Гидравлический подкатной домкрат: важный инструмент в горнодобывающей промышленности

1. Значение подкатного домкрата в горнодобывающей промышленности
2. Принцип действия и устройство
   • Конструктивные элементы домкрата
   • Схема работы гидравлической системы
   • Особенности гидравлического механизма
   • Типы рабочих жидкостей
3. Виды подкатных домкратов для горнодобывающей отрасли
4. Эксплуатация и обслуживание
5. Проблемы, ошибки и их решение
6. Рекомендации по выбору гидравлического подкатного домкрата
7. Заключение

Значение подкатного домкрата в горнодобывающей промышленности

В условиях интенсивной эксплуатации горной техники, вес которых превышает часто десятки и сотни тонн, потребность в надежных и мощных подъемных механизмах – важная часть всего горнодобывающего процесса. В этом плане гидравлический подкатной домкрат участвует в следующих работах.

1. Техническое обслуживание и ремонт: замена колес, проверка и ремонт ходовой части, смазка узлов и агрегатов. Подкатные домкраты с грузоподъемностью от 10 до 50 тонн, иногда и выше для особо тяжелой техники, обеспечивают безопасный и быстрый подъем необходимой части машины для проведения этих работ.
2. При установке нового или демонтаже изношенного оборудования, например, ленточные конвейеры длиной до нескольких километров, дробильные установки высотой до 15-20 м, часто возникает необходимость точного позиционирования и временной фиксации тяжелых секций.
3. В случае поломок или заклинивания механизмов, подкатные домкраты используются для высвобождения заблокированных элементов или обеспечения доступа к поврежденным участкам.
4. Они могут применяться для выравнивания и фиксации временных опор, подъема и перемещения тяжелых металлических конструкций весом до нескольких тонн, а также при проведении такелажных работ.

Использование гидравлических подкатных домкратов позволяет значительно сократить выполнение ремонтных и монтажных работ, снизить трудозатраты и повысить уровень безопасности за счет контролируемого и плавного подъема тяжелых грузов.

Принцип действия и устройство

Принцип работы подкатного гидравлического домкрата основан на законе Паскаля, в котором прописано – давление, производимое на жидкость в замкнутом объеме, передается равномерно во всех направлениях. На основе этого физического закона и был создан механизм.

Конструктивные элементы домкрата

Основной силовой элемент домкрата – это блок, состоящий из рабочего цилиндра и поршня. Рабочий цилиндр представляет собой прочную металлическую емкость, внутри которой перемещается поршень. Площадь последнего определяет грузоподъемность механизма при определенном давлении рабочей жидкости. Например, при давлении в 200 бар и площади поршня в 50 см², теоретическая подъемная сила составит 10000 кг или 10 тонн. Для расчета используется формула:

F = P * A

, где:
• F – сила;
• P – давление;
• A – площадь.

Второй по значимости элемент – насос, который предназначен для создания давления рабочей жидкости и подачи ее в рабочий цилиндр. В подкатных домкратах используются насосы, у которых разные приводы.

1. Ручной или ножной, который приводится в действие мускульной силой оператора через рычаг. За один ход рычага насос подает определенный объем жидкости в цилиндр, обеспечивая постепенный подъем поршня.
   
   
   
   
2. Пневматический, который использует энергию сжатого воздуха для привода гидравлического насоса. Обеспечивает быстрый и легкий подъем тяжелых грузов. Это актуально в условиях горнодобывающих предприятий, где часто имеется доступ к пневматической системе. Рабочее давление сжатого воздуха составляет от 6 до 10 бар.
   
   
   
   
3. Электрический оснащен электродвигателем, приводящим в действие гидравлический насос. Обеспечивает быстрый и автоматизированный подъем, но требует подключения к электросети.

В гидравлической схеме гидравлического подкатного домкрата присутствуют и клапаны.

1. Впускной обеспечивает поступление рабочей жидкости из резервуара в насос.
2. Нагнетательный препятствует обратному потоку жидкости из рабочего цилиндра в насос.
3. Спускной – для выпуска рабочей жидкости из рабочего цилиндра обратно в резервуар, обеспечивая опускание груза. Конструкция спускного клапана обеспечивает плавное и контролируемое опускание.
4. Предохранительный служит для защиты системы от перегрузки, автоматически сбрасывая давление при превышении максимально допустимого значения, например, на 10-15% выше номинальной грузоподъемности.

Основа устройства – это прочная металлическая рама, которая обеспечивает жесткость и устойчивость конструкции домкрата. Она дополняется колесами, 2-4 штуки, часто поворотные, которые облегчают перемещение домкрата под поднимаемый объект. Диаметр колес и их материал подбираются с учетом предполагаемых условий эксплуатации.

