RU2840822C1 - Method of repair of positive-displacement hydraulic drive - Google Patents
Method of repair of positive-displacement hydraulic drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2840822C1 RU2840822C1 RU2024130043A RU2024130043A RU2840822C1 RU 2840822 C1 RU2840822 C1 RU 2840822C1 RU 2024130043 A RU2024130043 A RU 2024130043A RU 2024130043 A RU2024130043 A RU 2024130043A RU 2840822 C1 RU2840822 C1 RU 2840822C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rear cover
- cylinder block
- electrode
- electric spark
- cover housing
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к областям машиностроения и ремонта деталей машин и может быть использовано на машиностроительных и ремонтно-технических предприятиях.The invention relates to the fields of mechanical engineering and repair of machine parts and can be used in mechanical engineering and repair and technical enterprises.
Известен способ ремонта объемного гидропривода Eaton серии 6423-618/6433-113 (ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва», Россия), заключающийся в доводке стального распределителя на шлифовально-полировальном станке, восстановлении отверстий втулок блока цилиндров и отверстий корпуса клапанной коробки под золотник. Поверхность напайки распределителя упрочняют электродом из молибдена в ручном режиме на электроискровой установке c энергией импульса 0,02 Дж, частотой подачи импульса 1560 Гц и временем обработки 3 мин/см2 с последующей механизированной доводкой на шлифовально-полировальном станке (RU № 2805739, МПК B23Р 6/02, B22D 19/10, B24B 37/00, опубл. 23.10.2023).A method for repairing the Eaton 6423-618/6433-113 series volumetric hydraulic drive (National Research Mordovian State University named after N.P. Ogarev, Russia) is known. It consists of finishing the steel distributor on a grinding and polishing machine, restoring the holes in the cylinder block bushings and the holes in the valve box housing for the spool valve. The soldering surface of the distributor is strengthened with a molybdenum electrode in manual mode on an electric spark installation with a pulse energy of 0.02 J, a pulse frequency of 1560 Hz and a processing time of 3 min/cm2with subsequent mechanized finishing on a grinding and polishing machine (RU No. 2805739, IPC B23Р 6/02, B22D 19/10, B24B 37/00, publ. 10/23/2023).
Недостатками известного способа являются конструктивные отличия основных деталей, а именно блока цилиндров (отсутствие напайки из бронзы), наличие дополнительных деталей (распределителя с бронзовой напайкой и корпуса клапанной коробки). Рабочие поверхности деталей, подлежащие восстановлению, имеют иные материалы и технологические зазоры. Поэтому использование электродных материалов и технологических режимов данного способа не представляется возможным.The disadvantages of the known method are the design differences of the main parts, namely the cylinder block (lack of bronze brazing), the presence of additional parts (distributor with bronze brazing and valve box body). The working surfaces of the parts to be restored have other materials and technological gaps. Therefore, the use of electrode materials and technological modes of this method is not possible.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является способ ремонта объемного гидропривода Sauer Danfoss серии 90 (ООО «Технический сервис», Россия), заключающийся в том, что поверхность напайки блока цилиндров упрочняют электродом из молибдена в ручном режиме электроискровой установкой на определенных технологических режимах с последующей механизированной доводкой на шлифовально-полировальном станке совместно с распределителем, наплавляют поверхности поршней и золотника корпуса задней крышки электродом из среднеуглеродистой стали в механизированном режиме электроискровой установке на определенных технологических режимах, восстанавливают 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 технологических зазоров в соединениях поршень - отверстие втулки блока цилиндров и золотник - отверстие корпуса задней крышки (RU № 2794352, МПК B22D 19/10, B23P 6/02, B24B 37/11, опубл. 17.04.2023).The closest in technical essence to the claimed invention is a method for repairing a Sauer Danfoss series 90 volumetric hydraulic drive (OOO Technical Service, Russia), which consists in the fact that the brazed surface of the cylinder block is strengthened with a molybdenum electrode in manual mode by an electric spark installation under certain process modes, followed by mechanized finishing on a grinding and polishing machine together with a distributor, the surfaces of the pistons and the valve of the rear cover housing are welded with an electrode made of medium-carbon steel in a mechanized mode by an electric spark installation under certain process modes, the holes of the cylinder block bushings and the hole of the rear cover housing for the valve are restored by mechanical processing with blind adjustable diamond reamers on a machine for precision processing, the welded surfaces of the pistons and the valve of the rear cover housing are ground on a centerless grinding machine until technological gaps are achieved in the piston-cylinder block bushing hole and valve-rear cover housing hole connections (RU No. 2794352, IPC B22D 19/10, B23P 6/02, B24B 37/11, published 17.04.2023).
