W W układach hydraulicznych częstym problemem jest sytuacja, gdy cewka zaworu elektromagnetycznego jest pod napięciem (zasilana), ale siłownik hydrauliczny (cylinder lub silnik) w ogóle się nie porusza . Na pierwszy rzut oka można podejrzewać zawór elektromagnetyczny jest uszkodzony. Jednak prawdziwa przyczyna często kryje się w wielu aspektach systemu. W tym artykule przedstawiono profesjonalną, łatwą do zrozumienia analizę możliwych przyczyn – obejmującą sam zawór elektromagnetyczny, układ elektryczny, stan płynu hydraulicznego i siłowniki – aby pomóc w rozwiązaniu tego problemu.
Usterki korpusu zaworu elektromagnetycznego: Szpula nie przełącza się
Kiedy zawór elektromagnetyczny jest zasilany, jego zdolność do przekierowania przepływu hydraulicznego zależy od suwaka wewnętrznego zaworu . swobodnego ruchu Jeśli szpula nie może się przesunąć, żaden ruch , niezależnie od zasilania cewki. w cylindrze lub silniku nie nastąpi Przyczyną tego mogą być dwa podstawowe problemy mechaniczne w korpusie zaworu:
Zablokowana lub zakleszczona szpula: Szpula może zakleszczyć się w otworze, co jest najbardziej krytycznym problemem. Typowe przyczyny to zanieczyszczenia, takie jak brud, wióry metalowe lub fragmenty gumy dostające się do wnęki zaworu, długotrwała degradacja oleju prowadząca do osadzania się szlamu lub złe tolerancje obróbki powodujące nadmierne tarcie. Każdy z tych warunków może uniemożliwić ruch szpuli. W rzeczywistości zanieczyszczenie twardymi cząstkami pomiędzy suwakiem a otworem zaworu często wymaga większej siły do poruszania suwakiem, niż jest w stanie zapewnić elektromagnes, co powoduje zacięcie. Nawet najmniejsze cząstki mogą osadzić się w małej szczelinie i spowodować zakleszczenie szpuli, co wyjaśnia, dlaczego zjawisko „zasilania, ale nie uruchamiania” tak często wiąże się z zanieczyszczeniem zaworu.
Awaria sprężyny powrotnej: Większość kierunkowych zaworów elektromagnetycznych zawiera wewnętrzną sprężynę resetującą lub sprężynę powrotną, która popycha suwak z powrotem do pozycji neutralnej, gdy cewka jest pozbawiona zasilania. Jeśli ta sprężyna ulegnie uszkodzeniu, szpula może nie powrócić lub nie przesunąć się prawidłowo, co spowoduje brak działania, gdy zawór będzie zasilany. Przyczyny awarii sprężyny obejmują zmęczenie metalu (sprężyna z czasem staje się słaba lub odkształcana), pękanie sprężyny lub ciała obce dostające się do komory sprężyny i powodujące blokadę. Zepsuta lub osłabiona sprężyna może spowodować, że szpula utknie w miejscu. Gdy sprężyna nie wykona swojej pracy, szpula nie zostanie zresetowana lub nie przesunie się zgodnie z przeznaczeniem, a siłownik hydrauliczny przestanie reagować.
Problemy z układem elektrycznym: Zasilanie cewki nie gwarantuje działania
Łatwo założyć, że jeśli zawór elektromagnetyczny otrzymuje zasilanie elektryczne, zawór powinien działać. Jednakże pod napięciem ≠ prawidłowo działająca cewka . Problemy elektryczne mogą sprawiać wrażenie, że zawór jest zasilany, podczas gdy w rzeczywistości cewka nie wytwarza potrzebnej siły magnetycznej. Do najważniejszych problemów elektrycznych wymagających zbadania należą:
Przepalona cewka elektromagnetyczna: Przepalona cewka elektryczna nie wytwarza pola magnetycznego wymaganego do poruszania suwakiem zaworu. Jest to częsty rodzaj awarii w zaworach elektromagnetycznych. Możliwe przyczyny przepalenia cewki to: ciągłe nadmierne zasilanie (pozostawienie cewki zasilanej przez zbyt długi czas, powodując jej przegrzanie), starzenie się lub uszkodzenie izolacji prowadzące do zwarć lub przerw w uzwojeniach cewki lub podłączenie cewki do nieprawidłowego napięcia (na przykład przypadkowe podłączenie cewki 24 V do źródła zasilania 220 V). W każdym z tych przypadków cewka może się przegrzać i ulec uszkodzeniu . Gdy cewka elektromagnesu ulegnie uszkodzeniu i nie będzie w stanie wytworzyć siły magnetycznej, suwak zaworu w ogóle nie będzie się poruszał, a siłownik nie będzie reagował.
