Una stazione idraulica, nota anche come centrale idraulica, è la principale fonte di energia per molte macchine industriali. Fornisce il flusso e la pressione dell'olio idraulico a cilindri, motori, valvole, pinze, sistemi di sollevamento e dispositivi di posizionamento. Quando si verifica una bassa pressione nella stazione idraulica , l'attrezzatura potrebbe muoversi lentamente, perdere forza, surriscaldarsi o smettere di funzionare sotto carico.
Questo tipo di guasto alla pressione della centralina idraulica è comune nelle macchine utensili, nei macchinari edili, nelle attrezzature metallurgiche, nelle macchine minerarie, nella costruzione navale, nei sistemi di energia eolica e nelle macchine agricole. Una macchina CNC potrebbe perdere la precisione di bloccaggio, un escavatore potrebbe non riuscire a sollevarsi, un laminatoio potrebbe diventare instabile o una gru di bordo di una nave potrebbe rispondere lentamente. In tutti questi casi, la perdita di pressione deve essere diagnosticata in modo rapido e sicuro.
Questa guida professionale alla risoluzione dei problemi del sistema idraulico spiega le principali cause della bassa pressione idraulica e fornisce un pratico processo di ispezione in 5 fasi. È stato scritto per ingegneri della manutenzione, tecnici delle apparecchiature, squadre di assistenza idraulica e responsabili delle decisioni in materia di approvvigionamento che necessitano di un metodo chiaro per identificare perdite, guasti alle valvole, usura delle pompe e guasti alle guarnizioni.
1. Quali sono le cause della bassa pressione della stazione idraulica?
La causa principale della bassa pressione della stazione idraulica è che il sistema non è in grado di creare o mantenere una pressione di esercizio effettiva. Questo di solito accade perché c'è una perdita d'olio, la pompa non può fornire un flusso sufficiente, la valvola di sicurezza si apre troppo presto o una perdita interna riduce la forza dell'attuatore.
La maggior parte dei casi di perdita di pressione della centralina idraulica possono essere suddivisi in due categorie:
Cause esterne: tubi idraulici danneggiati, raccordi allentati, basso livello dell'olio nel serbatoio, viscosità dell'olio non corretta, filtro di aspirazione intasato, tensione del motore instabile o velocità del motore ridotta.
Cause interne: di perdite interne della pompa idraulica , malfunzionamento della valvola limitatrice , guasto della guarnizione del cilindro idraulico, bobine delle valvole usurate, orifizi pilota bloccati o slittamento del giunto tra il motore elettrico e la pompa.
Prima di sostituire componenti costosi, i tecnici dovrebbero sempre ispezionare il sistema dal semplice al complesso. Un usurato pompa idraulica può causare gravi perdite di pressione, ma molti guasti di bassa pressione sono causati da problemi di base come carenza di olio, filtri intasati o collegamenti allentati dei tubi.
2. Precauzioni di sicurezza prima della risoluzione dei problemi
I sistemi idraulici possono funzionare ad alta pressione, comunemente da 100 bar a 350 bar, o da circa 1.450 psi a 5.075 psi. La pressione residua può rimanere nel sistema anche dopo l'arresto della macchina. Prima di aprire qualsiasi linea idraulica, blocco valvole, alloggiamento della pompa o porta del cilindro, seguire le procedure di sicurezza adeguate.
Spegnere la fonte di alimentazione e bloccare l'apparecchiatura quando necessario.
Rilasciare la pressione idraulica prima di rimuovere qualsiasi componente.
Indossare occhiali di sicurezza, guanti e indumenti protettivi.
Non usare mai le mani nude per controllare le perdite d'olio. L'iniezione di olio ad alta pressione può causare gravi lesioni.
Mantenere l'area di lavoro pulita per evitare che la contaminazione penetri nel sistema idraulico.
La temperatura dell'olio deve essere monitorata anche durante la ricerca guasti del sistema idraulico . Molti sistemi idraulici industriali funzionano meglio a temperature inferiori a 60 °C e 70 °C o tra 140 °F e 158 °F circa. Se la temperatura dell'olio aumenta rapidamente durante la perdita di pressione, si deve sospettare una perdita interna o un'eccessiva strozzatura.