В объемном гидроприводе Linde HPV/HMF (Германия) в отличие от прототипа применяются иные материалы восстанавливаемых деталей, отличающиеся по свойствам, а также рабочие поверхности отдельных деталей (поршня, золотника корпуса задней крышки, блока цилиндров) имеют отличия по размерному исполнению и технологическим зазорам. Таким образом, использование представленных в прототипе электродных материалов и технологических режимов электроискровой обработки для ремонта зарубежного объемного гидропривода Linde HPV/HMF не представляется возможным.In the Linde HPV/HMF (Germany) volumetric hydraulic drive, in contrast to the prototype, other materials of the restored parts are used, which differ in properties, and the working surfaces of individual parts (piston, valve of the rear cover housing, cylinder block) have differences in dimensional design and technological gaps. Thus, the use of electrode materials and technological modes of electrospark machining presented in the prototype for repair of the foreign Linde HPV/HMF volumetric hydraulic drive does not seem possible.
Технический результат заключается в формировании металлопокрытий на рабочих поверхностях восстанавливаемых деталей с высокими физико-механическими свойствами за счет использования новых электродных материалов и технологических режимов электроискровой обработки.The technical result consists in the formation of metal coatings on the working surfaces of restored parts with high physical and mechanical properties due to the use of new electrode materials and technological modes of electric spark processing.
Сущность изобретения заключается в том, что способ ремонта объемного гидропривода включает упрочнение поверхности напайки блока цилиндров на электроискровой установке в ручном режиме с последующей механизированной доводкой на шлифовально-полировальном станке совместно с распределителем, наплавку поверхности поршней и золотника корпуса задней крышки на электроискровой установке в механизированном режиме, восстановление отверстий втулок блока цилиндров и отверстия корпуса задней крышки под золотник механической обработкой глухими регулируемыми алмазными развертками на станке для прецизионной обработки, шлифование наплавленных поршней и золотника корпуса задней крышки на бесцентрошлифовальном станке. Поверхность напайки блока цилиндров упрочняют электродом из оловянной бронзы электроискровой установкой в ручном режиме при энергии импульса 0,045 Дж, частоте подачи импульса 1200 Гц и времени обработки 2,5 мин/см2, на поверхности поршней и золотника корпуса задней крышки наплавляют металлопокрытие из рессорно-пружинной стали электроискровой установкой в механизированном режиме, с энергией импульса 10 Дж, частотой подачи импульса 45 Гц, продольным перемещением электрода 0,16 мм/мин, окружной скоростью вращения дискового электрода 0,018 м/с, числом проходов 1, последующим шлифованием обеспечиваются технологические зазоры в соединениях поршень - отверстие втулки блока цилиндров 20-40 мкм, золотник - отверстие корпуса задней крышки 10-18 мкм.The essence of the invention is that the method for repairing a volumetric hydraulic drive includes strengthening the surface of the brazing of the cylinder block on an electric spark installation in manual mode with subsequent mechanized finishing on a grinding and polishing machine together with a distributor, surfacing the surface of the pistons and the valve of the rear cover housing on an electric spark installation in mechanized mode, restoring the holes of the cylinder block bushings and the hole of the rear cover housing for the valve by mechanical processing with blind adjustable diamond reamers on a machine for precision processing, grinding the surfacing pistons and the valve of the rear cover housing on a centerless grinding machine. The brazed surface of the cylinder block is strengthened with an electrode made of tin bronze using an electric spark unit in manual mode at a pulse energy of 0.045 J, a pulse frequency of 1200 Hz and a processing time of 2.5 min/ cm2; a metal coating of spring steel is deposited on the surface of the pistons and the valve stem of the rear cover housing using an electric spark unit in mechanized mode, with a pulse energy of 10 J, a pulse frequency of 45 Hz, a longitudinal movement of the electrode of 0.16 mm/min, a peripheral speed of rotation of the disk electrode of 0.018 m/s, a number of passes of 1, and subsequent grinding ensures technological gaps in the piston-cylinder block bushing hole connections of 20-40 μm, and the valve stem-rear cover housing hole of 10-18 μm.