Nieprawidłowe lub niewystarczające napięcie zasilania: Cewka musi otrzymać prawidłowe napięcie określone przez producenta zaworu. Jeśli napięcie jest nieprawidłowe lub zbyt niskie, elektromagnes może nie generować wystarczającej siły magnetycznej, aby przesunąć szpulę. Typowe scenariusze obejmują użycie cewki o napięciu znamionowym 220 V w systemie 24 V (lub odwrotnie), nieprawidłowo działający zasilacz lub moduł sterujący generujący napięcie niższe niż normalne lub nadmierny spadek napięcia z powodu bardzo długich przebiegów przewodów. Szczególnie problematyczne jest zbyt niskie napięcie – podanie niższego napięcia niż wymagane może uniemożliwić pełne załączenie elektromagnesu. W praktyce słabe napięcie oznacza, że siła przyciągania magnetycznego cewki jest zbyt słaba, aby poruszyć szpulę, w związku z czym zawór pozostaje w pierwotnym położeniu, a cylinder hydrauliczny/silnik nic nie robi. Zawsze sprawdzaj, czy cewka otrzymuje właściwe napięcie (użyj multimetru, aby zmierzyć je na zaciskach cewki) i czy zasilanie elektryczne odpowiada specyfikacjom cewki.
Luźne połączenia lub awarie okablowania: Czasami problemem nie jest w ogóle cewka ani napięcie, ale po prostu złe połączenie elektryczne. Sprawdź okablowanie i złącza cewki. Problemy mogą obejmować luźny zacisk cewki, który wibruje, wtyczka lub gniazdo, które są skorodowane lub nieprawidłowo osadzone, lub przewód w obwodzie sterującym, który jest postrzępiony lub uszkodzony (powodując sporadyczne przerwanie obwodu). Problemy te często objawiają się nieregularną lub niestabilną pracą – na przykład zawór może działać czasami, a czasami nie, lub może nagle przestać działać podczas pracy. Upewnij się, że wszystkie zaciski są dobrze dokręcone, złącza są czyste i zabezpieczone, a okablowanie jest nienaruszone (żadnych przecięć ani zakleszczeń). Cewka, która czasami zasila, a czasami nie, wyraźnie wskazuje na problem z okablowaniem lub połączeniem.
Stan oleju hydraulicznego: Zła jakość płynu lub temperatura spowalniają szpulę
Stan samego płynu hydraulicznego odgrywa znaczącą rolę w tym, czy suwak zaworu elektromagnetycznego porusza się swobodnie. Suwak zaworu i jego obudowa to precyzyjnie dopasowane elementy z bardzo małymi luzami, dlatego są bardzo wrażliwe na jakość i lepkość płynu . Jeśli olej jest w złym stanie, ruch szpuli może być powolny lub nawet całkowicie utrudniony:
1. Zanieczyszczenie olejem powodujące zakleszczenie suwaka: Jeśli olej hydrauliczny jest brudny lub zanieczyszczony, zanieczyszczenia te będą gromadzić się w zaworze i mogą powodować zakleszczanie suwaka. Im bardziej zanieczyszczony olej, tym większe prawdopodobieństwo zaklinowania się cząstek pomiędzy szpulą a otworem. Jest to jedna z najczęstszych rzeczywistych przyczyn niedziałania zaworu elektromagnetycznego. Eksperci terenowi zauważają, że zanieczyszczenie jest często główną przyczyną nieprawidłowego działania zaworów elektromagnetycznych – wystarczy niewielka cząsteczka, aby spowodować problem. Jeśli olej w układzie jest pełen zanieczyszczeń lub nie był filtrowany/wymieniany przez długi czas, szpula może zostać zamulona lub zaklejona szlamem. Wskazówka: Sprawdź filtry hydrauliczne i czystość płynu; jeśli znajdziesz dużo brudu, może to być przyczyną. Aby przywrócić normalne działanie, może być konieczne oczyszczenie zaworu i wymiana oleju/filtra.
