История отечественного гидромолотостроения

Содержание:

Начиная рассказ об отечественном гидромолотостроении, отметим, что СССР выступал в роли одной из держав-родоначальников этой отрасли. Клуб на тот момент был небольшим — Германия, Франция, Финляндия, СССР. Причём Советский союз выступал не в роли догоняющего игрока, а скорее в роли первооткрывателя, идущего собственным путём.

Первые отечественные разработки стартовали практически сразу, как только произошёл переход от канатных машин к гидравлическим, и имели весьма самобытную конструкцию. Аналогов многим техническим решениям, применяемым в СССР, не было в мире и нет до сих пор.

Гидромолот СП-62ХЛ

Приведем несколько примеров. Один из первых тяжёлых гидромолотов — СП-62ХЛ, разработанный всероссийском НИИ СтройДорМаш, выпускался Ковровским экскаваторным заводом. Это первый и до сих пор единственный в мире гидромолот с полностью гидравлическим аккумулятором, в котором энергия накапливалась за счёт сжимаемости гидравлической жидкости. Вопреки расхожему со школьных времён стереотипу, что жидкость несжимаема, а это всего лишь допущение, необходимое для упрощения решения задач по гидростатике и гидродинамике, жидкость, в частности гидравлическое масло, вполне себе сжимаема. При определённых условиях до 5% от объёма.

Условия, конечно непростые. Такой эффект наблюдается при значительных перепадах давления —около 600 атмосфер. Таким образом, гидромолот имел серьёзные преимущества — он не требовал зарядки пневмоаккумулятора вообще, соответственно, не имел проблем с утечками газа, как в современных поршневых молотках, или проблем с мембраной ПГА, как в молотах так называемого мембранного типа. Но справедливости ради нужно отметить, что были недостатки. Во-первых, такой тип гидроаккумулятора, в отличие от газового, обладает менее линейной характеристикой, что приводит к бОльшим скачкам давления в гидросистеме экскаватора и неблагоприятному на неё воздействию.

Во-вторых, для создания такого высокого давления в аккумуляторе требуется редуцирование рабочего давления, для чего необходим дополнительный механизм, который снижает надёжность и увеличивает стоимость. Также высокое давление предъявляет высокие требования к уплотнениям и точности гидрокомпонентов.

Ну и последнее — для накопления достаточного количества энергии требуется значительный объём аккумулятора, что увеличивало габариты и стоимость молота. Все эти недостатки, а также невысокое качество исполнения и, как следствие, низкая надёжность в конце концов перевесили преимущества. Сегодня такое решение не используется в гидромолотостроении, хотя сама идея по-своему гениальна и самобытна.

Гидромолот ГПМ-120 и СП-71

Второй пример — гидромолот ГПМ-120 и его более тяжёлый собрат СП-71. Предназначался он для использования на экскаваторах второй размерной группы типа ЭО-2621. (СП-71 использовался на машинах третьей размерной группы, например, ЭО-3323). Во времена СССР ГПМ-120 был самым массовым гидромолотом, выпускался десятками тысяч на нескольких экскаваторных заводах, производящих машины на базе трактора МТЗ-82. На наш взгляд, в нём реализована не менее самобытная и гениальная схема работы. Только на этот раз гениальность заключается в исключительной простоте конструкции и — как прямое следствие — высочайшей ремонтопригодности и надёжности, даже несмотря на низкую культуру производства. В отличие от современных гидромолотов, в ГПМ-120 отсутствовал распределитель золотникового принципа в современном его понимании. Роль управления играл подвижный воздушный клапан, который управлял циклами работы молота и одновременно являлся элементом гидроаккумулятора.

Конструкция определяла довольно невысокие требования к точности механической обработки деталей. Нижние гидравлические уплотнения работали под сливным давлением (около 5-10 атмосфер), что было особенно важно, учитывая качество РТИ, выпускаемых в то время в СССР, и также влияло на ресурс и надёжность. Учитывая большой объём пневмоаккумулятора и низкую степень сжатия, допускалась его заправка атмосферным воздухом от обычного компрессора без опасности детонации воздушно-масляной смеси, что тоже немалое преимущество.

Такая конструкция предъявляла особые требования к сливной магистрали — для достижения необходимой частоты требовалось большое проходное сечение. С этим ещё можно было смириться, но вот фатальным недостатком такой конструкции стал низкий КПД, что выражалось в низкой частоте работы молота и, как следствие, невысокой производительности. Это и определило дальнейшую судьбу такого конструктивного решения.

Как только рынок современной России открылся для зарубежных молотов, спрос на этот молот медленно, но неуклонно снижался до тех пор, пока не прекратился вовсе. Справедливости ради стоит отметить, что за счёт низкой цены, высокой надёжности и низкой стоимости владения он ещё прилично продержался. Но молот попросту морально устарел и место ему, хоть и почётное, разве что в музее.

Гидромолот МГ-300

Пожалуй, стоит отметить ещё один самобытный гидромолот, который выпускался на Тверском экскаваторном заводе — МГ-300. Второй по массовости и, пожалуй, долгожитель среди гидромолотов. Пройдя эволюцию от СП-71, СП-71А, МГ-300 и МГ-300А, начав свой путь в СССР, он до сих пор находится в строю. Конечно, внешне гидромолот не похож ни на какой другой в мире, но конструктивная схема у него вполне современная и наиболее близкая к японскому молоту NPK.

