Rozwiązywanie problemów z silnikiem tłokowym osiowym: czy silnik jest zużyty, czy też pętla go głodzi?

Po dwudziestu minutach zmiany hydrostatyczny napęd jezdny, który dobrze radził sobie z zimnem, zaczyna słabnąć. Położenie dźwigni nie uległo zmianie. Zmienia się dźwięk: silnik pracuje nieco bardziej nierówno przy dużym kącie obrotu, przewód spustowy obudowy jest cieplejszy niż przewód powrotny, a wzniesienie, na które maszyna wspięła się rano, wymaga teraz drugiej próby. Zanim skarga dotrze do warsztatu, nazwiska trzech podejrzanych są już znane, a najdroższy zwykle wymieniany jest jako pierwszy.

Ta kolejność jest zrozumiała. Wysokie ciśnienie i precyzyjne powierzchnie sprawiają, że grupa obrotowa jest częścią, którą ludzie mogą sobie wyobrazić, a kiedy maszyna przestaje działać, jest to pierwszy element, który wymieniają. The gama silników hydraulicznych pokazuje, dlaczego ten obraz może wprowadzać w błąd: architektura decyduje, które tryby awarii są w ogóle możliwe, a notatki terenowe dotyczące słabych osiągów silnika powracają do tego samego tematu, czyli tego, że utrata prędkości ma więcej niż jednego właściciela.

Diagnozę utrudnia fakt, że silnik z tłokiem osiowym jest jedynym elementem napędu hydrostatycznego zależnym od ciągłego dostarczania oleju pod niskim ciśnieniem, którego sam nie wytwarza. W obwodzie zamkniętym zasilanie pochodzi z pompy ładującej. Kiedy zmienia się ciśnienie doładowania, filtracja, chłodzenie lub napęd mechaniczny, silnik zgłasza problem poprzez te same trzy objawy, które wywołuje zużyty silnik: niższa prędkość, niższy moment obrotowy i wyższa temperatura spustu obudowy. Wartości momentu obrotowego, tolerancje i granice regulacji znajdują się w dokładnej instrukcji maszyny i karcie danych silnika dla jednostki na maszynie.

Krótka odpowiedź wraz z warunkami

Jeśli silnik z tłokiem osiowym stracił prędkość i moment obrotowy, ale przepływ w jego obudowie jest nadal bliski poziomu, jaki wskazywał, gdy maszyna była sprawna, prawdopodobnie silnik nie jest uszkodzoną częścią. Przyjrzyj się najpierw ciśnieniu doładowania i różnicy między ciśnieniem doładowania a ciśnieniem w obudowie, następnie filtracji, temperaturze oleju i napędowi mechanicznemu pomiędzy silnikiem a obciążeniem. The sekwencja testu silnika jest właściwym narzędziem do tego wczesnego porównania, a Notatki dotyczące ciśnienia spustowego obudowy wyjaśniają, dlaczego przewód spustowy jest często pierwszym miejscem, w którym ujawnia się ukryta usterka.

Jeżeli przepływ przez spust skrzyni znacznie wzrósł przy tej samej temperaturze i ciśnieniu oleju, a wzrostu nie można wytłumaczyć zaworem płuczącym lub wyciekiem pompy na tym samym przewodzie spustowym, grupa wirująca wzbudziła podejrzenia. Warunkiem ważności tej odpowiedzi jest pomiar w temperaturze i ciśnieniu, w którym operator widzi usterkę; silnik przetestowany na zimno i bez obciążenia przejdzie test szczelności, co prawie nic nie znaczy, co jest głównym argumentem firmy lepkość odniesienia zastosowana do ciepłej maszyny.

Granica jest następująca: przepływ w drenie obudowy świadczy o wycieku, a nie o jego lokalizacji. W maszynie z obiegiem zamkniętym przewód spustowy zwykle przenosi wycieki z silnika, pompy i przepływ z pętlowego zaworu płuczącego. Jeśli nie wiadomo, co jeszcze jest odprowadzane do tej linii, wysoki odczyt może skazać niewłaściwy element i dlatego prowadnica spustowa po stronie pompy należy do tego samego pliku. The wyjaśnienie funkcji drenażu obudowy jest tłem dla czytelników, którzy spotykają się z portem po raz pierwszy.

Pierwsza czynność nie jest więc demontażem. Jest to dwupunktowa kampania pomiarowa: przepływ przez spust skrzyni i temperatura spustowa skrzyni w stanie reklamowanym, plus ciśnienie doładowania mierzone w stosunku do ciśnienia w skrzyni, zarejestrowane dwukrotnie - raz przy oleju zimnym i raz przy oleju o normalnej temperaturze roboczej.

Co już wiadomo przed pomiarem

Granica dowodów. Poniższe informacje o produktach są publikowane na aktualnych stronach BLINCE. Zależności obwodów pochodzą z dokumentacji aplikacyjnej OEM (dokumentacja tłoka osiowego Bosch Rexroth i instrukcja zastosowań przekładni hydrostatycznej firmy Danfoss). Obliczone liczby są oznaczone jako przykłady lub obliczenia i nie stanowią obietnicy wydajności dla żadnej konkretnej maszyny.

Silniki z tłokiem osiowym z wygiętą osią są oceniane na podstawie przemieszczenia i Silnik ze stałą osią wygiętą BLINCE A2FO jest dostępny w zakresie wydajności około 45–90 cm⊃3/obr., ciśnieniu znamionowym 400 barów, ciśnieniu szczytowym 450 barów, typowych prędkościach roboczych od 2000 do 6000 obr./min, maksymalnej prędkości około 6000–8000 obr./min i podanym zakresie temperatur roboczych od -40 do +115 °C. Liczby te plasują go w segmencie pojazdów ciężkich, w którym prędkość i moment obrotowy są ustalane na podstawie różnicy przepływu i ciśnienia, a nie samego silnika, i gdzie przewodnik wyboru silników z tłokiem osiowym jest lepszym punktem wyjścia niż strona rozwiązywania problemów, gdy maszyna nigdy nie działała poprawnie.