2. Niska temperatura oleju i wysoka lepkość: W niskich temperaturach lub podczas rozruchu w zimie olej hydrauliczny może stać się bardzo gęsty (wysoka lepkość). Zimny, gęsty olej stwarza znacznie większe opory przepływu i ruchu elementów. Sztywny, lepki płyn znacznie zwiększy siłę potrzebną do poruszenia szpuli, często przekraczającą siłę, jaką może pokonać elektromagnes. Zatem, gdy po raz pierwszy zasilisz zawór w bardzo niskich temperaturach, suwak może poruszać się bardzo powoli lub wcale, dopóki olej się nie rozgrzeje. Ten problem występuje szczególnie często podczas rozruchu w zimie lub na zimno, gdy silnik jest zasilany, ale nie działa, dopóki maszyna nie zacznie działać przez jakiś czas. Należy pamiętać, że lepkość oleju zależy od temperatury: zimny olej = gęsty olej , który może przeciążyć zdolność elektromagnesu do przesuwania zaworu. Aby temu zaradzić, należy stosować olej hydrauliczny o klasie lepkości odpowiedniej dla danego klimatu i rozważyć rozgrzanie układu lub na początku powolną zmianę zaworów, aby olej zaczął przepływać. Gdy olej osiągnie normalną temperaturę roboczą i rozrzedzi się, suwak zaworu powinien poruszać się swobodniej.
Nie przeoczaj samego siłownika: nie wszystkie problemy mają swoje źródło w zaworze
Zanim zwalisz winę na zawór elektromagnetyczny, ważne jest sprawdzenie siłowników hydraulicznych (napędzanego cylindra lub silnika) i ogólnego stanu układu. Wiele widocznych „problemów z zaworami” wynika w rzeczywistości z problemów z siłownikami lub niewystarczającego ciśnienia w układzie. Jeśli zawór przełącza się prawidłowo, ale cylinder lub silnik nadal się nie porusza, usterka leży gdzie indziej w układzie. Rozważ następujące możliwości:
Wewnętrzne usterki siłownika hydraulicznego: Uszkodzony wewnętrznie cylinder hydrauliczny nie będzie się poruszał, nawet jeśli zawór skieruje na niego przepływ. Na przykład, jeśli uszczelki tłoka są poważnie zużyte lub uszkodzone, w cylindrze może wystąpić wewnętrzny wyciek (płyn omija tłok), co powoduje brak wzrostu ciśnienia, które mogłoby popchnąć tłoczysko. Podobnie, jeśli tłok utknął mechanicznie lub zakleszczył się w cylindrze (z powodu zgięcia, odkształcenia lub zatartych powierzchni) lub jeśli łożyska korbowodu są zatarte, cylinder będzie stawiał opór ruchowi. Nawet jeśli zawór otworzy się, aby wysłać olej do cylindra, cylinder może się nie wysunąć lub nie wsunąć, ponieważ olej po prostu wycieka wokół tłoka lub tłok nie może się ślizgać. W takich przypadkach elektrozawór może działać prawidłowo – sam cylinder wymaga naprawy lub wymiany elementów wewnętrznych (uszczelek, tłoka itp.). Szybkim sposobem na wyizolowanie tego problemu jest , jeśli to możliwe , niezależne przetestowanie cylindra (na przykład sprawdzenie, czy dryfuje lub czy można go przesunąć przy użyciu innego źródła ciśnienia).
Awarie silnika hydraulicznego: Jeśli w systemie wykorzystuje się silnik hydrauliczny, obowiązuje podobna logika. Silnik, który uległ zatarciu lub uszkodzeniu wewnętrznemu, nie będzie się obracał, nawet jeśli zawór dostarcza do niego przepływ. Przyczynami może być uszkodzony wał napędowy, uszkodzone łożyska silnika lub wewnętrzne zużycie, które powoduje zablokowanie silnika. W tym scenariuszu zawór elektromagnetyczny może prawidłowo otworzyć ścieżkę przepływu, ale silnik fizycznie nie może się obracać. Posłuchaj, czy silnik wydaje dźwięk po uruchomieniu zaworu; odgłos napinania bez ruchu może wskazywać, że silnik próbuje, ale nie może się obrócić. Całkowicie cichy silnik może oznaczać, że nie dociera do niego żaden przepływ lub jest całkowicie zablokowany. Tak czy inaczej, rozważ odłączenie silnika i sprawdź, czy wał wyjściowy można obrócić ręcznie (przy rozhermetyzowanym i zablokowanym układzie) – jeśli nie, silnik prawdopodobnie wymaga naprawy lub wymiany.
