Utrata momentu obrotowego silnika hydraulicznego pod obciążeniem: diagnostyka typu DFM pozwalająca obniżyć ukryte koszty wymiany

A silnik hydrauliczny , który obraca się bez obciążenia, ale traci moment obrotowy w rzeczywistej pracy, jest jedną z najkosztowniejszych usterek do złego zdiagnozowania.

Maszyna wygląda na prawie naprawioną. Wał obraca się w warsztacie. Koło kręci się po podniesieniu. Ślimak obraca się przed wejściem do gleby. Głowica tnąca osiąga prędkość przed dotknięciem plonu. Następnie obciążenie wzrasta, a maszyna ponownie zwalnia. Operator dodaje przepustnicę. Temperatura oleju wzrasta. Silnik może przeciekać, drgać lub zgasnąć. Ktoś twierdzi, że silnik zamienny jest uszkodzony.

Może tak jest. Często jednak prawdziwym problemem nie jest sam silnik hydrauliczny.

Utrata momentu obrotowego pod obciążeniem jest zwykle problemem związanym z zarządzaniem energią. Może nastąpić utrata ciśnienia w wężach i zaworach. Przepływ pompy może spaść przy ciśnieniu roboczym. Ciśnienie powrotne może zmniejszyć użyteczną różnicę ciśnień. Ciśnienie spustowe obudowy może uszkodzić uszczelki. Lepkość oleju może spaść pod wpływem ciepła. Kawitacja może zmniejszyć stabilny przepływ. Opór mechaniczny może zużyć moment obrotowy, zanim silnik wykona użyteczną pracę.

Skrócona instrukcja obsługi dotycząca utraty momentu obrotowego silnika hydraulicznego

Kluczowe dania na wynos

• Silnik hydrauliczny nie traci momentu obrotowego w izolacji. Moment obrotowy zależy od różnicy ciśnień, przemieszczenia i wydajności.

• Obrót bez obciążenia nie świadczy o momencie roboczym. Test musi odtworzyć rzeczywisty stan awarii.

• Samo ciśnienie wlotowe może wprowadzić w błąd. Ciśnienie wylotowe i ograniczenie powrotu również mają znaczenie.

• Usterka nagrzanej maszyny często wskazuje na lepkość oleju, przeciek wewnętrzny lub ograniczenie wytwarzania ciepła.

• Najtańszy silnik zamienny może stać się najdroższym wyborem, jeśli pojemność, prowadzenie drenażu lub cykl pracy są nieprawidłowe.

• Przydatny cytat powinien zawierać dane dotyczące objawów, a nie tylko zdjęcie z tabliczki znamionowej.

Dlaczego warto zaufać temu przewodnikowi?

Wiele artykułów dotyczących rozwiązywania problemów hydraulicznych kończy się na prostej liście: niski przepływ, niskie ciśnienie, uszkodzony silnik. To nie wystarczy zespołom konserwacyjnym, inżynierom OEM czy dystrybutorom, którzy muszą podjąć decyzję o zakupie.

Ten przewodnik jest napisany wokół diagnostyki terenowej. Łączy objawy komponentów z zachowaniem obwodu i ukrytymi kosztami komercyjnymi. Logika techniczna opiera się na podstawowych zasadach hydraulicznych: silnik hydrauliczny przekształca moc płynu w ruch obrotowy, moment obrotowy to efekt obrotu wymagany na wale, oraz Prawo Pascala wyjaśnia, dlaczego przenoszenie ciśnienia ma kluczowe znaczenie w układach hydraulicznych.

Dla nabywców Blince ma to znaczenie, ponieważ słaby silnik hydrauliczny rzadko jest tylko kwestią silnika. Pompę, zawór, wąż, złączkę, stan oleju, obciążenie i dobór silnika należy sprawdzić łącznie. Na tym polega różnica pomiędzy wymianą części a usunięciem usterki.

Dlaczego spadek ciśnienia zamienia się w ukryty koszt wymiany silnika?