Silniki zmienne zachowują się znowu inaczej, ponieważ przemieszczenie staje się wielkością sterującą. The Silnik zmienny z osią kątową BLINCE A6VM jest dostępny przy ciśnieniu ciągłym około 400 barów i ciśnieniu szczytowym 450–500 barów, z opcjami sterowania obejmującymi hydrauliczne i elektryczne sterowanie proporcjonalne, przełączanie dwupozycyjne, automatyczne sterowanie zależne od wysokiego ciśnienia i sprzężenie zwrotne prędkości. Kiedy silnik zmienny traci prędkość w pozycji sterującej, w której pracował, sterowanie i jego ciśnienie sterujące należą do Przegląd kategorii silników tłokowych osiowych od początku, a nie od końca.

W opublikowanym dokumencie dotyczącym wyboru silników firma Parker Hannifin klasyfikuje silniki tłokowe z osią wygiętą jako jednostki charakteryzujące się dużą prędkością i wysokim momentem obrotowym, znane z wysokich ciśnień, dużych prędkości oraz sprawności objętościowej i mechanicznej w zakresie 97–98%. Opublikowany zakres jest przydatny jako punkt odniesienia przy obliczaniu wycieków w dalszej części tego artykułu, z jedną ostrożnością: opublikowaną wydajność mierzy się w określonych warunkach, a nie na Twojej maszynie, z olejem i pod ciśnieniem w Twojej obudowie.

Dlaczego silnik tłokowy osiowy ulega awarii inaczej niż silnik orbitalny

Zarówno silnik orbitalny, jak i silnik z tłokiem osiowym można opisać jako silniki hydrauliczne i mniej więcej na tym podobieństwo kończy się, gdy maszyna zaczyna tracić wydajność. Silnik orbitalny jest kompaktowy, toleruje szeroki zakres lepkości i jest stosunkowo niedrogi w wymianie, co kształtuje sposób, w jaki technicy go traktują: mierz, a następnie wymieniaj. The gama silników z tłokiem osiowym znajduje się na drugim końcu tej samej decyzji, ponieważ jednostka o zmiennym wydatku jest kontrolowanym urządzeniem wysokociśnieniowym, którego luzy wewnętrzne, siły docisku i ciśnienia sterujące są częścią zachowania obwodu.

Praktyczną konsekwencją jest to, że mniej usterek w silniku z tłokiem osiowym znajduje się „wewnątrz silnika”, niż sugerują objawy. Dokumentacja zespołu tłoka osiowego firmy Rexroth otwiera rozdział poświęcony rozwiązywaniu problemów instrukcją, którą łatwo pominąć, a którą jest kosztowną zignorować: pracuj systematycznie, ponieważ przypadkowe usunięcie i ponowna regulacja ustawień może zniszczyć dowody pierwotnej przyczyny. Ta sama dokumentacja wymaga od technika ustalenia, czy jednostka działała prawidłowo w całym układzie przed wystąpieniem problemu i co zmieniło się od tego czasu – warunki pracy, konserwacja, naprawy, modernizacje, płyn hydrauliczny.

Dlatego ten artykuł zaczyna się od dziennika zmian i porównania temperatur, a nie od rozbiórki. Zużycie sprzęgła jest szczególnie skutecznym oszustem, ponieważ luźny lub niewspółosiowy napęd powoduje taką samą prędkość obrotową jak zużyty silnik; the Sprawdzanie wielowypustów i sprzęgieł zajmuje mniej niż godzinę i nic nie kosztuje. The Przewodnik po stopniowej utracie wydajności silnika przebiega w ten sam sposób w przypadku maszyn, w przypadku których usterka pojawiła się stopniowo, a nie nagle.

Cztery pytania porządkujące całą diagnozę

Pytanie 1: Czy kiedykolwiek było to słuszne? Jeśli maszyna działała prawidłowo przez kilka miesięcy, a następnie została wymieniona, usterką jest zdarzenie: obejście filtra, uszkodzony wentylator chłodnicy, wymieniony wąż o mniejszej średnicy, przesunięty drążek sterujący, zwiększone obciążenie. Jeśli maszyna nigdy nie działała poprawnie po zbudowaniu lub wymianie, usterka jest problemem związanym ze specyfikacją: przemieszczeniem, rodzajem sterowania, przepływem płukania, prowadzeniem drenu lub obciążeniem cieplnym. The przewodnik wyboru obejmuje drugi przypadek, a Etapy testów terenowych silnika hydraulicznego obejmują pierwszy.

Pytanie 2: Czy blaknie tylko wtedy, gdy olej jest gorący? Zimny ​​olej jest gęsty, więc wycieki wewnętrzne są niewielkie, a zużyty silnik może wyglądać zdrowo przez pierwsze piętnaście minut. W miarę nagrzewania się oleju lepkość spada, wzrasta wyciek i spada prędkość. The przewodnik po lepkości oleju hydraulicznego wyjaśnia, dlaczego ten sam luz powoduje większe nieszczelności w temperaturze 70°C niż przy 25°C, a piasta silnika zawiera listę architektur, których opublikowane tolerancje temperatury i lepkości różnią się najbardziej.

Pytanie 3: Czy zanika pod wpływem nacisku czy z czasem? Zanik sygnału związany z obciążeniem wskazuje na wyciek lub problem z ustawieniem ciśnienia. Zanikanie zależne od czasu wskazuje na ciepło, filtrację lub chłodzenie. Silnik, który rano trzyma prędkość i traci ją po trzydziestu minutach ciągłej pracy, to zjawisko pętli termicznej, a nie zerwanego zęba przekładni, a Odniesienia temperatury obudowy i chłodzenia wyznaczają drogę ciepła prowadzącą do chłodnicy. The Wartość odniesienia ciśnienia spustowego obudowy pokazuje, jak ta sama pętla uszkadza uszczelnienia wału i powtarza awarię.

Pytanie 4: Do czego służy drenaż obudowy? Przepływ w drenie obudowy to jedyny odczyt, który bezpośrednio obserwuje wewnętrzny wyciek podczas pracy, dlatego zasługuje na własne obliczenia, a nie na rzut oka na przewód powrotny. The Metoda testu silnika obejmuje ogólną sekwencję i Wyjaśniono funkcję drenażu obudowy i wyjaśniono, dlaczego ten przepływ w ogóle istnieje. Kolejne sekcje dostosowują oba do zespołu tłoka osiowego w obiegu zamkniętym, gdzie przewód spustowy jest wspólny.