3. Fase 1: ispezioni di base per problemi comuni di pressione idraulica
Problema: le perdite esterne riducono la pressione effettiva del sistema
Il primo punto di ispezione è una perdita visibile. Controllare i tubi idraulici, i giunti dei tubi, le superfici del blocco valvole, le porte della pompa, le guarnizioni dell'asta del cilindro e i collegamenti dei raccordi. Le macchine esterne come escavatori, caricatori, attrezzature minerarie e macchine agricole hanno maggiori probabilità di subire danni ai tubi a causa di vibrazioni, urti, polvere, fango e corrosione.
Se si trova olio attorno ai giunti dei tubi o alle estremità dei tubi, serrare il collegamento secondo la coppia consigliata. Se il tubo è rotto, gonfio, usurato o perde all'estremità piegata, sostituirlo immediatamente. Per una riparazione affidabile delle perdite dei tubi idraulici , utilizzare prodotti compatibili tubi e raccordi idraulici con la pressione nominale, il tipo di filettatura, il diametro interno e l'intervallo di temperatura corretti.
Problema: il basso livello dell'olio causa la fame della pompa
Controllare il livello dell'olio nel serbatoio. Se il livello dell'olio è inferiore al segno normale, la pompa potrebbe aspirare aria nella linea di aspirazione. Ciò può causare rumore, schiuma, pressione instabile e movimento debole dell'attuatore. Riempire il serbatoio con lo stesso tipo di olio idraulico consigliato dal produttore dell'attrezzatura. Non mescolare diversi tipi di olio senza conferma tecnica.
Ispezionare anche le condizioni dell'olio. Olio torbido, schiuma eccessiva, colore scuro, morchia o particelle metalliche possono indicare contaminazione, aerazione o degrado dell'olio. Negli ambienti metallurgici, minerari ed edili, l'olio contaminato è uno dei motivi più comuni della bassa pressione della stazione idraulica.
Problema: un filtro di aspirazione ostruito limita l'alimentazione dell'olio
Un filtro di aspirazione intasato limita il flusso dell'olio nella pompa. I sintomi tipici includono aumento del rumore della pompa, movimento lento dell'attuatore, vibrazioni e pressione instabile. Rimuovere il filtro di aspirazione e verificare se è ostruito da sporco, fibre, morchie o particelle metalliche.
In normali condizioni industriali, i filtri di aspirazione possono essere controllati ogni tre mesi. In ambienti difficili come miniere, acciaierie, fonderie e cementifici, l'ispezione mensile è più adatta. Se il filtro è molto contaminato, pulire il serbatoio dell'olio e verificare se il sistema richiede una sostituzione completa dell'olio.
4. Fase 2: controllare se la valvola di sicurezza presenta un guasto nel controllo della pressione
Problema: il malfunzionamento della valvola di sicurezza impedisce l'accumulo di pressione
La valvola di sicurezza è il principale componente di controllo della pressione in molte stazioni idrauliche. Un malfunzionamento della valvola di sicurezza può impedire al sistema di raggiungere la pressione di esercizio richiesta o può causare ampie fluttuazioni di pressione. Ciò è particolarmente importante nelle macchine utensili, nelle apparecchiature per l'energia eolica e nei sistemi idraulici marini, dove è necessaria una pressione stabile per garantire precisione e sicurezza.
Dopo aver rilasciato la pressione, rimuovere la valvola di sicurezza e ispezionare la bobina principale. Controllare se la bobina è bloccata da trucioli metallici, morchie d'olio o vernice. Pulire il corpo della valvola, la bobina e la camera della molla con un liquido detergente adeguato. Se la bobina è graffiata, usurata o grippata, sostituire le parti danneggiate o la valvola completa.
Per la regolazione della pressione della stazione idraulica industriale , ruotare lentamente la vite di regolazione osservando il manometro. La rotazione in senso orario solitamente aumenta la pressione, mentre la rotazione in senso antiorario la riduce. Non regolare mai la valvola oltre la pressione nominale del sistema. Una pressione eccessiva può danneggiare tubi, cilindri, pompe e blocchi valvole.