Spadek ciśnienia to różnica ciśnień pomiędzy dwoma punktami w układzie cieczy. Przydatny jest pewien spadek ciśnienia, taki jak różnica ciśnień na silniku. Niektóre spadki ciśnienia to czysta strata, np. straty spowodowane zbyt małym rozmiarem węże, złączki , filtry, szybkozłącza lub kanały zaworów.

Silnik hydrauliczny wytwarza moment obrotowy z różnicy ciśnień na silniku. Jeśli ciśnienie po stronie pompy jest wysokie, ale ciśnienie na wylocie jest również wysokie, użyteczna różnica ciśnień może być nadal zbyt niska.

Na przykład:

• Manometr po stronie pompy wskazuje wysokie ciśnienie.

• Wlot silnika otrzymuje mniejsze ciśnienie, ponieważ sekcja zaworu ogranicza przepływ.

• Ciśnienie wylotowe silnika wzrasta, ponieważ droga powrotna jest zbyt mała.

• Silnik widzi mniejszą użyteczną różnicę ciśnień, niż oczekiwano.

• Maszyna traci moment obrotowy pod obciążeniem, mimo że wskaźnik pompy wygląda na akceptowalny.

Jest to częsty powód niepotrzebnej wymiany zdrowego silnika.

Punkt kontrolny: Zmierz obie strony silnika

Ciśnienie wlotowe pokazuje, co dociera do silnika. Ciśnienie wylotowe pokazuje, na co musi napierać silnik. Różnica ma większe znaczenie niż każda wartość osobno.

Jeśli w maszynie używane są długie węże, szybkozłączy , zaworów pomocniczych lub zmodernizowanych osprzętów, nie należy zakładać, że obwód nadal odpowiada oryginalnej konstrukcji. Połącz czytnik z Poradnik doboru przewodów hydraulicznych w przypadku podejrzenia ograniczenia węża i złączki.

W jaki sposób utrata przepływu powoduje, że silnik hydrauliczny wygląda na za mały?

Ciśnienie wytwarza moment obrotowy. Przepływ tworzy prędkość.

Silnik może czuć się słaby, gdy prędkość spada pod obciążeniem. Operator może opisać to jako „brak mocy”, ale pierwszą kwestią techniczną jest to, czy silnik otrzymuje wystarczający przepływ przy ciśnieniu roboczym.

Przepływ katalogowy pompy nie zawsze jest przepływem maszynowym. Zużyta pompa może dostarczać akceptowalny olej przy niskim ciśnieniu, ale tracić wydajność, gdy ciśnienie wzrasta. Nieszczelność na ssaniu, zablokowany filtr siatkowy wlotowy, niski poziom oleju lub problem z prędkością pompy mogą zmniejszyć dostępny przepływ, zanim olej dotrze do zaworu silnika.

Objawy wskazujące na utratę przepływu obejmują:

• Niektóre funkcje hydrauliczne działają wolniej niż zwykle.

• Silnik jest powolny nawet przy niewielkim obciążeniu.

• Hałas pompy zmienia się, gdy silnik jest obciążony.

• Olej pieni się w zbiorniku.

• Wydajność spada po nagrzaniu oleju.

Punkt kontrolny: Test przepływu przy ciśnieniu roboczym

Test przepływu bez obciążenia może ukryć problem. Lepszym testem jest przepływ pompy hydraulicznej w zakresie ciśnienia, w którym maszyna faktycznie ulega awarii.

Jeśli kupujący nie jest pewien, czy problem dotyczy pompy, czy silnika, skorzystaj z linku do Czy silniki hydrauliczne mogą być używane jako pompy? . Pomaga oddzielić funkcję pompy od funkcji silnika.

Dlaczego temperatura oleju zmienia wzór awarii?

Temperatura oleju zmienia sposób działania układu hydraulicznego. Lepkość opisuje opór płynu przy przepływie. Gdy olej hydrauliczny stanie się zbyt gorący, lepkość może spaść. Rzadki olej łatwiej przechodzi przez wewnętrzne luzy. Zużyte pompy i silniki tracą większą wydajność. Maszyna może być mocna, gdy jest zimna i słaba po 15 minutach.