В табл. 1 показаны результаты исследования наплавляемых покрытий.Table 1 shows the results of the study of deposited coatings.
Способ ремонта объемных гидроприводов осуществляют следующим образом. Рабочую поверхность напайки блока цилиндров упрочняют электродом из оловянной бронзы электроискровой установкой БИГ-5 в ручном режиме при энергии импульса 0,045 Дж, частоте подачи импульса 1200 Гц и времени обработки 2,5 мин/см2. Упрочненную рабочую поверхность напайки блока цилиндров и рабочую поверхность распределителя доводят на шлифовально-полировальном станке (3ШП-320) в механизированном режиме, при нагрузке 1,0…1,3 кгс, длине хода поводка 90 мм, частоте вращения доводочной плиты 120 об/мин, до достижения параметра шероховатости данных поверхностей Ra 0,2. На рабочие поверхности поршней и золотника корпуса задней крышки наплавляют металлопокрытие из рессорно-пружинной стали электроискровой установкой БИГ-5 в механизированном режиме, с энергией импульса 10 Дж, частотой подачи импульса 45 Гц, продольным перемещением электрода 0,16 мм/мин, окружной скоростью вращения дискового электрода 0,018 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 и достижения параметра шероховатости данных поверхностей Ra 0,4. Наплавленные рабочие поверхности поршней и золотника корпуса задней крышки шлифуют на бесцентрошлифовальном станке до достижения технологических зазоров в соединениях поршень - отверстие втулки блока цилиндров 20-40 мкм, золотник - отверстие корпуса задней крышки 10-18 мкм и параметра шероховатости данных поверхностей Ra 0,1.The method of repairing volumetric hydraulic drives is carried out as follows. The working surface of the cylinder block brazing is strengthened with a tin bronze electrode using a BIG-5 electric spark installation in manual mode at a pulse energy of 0.045 J, a pulse frequency of 1200 Hz and a processing time of 2.5 min/cm 2 . The strengthened working surface of the cylinder block brazing and the working surface of the distributor are finished on a grinding and polishing machine (3ShP-320) in a mechanized mode, at a load of 1.0 ... 1.3 kgf, a stroke length of the driver of 90 mm, a rotation frequency of the finishing plate of 120 rpm, until the roughness parameter of these surfaces is Ra 0.2. The working surfaces of the pistons and the valve of the rear cover housing are coated with a metal coating of spring steel using a BIG-5 electric spark unit in a mechanized mode, with a pulse energy of 10 J, a pulse frequency of 45 Hz, a longitudinal movement of the electrode of 0.16 mm/min, a peripheral speed of rotation of the disk electrode of 0.018 m/s, and a number of passes of 1. The worn holes in the cylinder block bushings and the hole in the rear cover housing for the valve are restored by mechanical treatment with blind adjustable diamond reamers on a precision machining machine (SPO-01) until traces of wear are removed and the roughness parameter of these surfaces is reached Ra 0.4. The welded working surfaces of the pistons and the valve stem of the rear cover housing are ground on a centerless grinding machine until the technological gaps in the piston-cylinder block bushing connection are 20-40 µm, the valve stem-rear cover housing opening are 10-18 µm, and the roughness parameter of these surfaces is Ra 0.1.
Выбранные материалы электродов и режимы электроискровой обработки получены в результате исследований методами одно- и многофакторных экспериментов по определению (параметров оптимизации) толщины, сплошности и микротвердости наплавленных металлопокрытий. В качестве электроискрового генератора в экспериментальных исследованиях использовалась установка БИГ-5, которая обеспечивает полученные режимы электроискровой обработки.The selected electrode materials and modes of electric spark machining were obtained as a result of studies using single- and multifactorial experiments to determine (optimization parameters) the thickness, continuity and microhardness of deposited metal coatings. The BIG-5 unit was used as an electric spark generator in the experimental studies, which ensures the obtained modes of electric spark machining.
Для сравнения прототипа и предлагаемого решения в табл. 1 представлены параметры полученных покрытий методом электроискровой обработки на установки БИГ-5 при восстановлении изношенных деталей объемных гидроприводов.For comparison of the prototype and the proposed solution, Table 1 presents the parameters of the coatings obtained by the method of electric spark treatment on the BIG-5 installation during the restoration of worn parts of volumetric hydraulic drives.