И последний элемент – опорная площадка, по-другому седло, предназначенная для контакта с поднимаемым грузом. Может иметь плоскую форму или с выемкой, и часто оснащается резиновыми или полиуретановыми накладками для предотвращения повреждения поверхности груза и обеспечения лучшего сцепления.

Схема работы гидравлической системы

Схема работы гидравлической системы подкатного домкрата проста.

1. Оператор приводит в действие насос.
2. Он засасывает рабочую жидкость из резервуара через впускной клапан и нагнетает ее под давлением в рабочий цилиндр через нагнетательный клапан.
3. Поступающая в цилиндр жидкость оказывает давление на поршень, заставляя его перемещаться вверх.
4. Поршень поднимает шток, который контактирует с опорной площадкой, и поднимает груз.
5. Для удержания груза на определенной высоте нагнетательный клапан предотвращает обратный поток жидкости из цилиндра в насос.
6. Для опускания груза оператор открывает спускной клапан – рабочая жидкость вытекать из цилиндра обратно в резервуар, и поршень под действием силы тяжести груза опускается. Скорость опускания регулируется степенью открытия спускного клапана.

Особенности гидравлического механизма

Конструкция домкрата создана и собрана так, чтобы обеспечить необходимую грузоподъемность при 100%-процентной безопасности механизма. Например, благодаря разнице в площади поршня насоса и рабочего поршня происходит увеличение приложенной оператором силы, и значение увеличивается в разы. Это позволяет поднимать тяжелые грузы при относительно небольшом физическом усилии.

Гидравлическая система обеспечивает плавный контролируемый подъем и опускание груза, что важно при выполнении точных монтажных и ремонтных работ. Скорость подъема и опускания может регулироваться оператором. После достижения необходимой высоты, гидравлическая система обеспечивает надежную фиксацию груза без необходимости дополнительной механической фиксации. При высокой грузоподъемности гидравлические домкраты относительно компактны по сравнению с механическими моделями.

Типы рабочих жидкостей

Что заливают в гидравлический подкатной домкрат? Используется специальное гидравлическое масло с определенной вязкостью и техническими характеристиками, обеспечивающее смазку подвижных частей, передачу давления и защиту от коррозии. Объем рабочей жидкости: от нескольких сотен миллилитров до нескольких литров в зависимости от размера и грузоподъемности. Используются гидравлические масла, соответствующие следующим требованиям.

1. Вязкость масла должна обеспечивать работу насоса и передачу давления в рабочем диапазоне температур: от -20°C до +50°C. Слишком высокая вязкость приводит к увеличению энергопотребления и замедлению работы, а слишком низкая к утечкам и снижению эффективности.
2. Масло должно обеспечивать смазку подвижных частей насоса и цилиндра для снижения износа и предотвращения заеданий.
3. Оно должно защищать металлические детали от коррозии, особенно в условиях повышенной влажности, характерных для некоторых горнодобывающих сред.
4. Должно сохранять свойства долго, не образуя отложений и не теряя вязкость под воздействием температуры и давления.
5. Способность масла отделять воду, которая может попадать в систему, предотвращая образование эмульсий, нарушающих работу гидропривода.

Наиболее распространенными типами гидравлических масел, используемых в подкатных домкратах, это минеральные масла классов ISO VG 15, 32, 46 и 68, выбор конкретного класса зависит от условий эксплуатации и рекомендаций производителя домкрата.

Виды подкатных домкратов для горнодобывающей отрасли

С учетом разнообразия задач и условий эксплуатации в горнодобывающей промышленности используются разные виды гидравлических подкатных домкратов. Самые распространенные – универсальные с грузоподъемностью от 2-20 т и высотой подъема до 300-500 мм. Подходят для большинства общих ремонтных и обслуживающих работ.

Усиленные предназначены для работы с более тяжелой техникой. Обладают повышенной грузоподъемностью – 20-100 т и более, а также у них более прочная конструкция рамы и силовых элементов. Высота подъема 500-700 мм.

Низкопрофильные гидравлические подкатные домкраты имеют уменьшенную высоту подхвата в пределах 80-150 мм. Используются для подъема техники с низким клиренсом, например, некоторых видов погрузчиков или специальной горнодобывающей техники. Грузоподъемность – 2-50 т.

Пневмогидравлические виды используют энергию сжатого воздуха для легкого подъема тяжелых грузов. Востребованы в условиях, где используется централизованная система подачи сжатого воздуха. Грузоподъемность достигает 30-100 т. Скорость подъема в 2-3 раза выше, чем у ручных гидравлических моделей.

Модели с удлиненной рамой для увеличения радиуса действия, с поворотной ручкой для удобства работы в ограниченном пространстве, а также домкраты с дополнительными функциями: встроенный манометр для контроля давления.