Typowe źródła ciepła obejmują:

• Zawór nadmiarowy omijający olej w sposób ciągły

• Wewnętrzny wyciek w pompie lub silniku

• Zbyt mały wąż lub ścieżka powrotna

• Brudny chłodniej lub niewystarczająca wydajność chłodzenia

• Niewłaściwa klasa lepkości oleju dla klimatu

• Silnik wybrany do pracy przerywanej, ale używany w sposób ciągły

• Obciążenie mechaniczne wyższe niż oczekiwano

Ciepło zwiększa również ukryte koszty. Skraca żywotność uszczelek, przyspiesza degradację oleju i zwiększa prawdopodobieństwo powtarzających się awarii.

Punkt kontrolny: zapisz temperaturę wraz z objawem

Nie pisz „silnik słaby” w notatce serwisowej. Napisz „silnik słaby w temperaturze 68 stopni C po 20 minutach pod obciążeniem przenośnika” lub podobny. Informacje powiązane z temperaturą dają dostawcy znacznie lepszy punkt wyjścia.

Powiązany artykuł: Przewodnik konserwacji silnika hydraulicznego

W jaki sposób ciśnienie spustowe obudowy może zniszczyć nowy silnik?

Niektóre silniki hydrauliczne wymagają przewodu spustowego obudowy, aby odprowadzać wewnętrzne wycieki z powrotem do zbiornika. Jeżeli przewód ten jest zablokowany, zbyt mały, poprowadzony do ograniczonego powrotu lub podłączony nieprawidłowo, ciśnienie w obudowie wzrasta.

Wysokie ciśnienie w obudowie może:

• Przepchnij olej przez uszczelnienie wału

• Zwiększ ciepło

• Zmniejsz wydajność

• Uszkodzić uszczelki wewnętrzne

• Spraw, aby nowy silnik wyglądał na uszkodzony

Jest to szczególnie ważne w przypadku orbitalnych silników hydraulicznych, silników tłokowych, napędów kół i zastosowań wymagających dużych obciążeń, gdzie prowadzenie drenażu jest częścią przetrwania silnika.

Punkt kontrolny: sprawdź przebieg drenażu przed złożeniem reklamacji

Jeśli nowy silnik szybko wycieka, nie rozpoczynaj od zgłaszania roszczeń gwarancyjnych. Zacznij od kontroli ciśnienia spustowego i ścieżki powrotnej. Powtarzająca się awaria uszczelnienia jest często problemem związanym z instalacją lub obwodem.

Zapytaj o:

• Zdjęcie linii spustowej

• Rozmiar węża spustowego

• Kierunek prowadzenia drenażu

• Punkt połączenia powrotnego

• Stan przeciwciśnienia w zbiorniku

• Czy przewód spustowy podnosi się i zatrzymuje olej

Jakie ryzyko kawitacji kryje się w utracie momentu obrotowego silnika?

Kawitacja ma miejsce, gdy w cieczy tworzą się puste przestrzenie pary, które zapadają się. W urządzeniach hydraulicznych kawitacja i napowietrzanie mogą zmniejszać stabilny przepływ, powodować hałas i uszkadzać powierzchnie wewnętrzne.

W przypadku silników hydraulicznych ryzyko kawitacji pojawia się, gdy silnik jest pozbawiony oleju lub napędzany przez obciążenie wyprzedzające. W przypadku pomp kawitacja może rozpocząć się po stronie ssawnej i zmniejszyć przepływ, zanim silnik otrzyma olej.

Znaki ostrzegawcze obejmują:

• Grzechotanie lub warczenie pod obciążeniem

• Pienisty olej

• Nieprawidłowa prędkość silnika

• Wżery powierzchniowe po rozbiórce

• Osłabienie po szybkich zmianach kierunku

• Nadmierna prędkość obrotowa silnika podczas zjazdów lub przekroczenia obciążenia

Punkt kontrolny: Sprawdź dopływ oleju i zabezpieczenie antykawitacyjne

Sprawdź poziom oleju, stan przewodu ssącego, odpowietrzenie zbiornika, filtr wlotowy, ciśnienie doładowania, jeśli ma to zastosowanie, i działanie zaworu antykawitacyjnego. Jeśli maszyna ma dodane zawory lub osprzęt, przejrzyj je Czy można zastosować wiele zaworów hydraulicznych szeregowo?.