Особенностью МГ-300 является рабочий инструмент и конструктивная схема его направляющих. Прежде всего, рабочий инструмент имеет не круглую форму в поперечном сечении, как все мы привыкли, а квадратную. Во-первых, такая форма позволяет работать на выламывание с меньшей вероятностью излома рабочего инструмента, а во-вторых, это предотвращает износ пальца рабочего инструмента от передачи вращающего момента, так как этот момент воспринимают на себя бронзовые направляющие сухари, которые заслуживают внимания.

Играя роль направляющей нижней втулки, восемь небольших бронзовых сухарей — это единственное в своём роде техническое решение, которое реально позволяет отремонтировать молот (заменить сухари, что равнозначно замене нижней втулки рабочего инструмента на современных молотах) в полевых условиях без специнструмента и особых навыков в считаные минуты. Ни один другой молот в мире не может этим похвастаться в реальности. Только если на рекламных роликах и пока молот новый. Как только молоток хорошо поработал, есть два варианта событий. Первый — вынуть втулку без специнструмента и разборки невозможно. Или второй — втулка разбила посадочное отверстие из-за свободной посадки, а это требует разборки молота и ремонта с применением специального оборудования.

Конечно, чудес не бывает, и за такую роскошь, как лёгкая замена втулки (сухарей), приходится недёшево платить. И сам рабочий инструмент — более трудоёмкий и дорогой по сравнению с классическим, и букса тоже. В общем хорошо, удобно, но дорого.

Кроме этого, МГ-300 — это довольно крупный гидромолот для своего класса. Он имеет очень тяжёлый боёк и огромный (относительно одноклассников) импульс и энергию удара, что также не может не сказываться на цене. Таким образом, дедушка МГ-300 потихоньку сдаёт позиции современным молотам, хотя до сих пор пользуется определённым спросом у некоторых ценителей ретро-классики.

Гидромолоты НМ-120/230/330/440

Стоит сказать несколько слов о линейке гидромолотов, которые уже в постсоветское время производились по соседству на заводе штампов Тверьтехоснастка. По сути конструктив этих молотов концептуально повторял конструкцию МГ-300, но, помимо широкого модельного ряда НМ-120/230/330/440, имел и ряд особенностей. Достаточно самобытный рабочий инструмент на маленьких молотах, с квадратным хвостовиком, который фиксировался четырьмя бронзовыми сухарями и предотвращал передачу крутящего момента на палец рабочего инструмента.

В качестве направляющих вместо нижней сменной втулки использовались стандартные опорные кольца из коксонаполненного фторопласта, установленные непосредственно в буксу. Решение достаточно оригинальное, и при некоторых преимуществах, например, лёгкая замена этих направляющих без специальных средств, сохранность рабочего инструмента от задиров и концентраторов напряжения, пониженные требования к периодичности смазки — решение весьма бюджетное, что было важно для тех времён. Но всё же ресурс направляющих был очень невелик, а учитывая отечественную культуру обслуживания, это приводило к тому, что кольцо, обладающее небольшой толщиной, изнашивалось. Далее начинала изнашиваться непосредственно букса, что приводило к дорогому ремонту и недовольству потребителей.

Гидромолоты Impulse

В отличие от современной мировой отрасли гидромолотостроения, в СССР не было ни одного специализированного завода по производству гидромолотов. Этот популярный во всём мире вид навесного оборудования в Советском союзе производился практически на каждом экскаваторном заводе под свои собственные нужды.

Экскаваторные заводы в то время делились по типоразмеру выпускаемой машины. Например, ковровский ЭЗ — четвёртая размерная группа, Воронежский — пятая, Тверской — третья, Саранский — вторая.

Ну а недостаточная для столь сложных гидравлических компонентов культура производства на экскаваторных заводах, к сожалению, предопределила качество самих гидромолотов.

А вот самобытность, уникальность и зачастую гениальность технических решений определялась, несомненно, талантом, энтузиазмом и высокой квалификацией отечественной инженерной школы гидромолотостроения.

Однако не стоит думать, что эта школа, как и многие другие, канула в небытие. Полноценным и единственным правопреемником гидромолотостроения в современной России стала компания Технопарк «Импульс». Вершиной конструкторской и технологической мысли стали гидромолоты Impulse Classic. Уникальность этих молотов заключается в том, что, обладая КПД и производительностью лучших мировых образцов, эти молоты весьма технологичны и ремонтопригодны.

Стоимость их владения до 3 раз меньше, чем у зарубежных аналогов, при этом надёжность и ресурс либо выше, либо находится на том же уровне. Иными словами, эта группа молотов обладает наилучшим соотношением цены и качества, что подтверждают цифры реализации. Продажи Impulse Classic исчисляются тысячами, доля рынка и популярность этих молотков неуклонно растут, причём не только в России. Продукция Impulse экспортируется в 15 стран мира. Среди них - Германия, Великобритания, Канада, Италия, ЮАР, ОАЭ, Польша, Австралия, Китай.