Gdzie podłączyć wskaźniki i przepływomierz

Zanim jakakolwiek liczba będzie warta zarejestrowania, punkty pomiarowe muszą być prawidłowe. W przypadku instalacji z tłokiem osiowym w obiegu zamkniętym istotne są cztery lokalizacje ciśnienia i jedno miejsce przepływu: porty A i B pętli wysokociśnieniowej, ciśnienie doładowania lub doładowania, ciśnienie w obudowie w najwyższym porcie spustowym (powszechnie oznaczane T1, T2 lub U w zespołach z tłokiem osiowym) oraz przepływ spustowy obudowy mierzony w przewodzie spustowym na drodze do zbiornika. Kolejność czytań jest określona w ust sekwencja testu obciążonego silnika oraz prowadnica spustowa obudowy pompy pokazuje, jak te same porty są odczytywane w drugiej połowie przekładni.

Dwa szczegóły zmieniają odczyt. Po pierwsze, przewód spustowy musi znajdować się w najwyższym dostępnym otworze i musi prowadzić z powrotem do zbiornika, a nie do kolektora powrotnego pod ciśnieniem, w przeciwnym razie mierzone ciśnienie w obudowie będzie uwzględniać przeciwciśnienie innej osoby. The funkcja otworu spustowego obudowy wyjaśnia tę linię; reguły routingu pochodzą z dokumentacji maszyny i silnika oraz zarejestrowane wzorce awarii ciśnienia spustowego pokazują, co się pojawia, gdy są ignorowane.

Po drugie, w obwodzie zamkniętym przepływ drenu jest kombinacją. Instrukcja prowadzenia drenów firmy Rexroth dla wielu jednostek wyraźnie stwierdza, że ​​w żadnej sytuacji wspólna linia spustowa nie może przekraczać najniższego dopuszczalnego ciśnienia w obudowie żadnego podłączonego urządzenia. Jeśli pompa tłokowa i silnik korzystają ze wspólnego przewodu spustowego, a wyciek własny pompy wzrasta, wraz z nim wzrasta odczyt drenu z obudowy silnika — jest to mechanizm, który Dokumenty prowadzące spust pompy tłokowej od strony pompy i przewodnik dotyczący lepkości wyjaśnia kwestię prześwitu i grubości warstwy.

Zanotuj pięć wartości w każdym punkcie testowym, a nie jedną: temperaturę oleju w zbiorniku, temperaturę spustu skrzyni, prędkość wału, różnicę ciśnień w pętli i przepływ podczas drenażu skrzyni. Temperatura bez ciśnienia lub ciśnienie bez temperatury dają odczyty, których inne osoby nie są w stanie odtworzyć. Numer wycieku, którego nikt nie jest w stanie odtworzyć, nie jest dowodem, a Procedura testów laboratoryjnych i terenowych opiera się właśnie na tej dyscyplinie, podczas gdy Artykuł dotyczący funkcji drenażu obudowy wyjaśnia, co właściwie dzieje się z przepływem wewnątrz obudowy.

Pomiar pierwszy: przepływ drenażu obudowy i obliczenie wycieku

Jest to obliczenie oddzielające zużytą grupę wirującą od zagłodzonej i wymaga czterech danych wejściowych.

Krok 1 — teoretyczny przepływ przez silnik. Silnik o pojemności 80 cm³ na obrót i obracanie się z prędkością 1500 obr./min zużyłoby:

Q_th = V × n ÷ 1000 = 80 × 1500 ÷ 1000 = 120 L/min

Krok 2 — wyciek związany z grupą wirującą. Zmierzony spust obudowy uwzględnia przepływ przez zawór płuczący, dlatego należy go usunąć przed oceną silnika:

Q_leak = Q_case − Q_flush = 6,0 − 2,0 = 4,0 l/min

Krok 3 — oszacowanie wydajności wolumetrycznej.

η_v ≈ 1 − (Q_przeciek ÷ Q_th) = 1 − (4,0 ÷ 120) = 1 − 0,033 = 0,967 → około 97%

Mieści się to w opublikowanym zakresie 97–98% dla zdrowych silników tłokowych z wygiętą osią, mierzonym tutaj przy temperaturze spustowej obudowy wynoszącej około 55 °C. Teraz powtórz ten sam test z olejem w jego normalnej temperaturze roboczej, powiedzmy 80°C, przy tym samym obciążeniu: spust w obudowie wskazuje 9,0 l/min. Odejmując te same 2,0 l/min przepływu płukania, otrzymujemy 7,0 l/min, a η_v spada do około 94% . Silnik nadal nadaje się do wielu zastosowań, ale tendencja jest obecnie dokumentowana, a nie dyskutowana, a następny zaplanowany test ma punkt odniesienia. The notatki dotyczące ciśnienia spustowego obudowy i przewodnik po lepkości to dwa odniesienia, które zamieniają te dwa odczyty w ocenę, a nie przypuszczenie.

Dla kontrastu rozważmy tę samą maszynę ze spustem obudowy wynoszącym 14 l/min w temperaturze 80°C. Usunięcie przepływu płuczącego o natężeniu 2,0 l/min pozostawia wyciek 12,0 l/min, η_v ≈ 90% , a głównym podejrzanym staje się grupa wirująca. Przy 22 l/min szacunkowa wartość spada do około 83% , czyli poziomu, przy którym zmniejszona prędkość, rosnąca temperatura obudowy i utrata momentu obrotowego zwykle występują razem. The listę kontrolną przyczyn systemowych słabej wydajności przed zapisaniem wniosków należy wyczyścić Przewodnik kontroli zanieczyszczeń wyjaśnia, jak szybko cząsteczka zużycia może przenieść sprawną jednostkę do tego zakresu.