Które błędy w wyborze silnika powodują powtarzające się awarie?

Zamienny silnik hydrauliczny może pasować fizycznie, ale nadal może zawodzić technicznie.

Typowe skróty obejmują:

• Dopasowanie zdjęcia zamiast przemieszczenia

• Dopasowanie przemieszczenia, ale ignorowanie ciśnienia znamionowego

• Ignorowanie obciążenia bocznego w zastosowaniach z napędem kołowym lub pasowym

• Instalowanie silnika z wymogiem dotyczącym drenażu, ale bez właściwej ścieżki spustowej

• Wybór hydraulicznego motoreduktora, w którym wymagany jest silnik hydrauliczny o niskiej prędkości i wysokim momencie obrotowym

• Wymiana orbitalnego silnika hydraulicznego bez sprawdzania cyklu pracy i obciążenia udarowego

• Ignorowanie rozmiaru portu i tworzenie ograniczeń

Tabela kontroli wyboru silnika

Powiązany artykuł: Hydrauliczny silnik przekładniowy a silnik orbitalny

Studium przypadku: Słaby napęd kół po wymianie silnika

Wyzwanie Klienta

Dystrybutor zgłosił, że po wymianie hydraulicznego silnika kołowego w kompaktowej maszynie rolniczej nadal brakowało mocy wspinania. Silnik obracał się normalnie po podniesieniu maszyny. Pod obciążeniem gruntu koło zwalniało, a operator potrzebował większego gazu.

Pierwszym założeniem był uszkodzony silnik zamienny.

Wyniki diagnostyczne

Zespół serwisowy zamiast zamawiać inny silnik sprawdził obwód.

• Ciśnienie wlotowe rosło powoli pod obciążeniem.

• Ciśnienie powrotne było wyższe niż oczekiwano.

• Temperatura oleju wzrosła po 18 minutach.

• Linia zwalniania hamulca reagowała powoli.

• Podczas wymiany silnika nie wymieniono starego filtra powrotnego.

Silnik nie był jedynym problemem. Maszyna miała ograniczenie powrotu, gromadzenie się ciepła i częściowy opór hamulca.

Rozwiązanie

Plan naprawy obejmował:

• Wymiana filtra zwrotnego

• Kontrola ciśnienia zwalniania hamulców

• Kontrola przewodu powrotnego

• Monitorowanie temperatury oleju

• Potwierdzenie poprowadzenia spustu silnika

• Weryfikacja ostatecznej pojemności silnika i ciśnienia znamionowego

Wyniki i wartość

Maszyna odzyskała wydajność wspinania bez konieczności zamawiania drugiego silnika. Dystrybutor uniknął powtórnego transportu, powtarzalnej pracy i sporu z dostawcą. Co ważniejsze, klient dowiedział się, że następna wycena silnika hydraulicznego musi zawierać dane obwodu, a nie tylko zdjęcie i numer modelu.

To jest praktyczna wartość diagnostyki hydraulicznej przed wymianą.

Co wysłać przed złożeniem prośby o wycenę silnika hydraulicznego

Aby zmniejszyć ryzyko błędnego wyboru, wyślij:

• Marka i model maszyny

• Funkcja pracy: napęd na koła, ślimak, przecinarka, przenośnik, wentylator, wciągarka lub inna

• Aktualny model silnika i zdjęcie z tabliczki znamionowej

• Zdjęcia wału, kołnierza, portu i węża

• Pojemność silnika, jeśli jest znana

• Odczyt ciśnienia pod obciążeniem

• Model pompy lub oszacowanie przepływu

• Temperatura oleju w momencie pojawienia się usterki

• Zdjęcie linii spustowej obudowy, jeśli jest obecne

• Czy silnik jest odwracalny

• Cykl pracy i opis obciążenia

• Niedawne zmiany w pompie, zaworze, wężu, złączce lub osprzęcie

Informacje te pomagają Blince'owi podjąć decyzję, czy następnym krokiem będzie nowy silnik hydrauliczny, inny typ silnika, korekta zaworów, ulepszenie węża, inspekcja pompy, czy też pełna przegląd układu hydraulicznego .