Niewystarczające ciśnienie w układzie: czasami ani zawór, ani siłownik nie są głównym problemem – zamiast tego układ hydrauliczny nie wytwarza wystarczającego ciśnienia, aby wykonać pracę. Jeśli pompa jest mocno zużyta lub uszkodzona, może nie generować wymaganego ciśnienia lub przepływu, w związku z czym siłowniki nie będą się poruszać pomimo przesuwania się zaworów. Źle wyregulowany lub uszkodzony zawór nadmiarowy może również być tego przyczyną: jeśli zawór nadmiarowy jest ustawiony zbyt nisko lub jest zablokowany w pozycji otwartej, ciśnienie może nigdy nie wzrosnąć do poziomu potrzebnego do poruszenia cylindra/silnika (cały olej po prostu wróci do zbiornika). Ponadto każdy większy wyciek w układzie (niezależnie od tego, czy jest to wyciek zewnętrzny, czy wewnętrzny w innym miejscu) może spowodować spadek ciśnienia. W rezultacie siłownik wydaje się „martwy”, ponieważ nie ma wystarczającej siły, aby go poruszyć. Aby to zdiagnozować, sprawdź ciśnienie w układzie za pomocą manometru, gdy zawór jest uruchomiony. Jeżeli ciśnienie utrzymuje się na bardzo niskim poziomie (poniżej normalnego zakresu roboczego) w wymaganym zakresie, należy skupić się na stanie pompy, ustawieniu zaworu nadmiarowego i poszukać nieszczelności w wężach, złączkach lub innych zaworach. Wskazówka dla profesjonalistów: tester przepływu lub prosty test manometru mogą szybko stwierdzić, czy pompa i nadmiar spełniają swoje zadanie. Zanim siłownik będzie mógł działać prawidłowo, należy rozwiązać problemy związane z niskim ciśnieniem (naprawa pompy, regulacja zaworu nadmiarowego lub usunięcie nieszczelności).
Proces rozwiązywania problemów krok po kroku: szybko zlokalizuj problem
W przypadku problemu „zawór elektromagnetyczny zasilany, ale brak ruchu” najlepiej jest postępować zgodnie z logiczną sekwencją kontroli. Zapobiega to niepotrzebnej wymianie części i pozwala szybciej dotrzeć do prawdziwej przyczyny. Poniżej znajduje się obszerna lista kontrolna rozwiązywania problemów:
Sprawdź, czy cewka elektromagnesu wytwarza przyciąganie magnetyczne. Po zasileniu cewka powinna wytworzyć pole magnetyczne wystarczająco silne, aby poruszyć tłokiem. Możesz to sprawdzić, przykładając śrubokręt lub mały metalowy przedmiot do rurki twornika cewki, gdy cewka jest aktywowana – powinieneś poczuć przyciąganie magnetyczne. Jeśli w ogóle nie ma magnetyzmu, cewka jest prawdopodobnie uszkodzona (przepalona lub nie otrzymuje zasilania).
Zmierz napięcie i rezystancję cewki. Użyj multimetru, aby sprawdzić, czy prawidłowe napięcie dociera do cewki w momencie, gdy powinna być pod napięciem. Porównaj odczyt z napięciem znamionowym cewki (na przykład upewnij się, że do cewki 24 V rzeczywiście dostarczane jest napięcie 24 V). Ponadto przy wyłączonym zasilaniu zmierz rezystancję cewki (omy), aby sprawdzić, czy cewka nie ma przerwy lub zwarcia. Bardzo wysoka lub nieskończona rezystancja oznacza, że cewka jest otwarta (przepalona), natomiast bardzo niska rezystancja (blisko 0 Ω) może wskazywać na zwarcie. W przypadku braku lub nieprawidłowego napięcia należy skupić się na zasilaniu elektrycznym. Jeśli cewka jest elektrycznie otwarta lub zwarta, należy ją wymienić.
Sprawdź całe okablowanie cewki, złącza i zaciski. Upewnij się, że przewody cewki są dobrze podłączone i nieuszkodzone. Poszukaj luźnych śrub na listwach zaciskowych, słabo zaciśniętych końcówek, korozji na stykach złącza lub uszkodzonych kabli. Napraw wszelkie problemy z okablowaniem i przetestuj zawór ponownie. Często to, co wydaje się tajemniczą usterką, to po prostu luźny przewód wibrujący lub wtyczka, która nie jest całkowicie osadzona.