Эксплуатация и обслуживание

Правильная эксплуатация и регулярное обслуживание подкатного гидравлического домкрата обеспечивают его безопасную работу. Например, перед использованием механизм проверяется на наличие внешних повреждений, есть ли утечки масла. Проверяется надежность крепления всех элементов, уровень рабочей жидкости в резервуаре, работоспособность спускного и предохранительного клапанов.

Надо убедиться, что поднимаемый груз не превышает номинальную грузоподъемность домкрата.

Во время работы нужно устанавливать домкрат только на ровную и твердую поверхность. Центрировать опорную площадку под поднимаемым грузом в предусмотренных точках подъема. Обеспечить устойчивость поднимаемого груза. При необходимости использовать страховочные подставки. Поднимать груз плавно, без рывков. Не оставлять его на домкрате на длительное время без использования страховочных опор. Не превышать максимально допустимую высоту подъема. При использовании пневмогидравлического домкрата следить за давлением сжатого воздуха согласно рекомендациям производителя.

После окончания работ нужно опустить груз плавно и контролируемо, очистить домкрат от пыли и грязи. Хранить в сухом, защищенном от коррозии месте.

Что входит в обслуживание:

• регулярная проверка уровня рабочей жидкости и при необходимости заправка подкатного гидравлического домкрата маслом рекомендованного типа;
• периодическая проверка герметичности гидравлической системы и устранение утечки;
• смазка подвижных частей;
• плановое техническое обслуживание в соответствии с рекомендациями производителя – каждые 1-2 года, включающее замену рабочей жидкости и проверку состояния элементов.

Проблемы, ошибки и их решение

В процессе эксплуатации гидравлических подкатных домкратов могут возникать разные проблемы.

Домкрат не поднимает груз или поднимает его с трудом. Здесь четыре причины.

1. Низкий уровень рабочей жидкости. Соответственно нужно проверить уровень масла и долить его.
2. Завоздушивание гидравлической системы. Значит, надо удалить воздух из системы в соответствии с инструкцией производителя.
3. Загрязнение или неисправность клапанов. Решение – прочистить или заменить неисправные клапаны.
4. Износ или повреждение уплотнительных элементов поршня или штока. Надо заменить изношенные манжеты.

Если гидравлический подкатной домкрат самопроизвольно опускается под действием груза, то причина – утечка рабочей жидкости через поврежденные уплотнения или соединения. Нужно найти и устранить место утечки, заменить поврежденные уплотнения или подтянуть соединения. Вторая причина – неисправность спускного клапана. Его нужно очистить или заменить новым.

Домкрат поднимает груз неравномерно или рывками. Здесь причины те же – загрязнение или завоздушивание гидравлической системы. Если происходит медленный подъем, то вероятно используется масло с высокой вязкостью. Или груз больше, чем грузоподъемность.

Рекомендации по выбору гидравлического подкатного домкрата

Есть три технические характеристики домкрата, по которым его выбирают. Это грузоподъемность, высота подъема и высота подхвата. Первая определяет максимальный вес оборудования или узлов, которые планируется поднимать. Нужно выбирать с запасом не менее 20-30% от максимального веса. Например, для подъема колеса карьерного самосвала весом 10 тонн, рекомендуется использовать домкрат грузоподъемностью не менее 12-13 тонн.

Высота подхвата – это наименьшая высота, на которой домкрат может "подхватить" груз. Она должна быть меньше, чем клиренс –расстояние от земли до точки подъема, поднимаемого оборудования, иначе домкрат просто не сможет под него заехать.

Высота подъема – это характеристика, которая определяет, на какую максимальную высоту домкрат может поднять груз. Она должна быть достаточной для выполнения необходимых ремонтных или монтажных работ.

При выборе надо учитывать и другие факторы. Например, частота использования. Для регулярного подъема тяжелых грузов предпочтительнее пневмо- или электрогидравлические модели. Для эпизодических работ подойдут ручные. Или условия рабочей среды. Ведь горнодобывающие предприятия – это наличие пыли, грязи, вибраций, перепадов температур и влажности. Поэтому рекомендуются домкраты с защищенными механизмами, устойчивыми к коррозии и абразивному износу. Уделяется внимание качеству уплотнительных элементов, способных сохранять герметичность в таких условиях.

Также надо оцените, как часто будет перемещаться подъемный механизм. Например, для неровных поверхностей важны колеса большего диаметра и с износостойким протектором. Наличие удобной ручки для транспортировки также имеет значение.

Заключение

Гидравлический подкатной домкрат в горнодобывающей отрасли – инструмент, обеспечивающий качество обслуживания и ремонта тяжелой техники. Разнообразие видов позволяет подобрать вариант под конкретные задачи. Правильная эксплуатация и регулярное обслуживание механизма обеспечивают корректность работы устройства.