Często zadawane pytania

1. Dlaczego mój silnik hydrauliczny traci moment obrotowy tylko pod obciążeniem?

Obrót bez obciążenia wymaga niewielkiego nacisku. Pod obciążeniem silnik potrzebuje użytecznej różnicy ciśnień i stabilnego przepływu. Jeśli ciśnienie spadnie w wężach, zaworach, złączkach, przewodach powrotnych lub wewnętrznych drogach wycieków, moment obrotowy spadnie.

2. Czy wysokie ciśnienie powrotne może spowodować osłabienie silnika hydraulicznego?

Tak. Wysokie ciśnienie wylotowe zmniejsza różnicę ciśnień w silniku. Może również zwiększać ciepło i zwiększać naprężenie uszczelnienia.

3. Dlaczego silnik jest mocny, gdy jest zimny, ale słaby, gdy jest gorący?

Gorący olej ma zwykle niższą lepkość. Jeśli w pompie lub silniku występuje wewnętrzny wyciek, cieńszy olej może zwiększyć wyciek i zmniejszyć efektywną moc wyjściową.

4. Czy duży przepływ przez drenaż obudowy oznacza, że ​​silnik jest uszkodzony?

Wysoki przepływ na drenie obudowy może wskazywać na wewnętrzne przecieki lub zużycie, ale należy to ocenić pod kątem typu silnika i wskazówek dostawcy. Wysokie ciśnienie w obudowie jest inne i często wskazuje na ograniczenie drenażu lub powrotu.

5. Czy większy silnik hydrauliczny jest bezpiecznym rozwiązaniem w przypadku utraty momentu obrotowego?

Nie automatycznie. Silnik o większej pojemności może zwiększyć potencjał momentu obrotowego, ale zmniejszyć prędkość, jeśli przepływ pompy nie ulegnie zmianie. Może to również zwiększyć obciążenie obwodu.

6. Czy kawitacja może powodować utratę momentu obrotowego?

Tak. Kawitacja lub napowietrzanie mogą zmniejszyć stabilny dopływ oleju, powodować hałas, uszkadzać powierzchnie wewnętrzne i powodować niestabilność pracy silnika.

7. Kiedy należy wymienić silnik hydrauliczny?

Wymień silnik, gdy testy wykażą wewnętrzne przecieki, uszkodzone łożyska, zużyte powierzchnie uszczelniające, niewłaściwą pojemność skokową, nieodpowiednie ciśnienie znamionowe lub typ silnika nieodpowiedni do obciążenia.

8. Jaki jest najlepszy pierwszy test na słaby silnik hydrauliczny?

Zmierz ciśnienie w czasie rzeczywistej awarii. Jeśli to możliwe, zmierz ciśnienie wlotowe i wylotowe w pobliżu silnika. Następnie sprawdź przepływ przy ciśnieniu roboczym.

Streszczenie

Utrata momentu obrotowego silnika hydraulicznego to nie tylko problem z komponentami. Jest to problem energetyczny obwodu.

Prawdziwy koszt często kryje się w powtarzających się wymianach, transporcie, robociźnie, nagrzewaniu się oleju, przestojach i utracie zaufania. Proces diagnostyczny w stylu DFM zmniejsza ten koszt poprzez sprawdzenie spadku ciśnienia, przepływu pompy, zachowania zaworów, ograniczenia powrotu, ciśnienia spustowego obudowy, lepkości oleju, ryzyka kawitacji, wyboru silnika i obciążenia mechanicznego przed zamówieniem kolejnego silnika.

Jeśli silnik hydrauliczny traci moment obrotowy pod obciążeniem, prześlij Blince'owi zdjęcia silnika, model maszyny, odczyty ciśnienia, informacje o pompie, układ węży, szczegóły spustu, temperaturę oleju i opis usterki. Nasz zespół może pomóc w porównaniu silnika hydraulicznego, pompy, zaworu, złączy i całego układu, zanim wydasz pieniądze na kolejną wymianę.

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.