时间的可维护性至关重要。必须定位常规访问的组件,以便它们易于维护。设计人员和制造商必须考虑,例如,需要经常发生变化的流体过滤器。使得可访问性标准更具挑战性是希望使单位尽可能紧凑,例如在移动应用中。所有这一切必须以安全为主要关注点来实现。

有意的设计和制造可达性将通过减少维护成本和保护工人的未来红利。通过使用3D-CAD实体建模等技术,在实际组装单元之前,设计师可以帮助制造商找到最佳的组件布局。在设计过程中有许多因素需要考虑。

组件

具有指标的组件,如储层瞄准仪,压力表和滤波器堵塞指示灯,必须位于操作员可以轻松查看状态的位置。这将有助于通过在需要维护时提供可见的警报来确保正确的机器操作。当连续机器操作至关重要时,可以使用双面过滤器,允许在飞行中切换到清洁流体过滤器。然后可以在不关闭机器的情况下改变堵塞的滤波器。

确保填充呼吸器位于允许操作员在需要时轻松填充水库的位置。罐内过滤器需要远离吸入口,但也位于允许从顶部移除元素长度的位置。旋转返回过滤器通常位于坦克的一侧,因此拆卸易于放置在下面以捕获任何溢出物。虽然这是维护的最佳位置,但也应考虑过滤器的相关位置。如果定位差,它们可以被其他设备击中或损坏。

在装置安装时,预见到需要给装置供电是很重要的,知道物理布线连接和电缆/导管路径在所有电气部件的最佳位置也是很重要的。例如,设计师应该考虑电机上的替代导管盒位置,这可以使维修更容易,并可能为电工提供一个更安全的工作空间。

在管道计划中需要考虑储气罐和阀门或部件上的端口。端口需要适配器,适配器连接软管的一端,软管的弯曲半径最小。所有这些都需要预先规划,以确保安装顺利进行。

有足够的空间有两个90°。配件要安装在彼此相邻的两个端口?一个常见的设计错误就是彼此接近的端口。根据选择的配件,选择不正确的配件可能会导致清除问题,要求安装程序重新制作布局。这最终导致更多的劳动/时间花费获得更改的许可,订购新部分(通常隔夜运输),改变BOM和更改印刷品。适当规划的布局将提供清洁和整洁的外观,具有任何液压系统的管道,可以为执行实际管道的人节省大量头痛。

避免使用国家管道锥形(NPT)端口和配件。NPT螺纹可以泄漏 - 较大的管道​​尺寸特别难以正确密封。相反,使用SAE(O形圈密封),JIC(37-DEG。喇叭形),或代码61/62(O形圈密封的四螺栓法兰)连接。面部密封型配件也随着零泄漏配件选项的普及也在增加。

在设计和定位液压资产时,诸如储层瞄准台,压力表和滤波器堵塞指标等部件的位置在确保始终监测资产状态时起着重要作用。建议使用之前的3D建模/组装。

想到未来

添加压力和温度表,流量计,温度/电平开关和过滤器指示器增加了成本。然而,它们可以通过在正常情况下容易地识别经营趋势来增加自己来支付自己。

考虑添加额外的泵/电机作为备用。这显然增加了电源单元的更初始成本,但在另一个泵/电机的情况下提供备用泵,可以节省大量停机成本。维修停机费用应考虑到涉及连续的任何决定 -
操作资产。

未来的系统扩展可能吗?如果一开始不需要的话,增加一个额外的吸入口并将其堵塞,这比稍后重新改造储层以适应扩张要有效得多。

物理访问和安全

虽然目标是尽可能降低维护成本,但设计师和制造商往往忽视了影响人员安全和危害预防的布局问题。在任何设计中,安全都应该是优先考虑的。

设计师必须考虑需要哪些工具来建造和维护这个单元,并为身体、手和工具留出空间来进行定期维护和维修。当需要盖或门时,快速释放紧固件简化了拆卸。考虑包括窗户或切口,以方便仪表/指标监测。还应提供足够的空间,以便拆卸/更换组件。

借助今天的工业物联网技术,传感器可以无线传输诊断信息,以便在远离机器的安全环境中进行监测。除了过滤器堵塞指标外,设计者还应该考虑添加传感器来监测流体状态,因为大多数液压系统故障都是由流体污染引起的。这些传感器包括温度传感器、粒子计数器和水传感器。流量传感器可以帮助监测活塞泵的健康状况,从而预测出代价高昂/灾难性的泵故障。另一种技术是使用远程液压或电子传感器,这些传感器可以在离设备很远的地方定位,并通过液压软管或电缆连接。

在管道计划中需要考虑储气罐和阀门或部件上的端口。端口需要适配器,适配器连接软管的一端,软管的弯曲半径最小。所有这些都需要预先规划,以确保安装顺利进行。

更容易移动

系统将如何移动?是否有指定的升降点或叉位?这些必须保持清晰和易于接近,以提供安全的安装或拆卸整个单元。吊点的设计是为了处理设备的重量,当空和充满油时?了解重心以提供一个稳定和平衡的载荷吊装方案是另一个重要的安全考虑。

移动设备

必须特别考虑移动设备,它可能需要不同的结构负荷,与工厂或工厂内的地板安装单元。无论哪种方式,设计和布局都是重要的,以确保可靠和安全运行数年。移动应用程序受到更高的重力和通过框架或底盘传输的结构载荷。例如,一个设计糟糕的油箱,如果安装在汽车底盘上不当,就会弯曲和弯曲,并在油箱中产生应力裂缝,从而导致泄漏。应力裂缝甚至可以发生在罐体内部,与折流板上的焊缝,并保持看不到从罐体外部。

对于气体或柴油机,知道在哪里定位滤油器,燃油滤清器,小尖,甚至燃料盖,便于访问和服务也非常重要。如果难以查看和/或访问,则它将定期检查它远不太可能。

在移动应用上,了解设备操作的最大角度是必不可少的,使得吸入口仍浸入低电平和/或车辆倾斜位置。车辆本身上的液压系统安装位置是操作者能够看到诸如视力玻璃或压力表等的事物的考虑因素。

软管路由应始终是任何系统的最重要考虑,但特别是移动系统。保护软管免受磨损和损坏。是否会有任何热物品,如排气消声器或其他热浮面的设备或烤箱,如果软管爆裂,可能会导致火灾?如果软管无法重新路由,可能在特殊区域需要消防套筒。

故意设计液压系统的组件,便于访问和安全是一种思考的有效方式,并将在未来几年的时间和金钱拯救最终用户。无论您是规划一个单位还是系统升级,遵循这些建议将从正确的方向开始。如果需要辅助,则经过认证的流体电力专家可以提供有价值的帮助。EP

Jim Thorington是Motion Industries Inc.的工程董事,伯明翰,AL(MotionIndustries.com.)。他是注册专业工程师和注册流体动力专家。

Brett Nelson是Motion Industries的流体动力,软管和配件和过程泵的产品专家。他拥有超过30年的经验,包括18年的液压设计工程师。

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