Kontrola krzyżowa z momentem obrotowym. Teoretyczny moment obrotowy jest funkcją różnicy ciśnień i przemieszczenia:

T_th = Δp × V ÷ 62,8 = 350 × 80 ÷ 62,8 ≈ 446 Nm (teoretycznie, bez strat)

Przy ogólnej sprawności wynoszącej około 0,95 wartość użyteczna wynosi w przybliżeniu 424 Nm . Jeśli maszyna zatrzymuje się poniżej tej wartości przy tej samej różnicy ciśnień, oznacza to albo obciążenie wzrosło, albo część ciśnienia jest odprowadzana w inne miejsce niż silnik — przedwczesne pękanie zaworu nadmiarowego, zwężenie węża lub ustawienie przeciwwagi, które nie jest już dostosowane do obciążenia. The Metoda testu obciążonego oddziela moc wyjściową wału od strat w obwodzie, a przewodnik wyboru pokazuje, które z tych strat są zaprojektowane, a nie uszkodzone.

Czego nie dowodzą obliczenia. Nie mówi, czy wyciek występuje za szczękami tłokowymi, płytką zaworową, tłokiem sterującym czy uszczelnieniem wału, ponieważ tych dróg nie można oddzielić od zewnątrz silnika. To rozdzielenie wymaga demontażu na stole z ograniczeniami producenta lub decyzji o wymianie podjętej na podstawie trendu, a nie pojedynczego odczytu. The notatki z kontroli dysku zewnętrznego obejmują zewnętrzną część tego pytania oraz Notatki dotyczące awarii uszczelnienia obejmują awarię uszczelnienia, która wygląda jak awaria wewnętrzna.

Czytanie liczb: jakie znaczenie ma wynik

Weź dwa wyniki z poprzedniej sekcji i zastosuj je w odpowiedniej kolejności. Oszacowanie wycieku w pobliżu opublikowanego zakresu, mierzonego w temperaturze i ciśnieniu roboczym, przy drenie obudowy, który nie jest pęcherzykowy i temperaturze obudowy, która jest stabilna, powoduje umieszczenie silnika w dół na liście podejrzanych. Kolejnymi podejrzanymi są ciśnienie doładowania, filtracja, chłodzenie i napęd mechaniczny — wszystkie są tańsze w przeglądzie niż wymiana silnika i wszystkie powodują identyczne objawy. The odniesienie do zarządzania temperaturą i przewodnik dotyczący kontroli skażenia szczegółowo omawia tych dwóch podejrzanych.

Oszacowanie wycieku, które wyraźnie dryfowało, w połączeniu z temperaturą drenu obudowy, która rośnie szybciej niż temperatura zbiornika, wskazuje na grupę wirującą. Przed złożeniem zamówienia w pliku znajdują się jeszcze dwie kontrole: stan wału i wielowypustu oraz ustawienie sprzęgła. The przewodnik zużycia wału wielowypustowego wyjaśnia, w jaki sposób zużyte pasowanie sprzęgła naśladuje usterkę silnika i dlaczego silnik zamienny ulega następnie awarii w ten sam sposób, co jest najdroższą wersją tej diagnozy, oraz wskaźnik lepkości wyklucza płyn jako przyczynę dryfu.

Istnieje trzecia możliwość, która nie pasuje do żadnej kolumny i jest często pomijana w maszynach ze zmiennym silnikiem: sterowanie przemieszczeniem nie osiąga zadanego kąta. Silnik jest sprawny hydraulicznie, a ciśnienie w pętli jest prawidłowe, ale kąt obrotu pozostaje minimalny, dzięki czemu maszyna pracuje z dużą prędkością i niskim momentem obrotowym, niezależnie od tego, co mówi dźwignia. Dokumentacja firmy Rexroth dotycząca silników z tłokiem osiowym zmiennym wymienia niewystarczające ciśnienie sterujące lub sterujące oraz wadliwe urządzenie sterujące wśród przyczyn „nieosiągnięcia prędkości obrotowej lub momentu obrotowego” oraz zużycia wewnętrznego. na Instalacja zmiennej silnika A6VM , potwierdzenie napięcia cewki, sygnału sterującego i ciśnienia sterującego zajmuje kilka minut, a Poradnik doboru tłoka osiowego wyjaśnia, dlaczego rodzaj sterowania w pierwszej kolejności zmienia oczekiwaną reakcję.

Ciśnienie ładowania: usterka kopiująca zużyty silnik

Ciśnienie doładowania to część napędu o obwodzie zamkniętym, którą technicy szanują w teorii i pomijają w praktyce. W instrukcji firmy Danfoss dotyczącej zastosowań przekładni hydrostatycznych opisano, co właściwie robi pompa ładująca: uzupełnia płyn w pętli utracony w wyniku nieefektywności objętościowej pompy i silnika, zastępuje płyn usunięty przez zawór płuczący, uzupełnia płyn w celu uzyskania efektu modułu objętościowego wywołanego obciążeniem, dostarcza przepływ do tłoków sterujących serwomechanizmem skoku i zasila funkcje pomocnicze, takie jak zwalnianie hamulca. Jego funkcje ciśnieniowe są równie konkretne — utrzymywanie niskiego ciśnienia w pętli, które zapewnia siły dociskające działające na grupy wirujące, aktywowanie serwosterowania i kontrolowanie przepływu płukania przez różnicę między zaworem nadmiarowym ładowania a zaworem nadmiarowym płukania pętlowego. The Artykuł dotyczący funkcji opróżniania obudowy pokazuje, gdzie uzupełniony olej trafia do wnętrza obudowy oraz hub silnika pokazuje, jak wiele architektur jest od niego zależnych.

Przeczytaj tę listę ponownie, mając na uwadze awarię pompy ładującej. Utrata ciśnienia doładowania usuwa siłę dociskającą, która utrzymuje grupę obrotową w osadzeniach, osłabia sterowanie ustalające przemieszczenie i zmniejsza przepływ płuczący, który przenosi ciepło z obudowy. Obserwowalnym zachowaniem silnika jest wówczas zmniejszona prędkość, zmniejszony moment obrotowy, rosnąca temperatura obudowy i rosnący hałas – klasyczny opis zużytego silnika. To nie jest silnik. Wymiana silnika w tym stanie powoduje zainstalowanie nowej grupy wirującej w tym samym uszkodzonym obwodzie, a druga awaria pojawia się szybciej niż pierwsza. The notatki dotyczące przypadków powtarzających się niepowodzeń dokumentują ten wzorzec, a Wartość odniesienia temperatury oleju pokazuje, w jaki sposób gromadzi się ciepło, podczas gdy przyczyna jest wciąż omawiana.