Se il sistema utilizza un sistema pilotato valvola idraulica , controllare l'orifizio pilota e il foro di smorzamento. Un passaggio pilota bloccato può causare instabilità della pressione o mancata creazione di pressione. Una pratica soluzione al blocco della valvola idraulica consiste nel pulire il passaggio pilota, verificare il movimento della bobina, ispezionare la molla e sostituire le guarnizioni danneggiate.
5. Fase 3: Ispezionare le guarnizioni per prevenire perdite interne ed esterne
Problema: le guarnizioni del blocco valvola consentono una perdita di pressione
L'invecchiamento e il danneggiamento delle guarnizioni sono cause frequenti di perdita di pressione della centralina idraulica . Controllare gli O-ring, i nastri di tenuta e le guarnizioni tra blocchi valvole, piastre di copertura, collettori e collegamenti dei tubi. Se una guarnizione è rotta, indurita, appiattita o spostata, sostituirla con una della dimensione e del materiale corretti.
Prima di installare nuove guarnizioni, pulire accuratamente la superficie di tenuta. Polvere o particelle metalliche intrappolate sotto la guarnizione possono creare un percorso di perdita e causare guasti ripetuti. Nelle macchine edili e nelle attrezzature agricole, le guarnizioni possono usurarsi più rapidamente perché il sistema funziona con frequenti carichi d'urti e vibrazioni.
Problema: il guasto della guarnizione del cilindro idraulico riduce la forza di uscita
Un guasto alla guarnizione del cilindro idraulico può essere esterno o interno. Le perdite esterne sono generalmente visibili intorno alla guarnizione dello stelo. Le perdite interne sono più difficili da individuare perché l'olio bypassa la guarnizione del pistone all'interno del cilindro. Quando ciò accade, il cilindro potrebbe spostarsi, estendersi lentamente, ritrarsi debolmente o non riuscire a sostenere il carico.
Per diagnosticare le perdite interne, isolare il cilindro se la progettazione del circuito lo consente, applicare pressione e osservare se lo stelo si muove o la pressione diminuisce. Se il cilindro non riesce a mantenere la forza, ispezionare la guarnizione del pistone, la guarnizione dello stelo, l'anello di usura e l'alesaggio del cilindro. Le applicazioni pesanti come gli ascensori per miniere, le attrezzature per le acciaierie e i macchinari offshore richiedono una struttura robusta cilindro idraulico con materiali di tenuta resistenti all'usura.
Per applicazioni con carichi pesanti, i cilindri idraulici della serie HOB vengono spesso utilizzati laddove sono richieste struttura robusta, movimento stabile e prestazioni di tenuta affidabili. Anche il corretto allineamento è importante perché il carico laterale può danneggiare rapidamente le guarnizioni e ridurre la durata di servizio del cilindro.
6. Passaggio 4: controllare il motore elettrico e l'accoppiamento
Problema: la velocità o la tensione del motore sono instabili
Il motore elettrico fornisce energia alla pompa idraulica. Se la velocità del motore è troppo bassa, il flusso in uscita della pompa diminuirà e la stazione idraulica potrebbe non riuscire a creare pressione. Utilizzare un multimetro per controllare la tensione di ingresso. Per un comune sistema trifase, la tensione dovrebbe generalmente rimanere entro l'intervallo di tolleranza consentito, ad esempio 380 V ±10%, a seconda degli standard locali e del design dell'apparecchiatura.
Controllare se la velocità del motore corrisponde al valore nominale. Molte pompe industriali funzionano con motori elettrici a circa 1.450 o 2.900 giri al minuto. Se la velocità è anomala, ispezionare l'avvolgimento del motore, le condizioni dei cuscinetti, l'alimentazione e il circuito di controllo.
Problema: lo slittamento del giunto riduce la potenza della pompa
Il giunto trasferisce la coppia dal motore elettrico all'albero della pompa. Se il giunto slitta, la pompa potrebbe ruotare più lentamente del previsto anche se il motore sembra funzionare normalmente. Ispezionare l'elemento elastico, i bulloni, la sede della chiavetta e l'allineamento dell'albero.