В результате упрочнения электродом из оловянной бронзы электроискровой установкой БИГ-5 в ручном режиме на рабочей поверхности напайки блока цилиндров получено покрытие толщиной до 30 мкм, сплошностью 95…100% и твердостью 170…174 HV, что в 1,47 раза выше твердости основного материала. Твердость основного материала напайки блока цилиндров, имеющая материал БрОЦС 4-7-5, составляет 115…120 HV. В прототипе параметры полученного покрытия на рабочей поверхности напайки блока цилиндров, имеющей материал бронза БрОС 10-10, упрочненного электродом из молибдена, составили: толщина 10…30 мкм, сплошность 90…100% и твердость 150…154, что в 1,42 раза выше твердости основного материала соответственно. Твердость основного материала напайки блока цилиндров, имеющая материал БрОС 10-10, составляет 105…110 HV.As a result of hardening with a tin bronze electrode using a BIG-5 electric spark installation in manual mode, a coating up to 30 μm thick, 95…100% continuity and 170…174 HV hardness was obtained on the working surface of the cylinder block brazing, which is 1.47 times higher than the hardness of the base material. The hardness of the base material of the cylinder block brazing, which is BrOCS 4-7-5, is 115…120 HV. In the prototype, the parameters of the obtained coating on the working surface of the cylinder block brazing, which is BrOS 10-10 bronze, hardened with a molybdenum electrode, were: thickness 10…30 μm, continuity 90…100% and hardness 150…154, which is 1.42 times higher than the hardness of the base material, respectively. The hardness of the main material of the cylinder block brazing, having the material BrOS 10-10, is 105...110 HV.
В результате наплавки электродом из рессорно-пружинной стали 60С2А электроискровой установкой БИГ-5 в механизированном режиме на рабочих поверхностях поршней и золотников получено металлопокрытие толщиной 348…400 мкм, сплошностью 90…95%, твердостью 834…872 и 862…880 HV соответственно, что в 1,38…1,35 раза выше твердости основных материалов. Твердость основных материалов рабочих поверхностей поршня 16ХГН составляет 610…625 HV и золотника 20ХФ - 627…660 HV соответственно.As a result of surfacing with an electrode made of 60S2A spring steel using the BIG-5 electric spark installation in a mechanized mode, a metal coating with a thickness of 348…400 μm, a continuity of 90…95%, a hardness of 834…872 and 862…880 HV, respectively, was obtained on the working surfaces of pistons and spools, which is 1.38…1.35 times higher than the hardness of the base materials. The hardness of the base materials of the working surfaces of the 16KhGN piston is 610…625 HV and the 20HF spool is 627…660 HV, respectively.
В прототипе параметры полученного металлопокрытия на рабочих поверхностях поршней и золотников электродом из среднеуглеродистой стали 50ХФА составили: толщина 283…391 мкм, сплошность 90…95%, твердость 824…867 и 855…885 HV соответственно, что в 1,35…1,36 раза выше твердости основных материалов. Твердость основных материалов рабочих поверхностей поршня 45Х составляет 620…640 HV и золотника 30ХМА - 630…650 HV соответственно.In the prototype, the parameters of the obtained metal coating on the working surfaces of pistons and spools with an electrode made of medium-carbon steel 50KhFA were: thickness 283…391 µm, continuity 90…95%, hardness 824…867 and 855…885 HV, respectively, which is 1.35…1.36 times higher than the hardness of the base materials. The hardness of the base materials of the working surfaces of the 45Kh piston is 620…640 HV and the 30KhMA spool - 630…650 HV, respectively.
Эксплуатационные испытания партии из пяти комплектов объемных гидроприводов, восстановленных предлагаемым способом, показали, что отказов второй и третьей степени сложности не выявлено.Operational tests of a batch of five sets of volumetric hydraulic drives restored using the proposed method showed that no failures of the second and third degree of complexity were detected.
Изобретение позволяет получить высокие физико-механические свойства наносимых металлопокрытий на рабочих поверхностях восстанавливаемых деталей за счет использования новых электродных материалов и технологических режимов электроискровой обработки.The invention makes it possible to obtain high physical and mechanical properties of applied metal coatings on the working surfaces of restored parts due to the use of new electrode materials and technological modes of electric spark processing.