Najważniejszym szczegółem pomiaru nie jest samo ciśnienie doładowania, ale ciśnienie doładowania powyżej ciśnienia w obudowie. Firma Danfoss twierdzi, że w przypadku zintegrowanej pompy ładującej zawór nadmiarowy doładowania jest odniesiony do ciśnienia w obudowie, zatem odpowiednim ciśnieniem doładowania jest różnica powyżej ciśnienia w obudowie, a niezatrzymanie tej różnicy może skutkować uszkodzeniem urządzenia. Maszyna z odczytem ładunku 24 bary i odczytem obudowy 12 barów ma niższe użyteczne ciśnienie doładowania, niż wskazuje manometr. Wysokie ciśnienie w obudowie może pochodzić z ograniczonej linii spustowej, wspólnego kolektora spustowego, zaworu zwrotnego zainstalowanego w linii spustowej lub instalacji nad zbiornikiem, która nigdy nie była ponownie sprawdzana po modyfikacji, oraz Prowadnica spustowa obudowy pompy biegnie przez obudowę z przewodem wspólnym aż do zbiornika.

Z tego samego powodu ciśnienie w obudowie ma swój własny limit, który nie ma nic wspólnego z wydajnością. Dokumentacja tłoków osiowych firmy Rexroth dla rodziny A2FO podaje średnią różnicę ciśnień pomiędzy obudową a ciśnieniem otoczenia wynoszącą 2 bary, której nie można w sposób ciągły przekraczać w normalnej temperaturze roboczej, z dopuszczalnymi chwilowymi skokami poniżej 0,1 s do 10 barów oraz wymaganiem, aby ciśnienie w obudowie utrzymywało się na poziomie ciśnienia otoczenia lub powyżej. Są to opublikowane limity dla tej rodziny komponentów i są powodem, dla którego technik, który podnosi ciśnienie w obudowie, aby „poprawić płukanie”, zamienia problem z wydajnością na awarię uszczelnienia wału – a jest to zajęcie Notatki dotyczące limitów ciśnienia w obudowie opisują szczegółowo i takie, które Opublikowany zakres danych A2FO umieszcza w kontekście konkretnego silnika z osią zakrzywioną.

Zużycie tarczy sterującej, wygiętej osi i sterowania: która część powoduje jaki objaw

Wewnątrz silnika z tłokiem osiowym kilka elementów zużywa się w różnych skalach czasowych i nie wszystkie powodują takie same objawy. Wiedza, który podpis należy do której grupy, skraca pracę na ławce nawet wtedy, gdy ostateczny wyrok wymaga jeszcze demontażu. The przewodnik kontroli zanieczyszczeń ma tu większe znaczenie niż w przypadku większości tematów hydraulicznych, ponieważ zanieczyszczenia docierają do tych powierzchni, zanim dotrą do jakiegokolwiek wskaźnika filtra, a Odniesienie do temperatury oleju obejmuje drugi mechanizm, który przyspiesza to samo zużycie.

Płytka zaworowa lub płytka sterująca i powierzchnia cylindra to para, która najbardziej bezpośrednio zmienia wydajność. Zarysowania lub zużycie w tym miejscu stale zwiększają wycieki wewnętrzne i powodują wzrost przepływu spustowego w obudowie wraz ze spadkiem prędkości, a wyciek jest większy, gdy olej jest rzadki. Danfoss zaleca czystość cieczy na poziomie ISO 22/18/13 lub lepszą dla obwodów przekładni hydrostatycznych, a praca w wysokiej temperaturze zwiększa wymagania. The mechanizm uszkodzenia uszczelki wynika z tej samej drogi wycieku, natomiast odniesienie do lepkości wyjaśnia połowę zdania dotyczącą grubości oleju.

Płytki tłokowe i powierzchnia toczna, o którą się opierają, tworzą inny wzór. Wczesne zużycie objawia się tym, że silnik staje się głośny pod ciśnieniem i nagrzewa się w obudowie, a jednocześnie utrzymuje dość dobrą prędkość; późniejsze zużycie powoduje powstawanie metalu w filtrze i szybki wzrost nieszczelności. Łożyska i wspornik wału powodują wibracje, bicie i wycieki uszczelnień, a nie utratę momentu obrotowego, co jest typowym zjawiskiem wolno pracujący silnik jest traktowany jako usterka mechaniczna, a nie hydrauliczna, i Notatki dotyczące zużycia sprzęgieł i wielowypustów dotyczą elementów zewnętrznych wytwarzających identyczny hałas.

Tłok sterujący i serwo w silniku zmiennym powodują błędy położenia — silnik pracuje, ale nie z zadaną wartością przemieszczenia — i mogą ulec awarii bez jakiejkolwiek zmiany w przypadku całkowitego przepływu spustowego. The Strona produktu A6VM zawiera listę opublikowanych opcji sterowania dla tej rodziny, co jest najszybszym sposobem na określenie, czym faktycznie steruje maszyna, podczas gdy Uwagi dotyczące doboru zespołów tłokowych osiowych określają, w jaki sposób rodzaj sterowania zmienia reakcję, jakiej powinien oczekiwać operator.

Uszczelnienia wału nie bez powodu znajdują się na końcu tej listy. Nieszczelność uszczelki jest objawem ciśnienia w obudowie, prędkości, temperatury lub nacięcia na wale, a nie jest zwykle pierwotną usterką. Rexroth zauważa, że ​​na żywotność uszczelnienia wału wpływa prędkość obrotowa i ciśnienie w obudowie, co jest techniczną wersją tego samego ostrzeżenia: wymiana uszczelki bez skorygowania stanu ciśnienia w obudowie powoduje powtórzenie awarii. The przewodnik po ciśnieniu spustowym obudowy i powtarzającej się awarii silnika prowadzi do podjęcia decyzji o naprawie i prowadnica spustowa po stronie pompy pokazuje, w jaki sposób wspólna linia spustowa przenosi problem pomiędzy urządzeniami.

Tabela decyzyjna: objaw, pomiar i następne działanie

Skorzystaj z tabeli, aby poprowadzić diagnostykę. W każdym rzędzie zakłada się, że maszyna ma temperaturę roboczą i jest pod obciążeniem powodującym usterkę.