Per molte centraline idrauliche industriali, il disallineamento del giunto dovrebbe essere mantenuto entro una piccola tolleranza. Un riferimento comune è entro 0,2 mm, mentre le macchine utensili di precisione possono richiedere 0,1 mm o superiore. Un allineamento inadeguato provoca vibrazioni, rumore, usura dei cuscinetti e uscita instabile della pompa.
Se la stazione idraulica guida a motore idraulico , portata ridotta della pompa o slittamento del giunto possono apparire come una coppia bassa, una rotazione lenta o un di potenza insufficiente del motore idraulico . problema In questa situazione, il motore potrebbe non essere la causa principale. Verificare innanzitutto la potenza della pompa e il sistema di azionamento.
7. Passo 5: Ispezionare le perdite interne della pompa idraulica
Problema: le parti usurate della pompa riducono l'efficienza volumetrica
Se il livello dell'olio, i filtri, la valvola di sicurezza, le guarnizioni, il motore elettrico e il giunto sono tutti normali, il successivo sospetto principale è la perdita interna della pompa idraulica . Una perdita interna significa che la pompa perde flusso a causa dei giochi interni. L'uscita potrebbe mostrare ancora una certa pressione, ma il sistema non può generare forza sufficiente sotto carico.
Misurare il flusso della pompa e l'efficienza volumetrica se è disponibile l'attrezzatura di prova. Una pompa sana dovrebbe mantenere una potenza stabile alla pressione di esercizio nominale. Se l'efficienza volumetrica diminuisce in modo significativo, è probabile una perdita interna. I sintomi tipici includono bassa pressione sotto carico, forza debole dell'attuatore, riscaldamento rapido dell'olio e aumento del rumore della pompa.
Smontare la pompa solo in un ambiente pulito. Per le pompe a pistone, ispezionare le ganasce del pistone, il blocco cilindri, il piatto oscillante e il piatto della valvola. Per le pompe a ingranaggi, ispezionare i denti degli ingranaggi, le piastre laterali, le boccole e il gioco dell'alloggiamento. Una grave usura, rigature o grippaggi di solito significa che è necessaria la riparazione o la sostituzione.
Quando si seleziona un sostituto pompa idraulica , abbinare la pressione, il flusso, il senso di rotazione, il tipo di albero, la flangia di montaggio e la configurazione della porta. Per le applicazioni ad alta pressione, le pompe a pistoni assiali A4V possono supportare pressioni di esercizio fino a 350 bar o circa 5.075 psi, a seconda della configurazione. Per le macchine mobili, è necessario considerare anche la resistenza agli urti e la tolleranza alla contaminazione.
8. Guida alla manutenzione del sistema idraulico specifica per l'applicazione
Nord America: macchine edili e agricole
La riparazione delle stazioni idrauliche in Nord America è spesso correlata a escavatori, minipale, pale caricatrici, trattori, mietitrici e macchine forestali. Queste macchine lavorano all'aperto e sono esposte a vibrazioni, fango, sbalzi di temperatura e danni ai tubi. Per sapere come correggere la bassa pressione idraulica nelle applicazioni degli escavatori, iniziare dal livello dell'olio, dalle perdite dei tubi, dalle condizioni del filtro di aspirazione e dall'impostazione della valvola di sicurezza.
Per le macchine agricole è importante anche il rimessaggio stagionale. Prima della stagione lavorativa, sostituire i tubi flessibili vecchi, ispezionare le condizioni dell'olio e testare la pressione idraulica sotto carico. I motori orbitali della serie OMH sono adatti per molte funzioni a bassa velocità e coppia elevata in cui sono compatti il motore idraulico . è necessario
Europa: macchine utensili di precisione e attrezzature per l'energia eolica
La sostituzione delle pompe idrauliche in Europa spesso si concentra su efficienza, basse perdite, bassa rumorosità e prestazioni stabili. Molte applicazioni europee riguardano macchine utensili di precisione, linee di produzione automatizzate e sistemi di energia eolica. In queste macchine, anche una piccola caduta di pressione può influire sulla forza di bloccaggio, sulla precisione di posizionamento o sull'affidabilità del controllo del passo.