Upewnij się, że olej hydrauliczny jest czysty i ma odpowiednią lepkość. Sprawdź zbiornik hydrauliczny i filtry. Jeśli olej wygląda na brudny, mętny lub nie był wymieniany od dłuższego czasu, przyczyną może być zanieczyszczenie. Weź również pod uwagę temperaturę oleju – jeśli problem pojawia się tylko wtedy, gdy maszyna jest zimna, przyczyną może być gęsty olej. Poczekaj, aż układ się rozgrzeje lub podgrzej olej i sprawdź, czy zawór zacznie działać. Wymiana starego oleju i filtrów oraz utrzymanie odpowiedniej czystości oleju może zapobiec wielu problemom z zatykaniem się zaworów.
Zdemontować i sprawdzić suwak zaworu elektromagnetycznego. (Uwaga: najpierw rozhermetyzuj układ!) Wyjmij zawór elektromagnetyczny z układu i przyjrzyj się bliżej suwakowi i częściom wewnętrznym. Sprawdź, czy szpula fizycznie się zablokowała lub czy czujesz, że jest zawiązana. Poszukaj oznak zanieczyszczeń, brudu lub szlamu w korpusie zaworu. Dokładnie wyczyść elementy zaworu i sprawdź ręcznie, czy suwak porusza się swobodnie. Jeśli znajdziesz połamane elementy (takie jak pęknięta sprężyna lub opiłki metalu), prawdopodobnie wyjaśnia to problem – będziesz musiał wymienić te elementy lub zawór. Po oczyszczeniu i ponownym złożeniu przetestuj działanie zaworu ponownie.
Przetestuj siłownik niezależnie (jeśli to możliwe). Ten krok pomaga określić, czy problem leży po stronie cylindra/silnika. W przypadku cylindra hydraulicznego można odłączyć go od obciążenia i sprawdzić, czy można go ręcznie wysunąć lub wsunąć (lub sprawdzić, czy nie dryfuje pod obciążeniem, gdy zawór jest w położeniu neutralnym, co wskazuje na wewnętrzny wyciek). W przypadku silnika sprawdź, czy może się swobodnie obracać, gdy nie jest pod ciśnieniem. Jeśli siłownik utknął lub wymaga nadmiernej siły do poruszenia, usterka leży w samym siłowniku, a nie w zaworze. Przed kontynuowaniem naprawy lub wymiany uszkodzonego siłownika.
Sprawdź ciśnienie w układzie i wydajność pompy. Podłącz manometr do przewodu hydraulicznego i sprawdź, czy podczas obsługi zaworu wytworzy się odpowiednie ciśnienie. Jeśli ciśnienie jest znacznie poniżej określonego poziomu (a zawór i siłownik są sprawne), pompa lub zawór nadmiarowy mogą nie wytwarzać ciśnienia. Może być konieczna regulacja lub wymiana zaworu nadmiarowego albo serwisowanie pompy. Sprawdź także, czy w układzie nie występują widoczne nieszczelności, które mogą powodować spadek ciśnienia. Aby siłownik mógł się poruszać, istotne jest zapewnienie w systemie odpowiedniego ciśnienia roboczego.
Wniosek
Kiedy zawór elektromagnetyczny jest zasilany, ale siłownik hydrauliczny nie drgnie, przyczyna może mieć różne źródła. Może to być spowodowane zablokowaną szpulą (często z powodu zanieczyszczeń lub szlamu), uszkodzoną sprężyną powrotną , przepaloną lub wadliwą cewką, , nieprawidłowym napięciem lub problemami z zasilaniem lub złymi połączeniami elektrycznymi . Alternatywnie problem może w ogóle nie leżeć po stronie zaworu – zanieczyszczony lub lepki olej może utrudniać pracę, sam siłownik (cylinder/silnik) może mieć problemy wewnętrzne lub ciśnienie w układzie może być niewystarczające. Kluczem do skutecznego rozwiązania tego problemu jest uwzględnienie wszystkich czterech omawianych wymiarów: osprzętu zaworu elektromagnetycznego, układu elektrycznego, płynu hydraulicznego oraz stanu siłownika i układu. Tylko analizując problem ze wszystkich stron, można dokładnie określić pierwotną przyczynę . Zapobiega to pułapce polegającej na ślepej wymianie części (na przykład niepotrzebnej wymianie zaworu lub cewki) i pozwala zaoszczędzić czas i pieniądze na naprawach. Dzięki metodycznemu podejściu do rozwiązywania problemów i właściwej konserwacji (np. utrzymywaniu czystości oleju i stosowaniu właściwych praktyk elektrycznych) możesz rozwiązać problem i przywrócić płynne działanie układu hydraulicznego.