Na podkreślenie zasługują dwa wiersze, gdyż są to najczęstsze fałszywe przekonania. Pierwszym z nich jest odczyt drenażu z dużej obudowy, mierzony na zimnej maszynie: liczba jest rzeczywista i mierzy lepkość, a nie zużycie – wskaźnik lepkości i odniesienia do sposobu testowania razem definiują prawidłowe porównanie. Drugi to usterka ciśnienia sterującego w silniku zmiennym, objawiająca się utratą momentu obrotowego, utratą prędkości i przegrzaniem obudowy, gdy grupa wirująca jest nienaruszona; miernik i Wartości ciśnienia spustowego rozwiązują ten problem, pod warunkiem, że ciśnienie sterujące jest zapisane na tym samym arkuszu.

Dwa kompromisy, które zmieniają decyzję o naprawie

Kompromis pierwszy: napraw grupę wirującą, wymień cały silnik lub zmniejsz cło. Regeneracja silnika z tłokiem osiowym to precyzyjna operacja na podzespole, którego luzy i siły docisku decydują o tym, czy silnik przetrwa następne tysiąc godzin. Jednostka wymienna eliminuje to ryzyko, ale kosztuje więcej na początku i wymaga identyfikacji pełnego kodu modelu, typu sterowania i przemieszczenia z tabliczki znamionowej, a nie z pamięci. Trzecia opcja — utrzymanie istniejącego silnika i zmniejszenie cyklu pracy, prędkości lub ciśnienia — jest czasami możliwa do obrony w przypadku maszyny pod koniec jej okresu użytkowania, pod warunkiem, że monitorowany jest trend drenażu obudowy, a temperatura utrzymuje się w dopuszczalnych granicach. W przypadku gdy wyborem jest obniżenie ceł, przewodnik wyboru i gama silników z tłokiem osiowym określa, co musi jeszcze spełnić obniżone obciążenie.

Kompromis drugi: dodaj chłodzenie i filtrację lub popraw mechanizm. Większe chłodnice i drobniejsze filtry chronią uszkodzony silnik i często stanowią najmniej zakłócający pierwszy krok. Nie usuwają źródła cząstek zużycia, a chłodnica zwymiarowana tak, aby ukryć obciążenie cieplne generowane przez wycieki, nie przywróci utraconego momentu obrotowego. W podręczniku zastosowań firmy Danfoss zastosowano przybliżoną konwencję doboru wymiennika ciepła o mocy znamionowej około jednej trzeciej mocy maszyny do przekładni hydrostatycznych, która jest konwencją wyjściową do przeglądu systemu, a nie substytutem pomiaru rzeczywistego obciążenia cieplnego. The Przewodnik kontroli zanieczyszczeń obejmuje cele filtracji i temperatura odniesienia oleju obejmuje bilans cieplny.

Powodem, dla którego ma to znaczenie przy podejmowaniu decyzji o naprawie, jest arytmetyka cieplna. Każdy spadek ciśnienia w obwodzie przekształca moc hydrauliczną w ciepło:

P_strata = Δp × Q ÷ 600

Dla ograniczenia, które kosztuje 20 barów przy 60 l/min, P_loss = 20 × 60 ÷ 600 = 2,0 kW . Ta ilość musi opuścić olej przez chłodnicę lub zbiornik. W maszynie, której chłodnica została dobrana do pierwotnego obciążenia, dodatkowe 2 kW to często różnica między stabilną temperaturą a pętlą termiczną, która skraca żywotność silnika. The Odniesienie do bilansu cieplnego obejmuje stronę systemową tego bilansu, podczas gdy odniesienie do lepkości obejmuje to, co dzieje się z płynem w przypadku utraty równowagi.

Kontrola aplikacji przed przyjęciem silnika zamiennego

Zamienny silnik tłokowy osiowy, który nie pasuje do instalacji, spowoduje raczej nowy problem niż rozwiązanie starego. Przed złożeniem zamówienia należy sprawdzić poniższe elementy z tabliczką znamionową, rysunkiem maszyny i aktualną kartą katalogową. The przewodnik wyboru przegląda tę samą listę w kolejności wyboru, a Notatki z kontroli wału i sprzęgła dotyczą interfejsu mechanicznego, który jest najczęściej błędnie odczytywany.

Na pierwszym miejscu stawiamy pojemność i rodzaj sterowania, ponieważ zmienny silnik ze złym sterowaniem nie jest wymienny z oryginałem nawet przy identycznej pojemności. Kierunek obrotu, pozycje portów i kołnierz montażowy są przestrzegane. Następnie szczegóły hydrauliczne: ciśnienie znamionowe i szczytowe w stosunku do rzeczywistego profilu ciśnienia maszyny, dopuszczalne ciśnienie w obudowie w porównaniu do zmierzonego ciśnienia w obudowie oraz poprowadzenie drenu w obudowie – temat limity tras drenażu i wyjaśnienie portu spustowego.

Wreszcie płyn i środowisko: klasa lepkości w temperaturze roboczej, rzeczywiście osiągnięty poziom czystości, temperatura otoczenia i obudowy oraz dostępna wydajność chłodzenia. The Przewodnik kontroli zanieczyszczeń określa wartość czystości, która najczęściej dyskwalifikuje w przeciwnym razie prawidłową wymianę, a stopień lepkości jest ustalany na podstawie wymagań maszyny, a nie zawartości dostępnej w bębnie. Porównywany asortyment ilustrują dwa produkty BLINCE: Stały silnik z wygiętą osią A2FO do zastosowań, w których przemieszczenie jest stałe, a prędkość jest ustawiana na podstawie przepływu Silnik zmienny A6VM do maszyn wymagających przemieszczania pod kontrolą.

Typowe błędy, które powodują, że dobre silniki trafiają do kosza na złom

Pierwszym błędem jest mierzenie drenażu skrzyni zanim olej się rozgrzeje. Wygląda to rozsądnie, ponieważ na maszynie można bezpiecznie pracować, gdy jest zimno, ale zawodzi, ponieważ odczyt opisuje lepkość. The przewodnik po lepkości stanowi zaplecze techniczne, a przewodnik terenowy dotyczący słabej wydajności silnika podaje praktyczną zasadę: testować w temperaturze, na którą narzeka operator.