Per le apparecchiature di precisione, la pulizia dell'olio è fondamentale. Test regolari dell'olio, pulizia delle valvole e ispezione delle guarnizioni contribuiscono a ridurre il malfunzionamento della valvola di sicurezza , l'inceppamento della bobina e le perdite interne. Alta qualità La scelta della valvola idraulica è importante anche per un controllo stabile della pressione e un movimento ripetibile della macchina.
Sud-est asiatico: macchine edili e attrezzature marittime
I servizi idraulici industriali nel Sud-Est asiatico si concentrano spesso su macchine edili, attrezzature portuali, sistemi di cantieri navali e macchinari di coperta marittimi. L'elevata umidità, il calore e la corrosione possono ridurre la durata di tubi, raccordi, valvole e aste dei cilindri esposte.
Per i sistemi idraulici di bordo, scegliere componenti resistenti alla corrosione e ispezionare regolarmente le superfici di tenuta. Gli ambienti marini richiedono un'attenta manutenzione tubi flessibili e raccordi idraulici , in particolare in prossimità dell'esposizione all'acqua salata, punti vibranti e giunti mobili.
Australia: attrezzature minerarie e pesanti
La manutenzione delle attrezzature idrauliche minerarie in Australia solitamente comporta forti polveri, carichi pesanti, temperature elevate e lunghi orari di lavoro. In questo ambiente, il controllo della contaminazione è fondamentale. I filtri dovrebbero essere controllati frequentemente, i serbatoi dell'olio dovrebbero essere puliti regolarmente e le aste dei cilindri dovrebbero essere protette da urti e graffi.
Per i cilindri per carichi pesanti utilizzati nell'industria mineraria, nella metallurgia e nei sistemi di sollevamento, selezionare un forte cilindro idraulico con materiali di tenuta resistenti all'usura. Se la guarnizione del cilindro si rompe sotto carico pesante, la macchina potrebbe perdere capacità di sollevamento o spostarsi pericolosamente.
9. Manutenzione quotidiana per prevenire la bassa pressione della stazione idraulica
Una pratica alla manutenzione del sistema idraulico guida dovrebbe concentrarsi sulla prevenzione, non solo sulla riparazione di emergenza. La maggior parte dei guasti alla pressione può essere ridotta controllando la pulizia dell'olio, controllando tempestivamente le perdite e sostituendo puntualmente le parti usurate.
Controllare il livello dell'olio prima dell'uso. Un basso livello dell'olio può causare aspirazione d'aria, cavitazione e fluttuazioni di pressione.
Utilizzare l'olio idraulico corretto. Selezionare la viscosità in base alla temperatura, alla pressione e ai requisiti dell'attrezzatura.
Sostituisci i filtri regolarmente. Un filtro di aspirazione ostruito può causare inattività della pompa, rumore e flusso di uscita basso.
Ispezionare tubi e raccordi. Sostituire i tubi rotti e i connettori danneggiati prima che le perdite diventino gravi.
Monitorare la temperatura dell'olio. Un rapido aumento della temperatura può indicare perdite interne, sovraccarico o strozzamento della valvola.
Mantenere le valvole pulite. I contaminanti possono causare incollamento della bobina, risposta ritardata e instabilità della pressione.
Registrare le letture della pressione. Confronta la pressione attuale con i normali dati operativi per rilevare i primi cambiamenti.
Quando si sostituiscono i componenti, scegliere parti che corrispondano alle reali condizioni di lavoro. Una scelta opportunamente la pompa idraulica , la valvola di controllo correttamente dimensionata e un sistema di tenuta affidabile possono aiutare a ridurre i guasti ripetuti. Per i progetti di manutenzione internazionali, la spedizione globale e i distributori locali autorizzati possono anche ridurre i tempi di inattività e migliorare l’efficienza del servizio.
10. Domande frequenti: risoluzione dei problemi di bassa pressione della stazione idraulica
Qual è la causa più comune della bassa pressione della stazione idraulica?