Таблица 1Table 1
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2840822C1 true RU2840822C1 (en) | 2025-05-28 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030088980A1 (en) * | 1993-11-01 | 2003-05-15 | Arnold James E. | Method for correcting defects in a workpiece |
| RU2416489C1 (en) * | 2009-12-23 | 2011-04-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГОУ ВПО "Орел ГАУ" | Method of recovering wells of gear pump housings from aluminium alloys |
| RU2481181C2 (en) * | 2011-04-25 | 2013-05-10 | Владимир Павлович Лобко | Method of machining hydraulic cylinder barrel inner surface |
| KR101618206B1 (en) * | 2015-08-28 | 2016-05-18 | (주)라바기업 | Apparatue for assembling oriental medical acupuncture needles |
| CN103231200B (en) * | 2013-04-22 | 2017-04-12 | 天津德华石油装备制造有限公司 | Repairing method of threads of oil drill pipe |
| RU2794352C1 (en) * | 2022-06-07 | 2023-04-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Технический сервис" | Sauer danfoss series 90 volumetric hydraulic drive repair method |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030088980A1 (en) * | 1993-11-01 | 2003-05-15 | Arnold James E. | Method for correcting defects in a workpiece |
| RU2416489C1 (en) * | 2009-12-23 | 2011-04-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГОУ ВПО "Орел ГАУ" | Method of recovering wells of gear pump housings from aluminium alloys |
| RU2481181C2 (en) * | 2011-04-25 | 2013-05-10 | Владимир Павлович Лобко | Method of machining hydraulic cylinder barrel inner surface |
| CN103231200B (en) * | 2013-04-22 | 2017-04-12 | 天津德华石油装备制造有限公司 | Repairing method of threads of oil drill pipe |
| KR101618206B1 (en) * | 2015-08-28 | 2016-05-18 | (주)라바기업 | Apparatue for assembling oriental medical acupuncture needles |
| RU2794352C1 (en) * | 2022-06-07 | 2023-04-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Технический сервис" | Sauer danfoss series 90 volumetric hydraulic drive repair method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КРАВЧЕНКО И.Н. и др. Технологические процессы в техническом сервисе машин и оборудования. Учебное пособие. Москва, ИНФРА-М, 2017, сс.99-121. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20160115578A1 (en) | Systems and methods for preparing and coating a workpiece surface | |
| CN112756707B (en) | Surface composite strengthening method for ultrahigh-strength stainless steel gear | |
| US6012973A (en) | Cylinder and method for honing its internal surfaces | |
| RU2476299C1 (en) | Method of repairing hydraulic cylinders | |
| RU2840822C1 (en) | Method of repair of positive-displacement hydraulic drive | |
| JPS6230279B2 (en) | ||
| RU2398668C2 (en) | Method of hydraulic control valve repair | |
| JP2004358585A (en) | Electrode for electrolytic processing, electrolytic processing apparatus and electrolytic processing method | |
| CN104759717B (en) | The polishing processing method in the metallic rotary face based on double peak pulse current electrochemical copolymerization machinery | |
| KR20120126085A (en) | Method for producing piston rings | |
| RU2805739C1 (en) | Repair method for eaton volumetric hydraulic drive series 6423-618/6433-113 | |
| CA2768622A1 (en) | A device for rolling an eccentric rotational component, a rolling machine and a method as well as an eccentric rotational component | |
| RU2794352C1 (en) | Sauer danfoss series 90 volumetric hydraulic drive repair method | |
| DE4226335C2 (en) | Use of a honing process for honing inner cylinder surfaces, tools therefor and cylinders | |
| RU2771398C1 (en) | Method for repairing volumetric hydraulic drive | |
| DE3618315C1 (en) | Process and tool for machining the surfaces of workpieces | |
| RU2740935C1 (en) | Method for plunger recovery by combined treatment | |
| RU2680631C1 (en) | Method of repairing of unregulated axial piston hydraulic machines | |
| RU2427457C1 (en) | Method of reconditioning parts from aluminium and its alloys | |
| US2043481A (en) | Method of and apparatus for securing propeller blades in the hub | |
| RU2355555C2 (en) | Method of anti-friction strengthening treatment of inner cylinder surfaces | |
| DE102008035313B3 (en) | Peripheral surface e.g. bearing surface, rotational symmetric work piece section, fine machining method for e.g. crank shaft, involves removing sheet metal cover by mechanical, material removal finishing | |
| RU2210626C1 (en) | Process forming antifriction coat on metal surfaces of friction pairs | |
| GB2177027A (en) | Repair of worn crankshafts | |
| RU2120369C1 (en) | Method of and diamond reamer for precision machining of holes in cylinders of internal combustion engine |