Drugim błędem jest zablokowanie obwodu zamkniętego, aby udowodnić, że silnik może utrzymać ciśnienie. Zablokowanie pętli lub wymuszenie utrzymania pełnego ciśnienia nadmiarowego w maszynie, która nie została zaprojektowana do tego testu, przekształca napęd w generator ciepła i może uszkodzić powierzchnie dociskowe wewnątrz silnika, które pompa ładująca ma chronić. Istnieje prawidłowa metoda próby ciśnieniowej i jest ona opisana w procedura testu silnika, a nie improwizowana na podwórku, podczas gdy odniesienie do temperatury wyjaśnia, dlaczego ciepło wytwarzane w tym teście samo w sobie jest destrukcyjne.

Trzecim błędem jest zwiększenie ciśnienia w obudowie lub przeniesienie przewodu spustowego w celu zmniejszenia hałasu. Limity ciśnienia w obudowie to ograniczenia strukturalne dla uszczelek i obudów; granica rodziny tłoków osiowych Rexroth wynosząca 2 bary, średnia różnica ciśnień w normalnej temperaturze roboczej istnieje, ponieważ jej przekroczenie powoduje uszkodzenie uszczelki. The notatki dotyczące awarii ciśnienia w obudowie i Wyjaśnienie portu spustowego w obu przypadkach dotyczy tego samego: hałas powstający w wyniku prowadzenia drenu informuje o płukaniu i powietrzu, a nie o poziomie ciśnienia, który musi być wyższy.

Czwartym błędem jest montaż zamiennego silnika na zanieczyszczonym obwodzie. Jeśli w oleju znajdą się zanieczyszczenia, powierzchnie jezdne nowego agregatu ulegną uszkodzeniu w taki sam sposób jak stare, a okres międzyawaryjny skróci się. The Przewodnik dotyczący kontroli zanieczyszczeń wyznacza cele i Przewodnik po lepkości wyjaśnia, dlaczego gorący, rzadki olej przenosi cząstki w różny sposób przez te same szczeliny.

Piąty błąd polega na założeniu, że usterka związana z niską prędkością jest usterką silnika w maszynie, w której silnik przechodzi przez sprzęgło lub skrzynię biegów. The kontrola wielowypustów i sprzęgieł kosztuje znacznie mniej niż silnik, a Lista kontrolna słabo działających silników zawiera je w kolejności, która najpierw eliminuje najtańsze możliwości.

Kto powinien zrobić przerwę przed złożeniem zamówienia

Zatrzymaj się i zbierz dane zamiast składać zamówienie, jeśli spełniony jest którykolwiek z poniższych warunków: z tabliczki znamionowej nie można odczytać pełnego kodu modelu; nie ma zmierzonego ciśnienia w obudowie ani zmierzonego ciśnienia doładowania; przepływu spustowego obudowy nie można oddzielić od zaworu płuczącego ani wspólnego przewodu spustowego; maszyna jest używana do utrzymywania ładunku, hamowania podczas jazdy, wciągania lub do innych zadań z podwieszonym ładunkiem, gdzie silnik i jego układ hamulcowy są związane z bezpieczeństwem; gatunek oleju lub poziom czystości jest nieznany; lub nie można zmierzyć temperatury obudowy pod obciążeniem.

W takich sytuacjach uczciwe stanowisko jest takie, że silnik jest jednym z wielu, a wymiana może być uzasadniona lub nie. Dowód usuwający blokadę nie jest już opinią. Jest to kompletny arkusz pomiarowy: ciśnienia w określonych punktach, przepływ drenu ze skrzyni w dwóch temperaturach, trend temperatury obudowy, klasa i czystość oleju, ciśnienie sterujące, jeśli ma to zastosowanie, oraz zdjęcia tabliczki znamionowej, przebiegu drenażu i instalacji. The ciśnienie odniesienia spustu i procedura testu silnika wspólnie określa, jak wygląda kompletny arkusz.

Dane do wyceny BLINCE potrzebuje od maszyny

Wyślij następującą listę jako pojedynczą listę, aby można ją było przejrzeć bez drugiej rundy pytań.

Maszyna i zadanie: typ i funkcja maszyny, obciążenie, prędkość docelowa, opis cyklu, praca ciągła lub przerywana, ostatnie zmiany w maszynie lub obwodzie.

Wydajność: zmierzona prędkość wału pod obciążeniem, ciśnienie ciągłe i szczytowe w pętli, różnica ciśnień na silniku, przepływ w silniku, przepływ na drenie obudowy, temperatura obudowy i temperatura zbiornika w momencie reklamacji.

Płyn i środowisko: rodzaj oleju i klasa lepkości, temperatura rozruchu i pracy, stopień filtracji i poziom czystości, warunki otoczenia.

Identyfikacja silnika: kompletny kod modelu lub typu, przemieszczenie, stałe lub zmienne, typ sterowania, kierunek obrotu, kołnierz montażowy i wał, położenie króćców, typ uszczelnienia, jeśli jest znany.

Obwód i objawy: obwód otwarty lub zamknięty, odczyty ciśnienia doładowania i ciśnienia w obudowie, układ płukania i przebieg spustu, stan chłodnicy i filtra, kiedy pojawia się usterka oraz czy biegi do przodu i do tyłu różnią się.

Dowody: zdjęcia tabliczki znamionowej, zdjęcia instalacji, rysunek lub schemat obwodu, metoda pomiaru, próbki oleju lub obrazy zanieczyszczeń po filtrze, historia poprzednich napraw.

Często zadawane pytania

Skąd mam wiedzieć, czy mój silnik z tłokiem osiowym jest zużyty, czy też uszkodzony jest obwód? Porównaj przepływ przez spust obudowy z przepływem teoretycznym w tej samej temperaturze, po usunięciu przepływu przez zawór płuczący i wszelkich nieszczelności wspólnej pompy. Jeśli szacunkowa wartość wycieku jest zbliżona do opublikowanego zakresu wydajności, przed otwarciem silnika sprawdź różnicę ciśnień doładowania, filtrację, chłodzenie i sterowanie.