Le cause più comuni sono perdite esterne, basso livello dell'olio, filtri di aspirazione intasati, malfunzionamento della valvola di sicurezza e perdite interne della pompa idraulica . Iniziare con perdite visibili e livello dell'olio prima di ispezionare i componenti interni.
Come posso risolvere il problema della bassa pressione idraulica in un escavatore?
Per correggere la bassa pressione idraulica in un escavatore, controllare innanzitutto il livello dell'olio, i tubi flessibili, i raccordi e il filtro di aspirazione. Quindi ispezionare l'impostazione della valvola di sicurezza e testare la pompa sotto carico. Se l'escavatore non dispone ancora di forza di sollevamento, verificare la presenza di perdite nel cilindro e di usura della pompa.
Posso aumentare la pressione della valvola limitatrice come soluzione rapida?
No. Aumentare ciecamente la pressione della valvola di sicurezza non è sicuro. Una pressione eccessiva può danneggiare tubi, valvole, cilindri e pompe. Identificare sempre perdite, ostruzioni, guasti alle guarnizioni o usura della pompa prima di effettuare una regolazione della pressione della stazione idraulica industriale.
Perché la pressione idraulica diminuisce quando l'olio si surriscalda?
L'olio caldo ha una viscosità inferiore, che può aumentare le perdite interne nelle pompe, nelle valvole e nei cilindri usurati. Se la pressione diminuisce quando la temperatura dell'olio supera i livelli normali, verificare l'eventuale usura della pompa, perdite della valvola e guasti alla guarnizione del cilindro idraulico.
Come posso sapere se la pompa idraulica presenta perdite interne?
I segni di perdite interne della pompa idraulica includono bassa pressione sotto carico, movimento debole dell'attuatore, riscaldamento rapido dell'olio e flusso ridotto. Un flussometro o un test di efficienza volumetrica è il modo migliore per confermare il problema.
Cosa devo controllare se un motore idraulico non ha abbastanza potenza?
Se un motore idraulico non dispone di potenza sufficiente, controllare il flusso di uscita della pompa, l'impostazione della valvola di sicurezza, la pressione di ingresso, la pressione di scarico della cassa e la contropressione della linea di ritorno. Il motore potrebbe essere normale mentre l'unità di potenza non riesce a fornire una pressione o un flusso sufficienti.
Con quale frequenza è necessario ispezionare i tubi e i raccordi idraulici?
Nel normale utilizzo industriale, ispezionare tubi e raccordi ogni tre mesi. Negli ambienti edili, minerari, marini e agricoli, ispezionarli mensilmente o settimanalmente a seconda delle vibrazioni, dell'impatto, della corrosione e delle ore di funzionamento.
Quando dovrei sostituire la guarnizione di un cilindro idraulico?
Sostituire le guarnizioni del cilindro quando si notano perdite dallo stelo, cadute di pressione, deriva del cilindro, forza di sollevamento debole o movimento lento. Per le apparecchiature per impieghi gravosi, sostituire l'intero kit di guarnizioni invece di sostituire solo una guarnizione danneggiata.
Conclusione
La bassa pressione della stazione idraulica è solitamente causata da perdite, fornitura di olio insufficiente, guasto della valvola, danni alla guarnizione, problemi al motore o al giunto o usura interna della pompa. Il metodo di riparazione corretto consiste nell'ispezionare dal semplice al complesso: controllare prima il livello dell'olio e le perdite, quindi ispezionare i filtri, le valvole di sicurezza, le guarnizioni, la trasmissione del motore, l'allineamento del giunto e infine la pompa.
Un processo strutturato di risoluzione dei problemi del sistema idraulico riduce i tempi di fermo, evita la sostituzione non necessaria dei componenti e migliora l'affidabilità delle apparecchiature. Che l'applicazione riguardi la riparazione di stazioni idrauliche in Nord America, la sostituzione di pompe idrauliche in Europa, servizi idraulici industriali nel sud-est asiatico o la manutenzione di apparecchiature idrauliche minerarie in Australia, si applica lo stesso principio: identificare la vera causa prima di sostituire i componenti principali.
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