Jaki jest normalny przepływ drenażu obudowy silnika z tłokiem osiowym? Nie ma jednego numeru. Przepływ przez drenaż obudowy zależy od przemieszczenia, prędkości, ciśnienia, temperatury i układu przepłukiwania, dlatego przydatne jest porównanie z wartościami bazowymi urządzenia lub specyfikacjami producenta dotyczącymi wycieków w określonych warunkach. Tendencja rosnąca przy stałej temperaturze i ciśnieniu jest bardziej informacyjna niż liczba bezwzględna.

Dlaczego silnik traci moc tylko wtedy, gdy olej jest gorący? Lepkość spada wraz ze wzrostem temperatury, więc wewnętrzne luzy zwiększają się i spada wydajność objętościowa. Zimny ​​olej maskuje stan. Z tego też powodu usterka zachowująca się w ten sposób może być problemem związanym z lepkością, a nie zużyciem.

Czy niskie ciśnienie doładowania naprawdę może powodować zużycie osiowego silnika tłokowego? Tak. Ciśnienie ładowania uzupełnia straty w pętli, zapewnia siłę dociskającą grupy obrotowe, zasila sterowanie i napędza przepływ płuczący. Kiedy ciśnienie doładowania spada w stosunku do ciśnienia w obudowie, silnik traci prędkość, moment obrotowy i stabilność temperaturową, nie powodując jeszcze żadnych uszkodzeń wewnętrznych.

Czy powinienem wymienić uszczelkę wału, jeśli przecieka spust skrzyni? Dopiero po sprawdzeniu ciśnienia w obudowie, prędkości i stanu wału. Trwałość uszczelnienia zależy od ciśnienia w obudowie i prędkości, więc nowe uszczelnienie w nieskorygowanym obwodzie ponownie ulegnie awarii.

Jakie ciśnienie może bezpiecznie wytrzymać obudowa? Limit ten należy do konkretnej jednostki. Jako przykład z opublikowanej dokumentacji OEM, jedna rodzina tłoków osiowych firmy Rexroth umożliwia średnią różnicę między obudową a otoczeniem wynoszącą 2 bary w normalnej temperaturze roboczej, z krótkimi skokami ciśnienia dochodzącymi do 10 barów. Potwierdź wartość konkretnego silnika w swojej maszynie z jego arkusza danych.

Praktyczne przekazanie

Jeśli pomiary wskazują na silnik, a nie na obwód, następnym krokiem nie jest zgadywanie, która część wewnętrzna uległa zużyciu. Jest to porównanie rzeczywistego obciążenia maszyny z opublikowaną wartością znamionową silnika, po którym następuje decyzja o naprawie, wymianie lub zmniejszeniu obciążenia — z jednoczesnym skorygowaniem przewodu spustowego, filtracji i chłodzenia, aby wymiana nie rozpoczynała się w tych samych warunkach.

Jeśli pomiary wskazują powyżej, silnik został zabezpieczony przed niepotrzebną wymianą. Ciśnienie ładowania, filtrację, chłodzenie, lepkość płynu i obwód sterujący można sprawdzić na podstawie już zebranych danych.

BLINCE produkuje osiowe silniki tłokowe o stałej osi wygiętej i w zmiennych konfiguracjach, wraz z filtracja i elementy chłodzące , które utrzymują temperaturę i czystość obudowy w zakresie roboczym. Wyślij arkusz pomiarowy wymieniony powyżej wraz ze zdjęciami tabliczki znamionowej. Sprawdzimy wartość drenażu obudowy pod kątem zmierzonej pojemności i prędkości, zidentyfikujemy, których odczytów brakuje, zanim wymiana będzie uzasadniona, i poinformujemy Cię, czy następnym krokiem będzie przegląd silnika, czy korekta obwodu. Jeśli dowody nie potwierdzają wymiany silnika, powiemy to.

Tel: +86 132 4232 1601

✉️ E-mail: sales16@blince.com

Strona internetowa: https://blince.com/

Zastrzeżenie

Ten artykuł jest ogólnym przewodnikiem inżynierskim. Ostateczny wybór komponentów powinien opierać się na rysunkach maszyny, zmierzonych danych hydraulicznych, warunkach pracy, wymaganiach bezpieczeństwa i potwierdzeniu od wykwalifikowanego inżyniera hydraulika lub dostawcy.

Zespół hydrauliczny Blince

Blince Hydraulic to wiodąca w branży firma zajmująca się precyzyjną produkcją układów hydraulicznych i niestandardowymi rozwiązaniami hydraulicznymi. Wspierany przez dziesięciolecia głębokiej wiedzy specjalistycznej w zakresie maszyn przemysłowych i tysiące pomyślnych wdrożeń na całym świecie, nasz zespół inżynierów koncentruje się całkowicie na produkcji wysokowydajnych komponentów hydraulicznych, w tym specjalistyczne silniki orbitalne, silnik napędza jazdę pod wysokim ciśnieniem i solidne zawory sterujące kierunkiem . Nasza infrastruktura produkcyjna wykorzystuje najnowocześniejsze wieloosiowe systemy obróbki CNC i posiada pełny certyfikat ISO 9001, aby zagwarantować powtarzalną dokładność objętościową w każdej pojedynczej serii produkcyjnej.

Dostarczamy szybkie, niezawodne i ekonomiczne rozwiązania hydrauliczne dla dystrybutorów przemysłu ciężkiego, producentów OEM maszyn i ekip konserwacyjnych w ponad 150 krajach. Niezależnie od tego, czy Twój aktywny projekt wymaga niewielkiej partii niestandardowych profili wałów, czy też serii produkcyjnej na dużą skalę żeliwną pompę zębatą do ciężkich zastosowań , konfigurujemy nasze elastyczne harmonogramy produkcji, aby dotrzymać docelowych terminów realizacji przy całkowitej przewidywalności cen. Współpraca z Blince oznacza zapewnienie maksymalnej wydajności systemu, elitarnej jakości materiałów i bezkompromisowego profesjonalizmu w zakresie zasilania płynami.

Aby dowiedzieć się więcej o naszej pełnej ofercie produktów, odwiedź naszą oficjalną stronę internetową: www.blince.com.