Анализ причин и процедуры устранения неисправностей гидроцилиндров медленного действия

В гидравлических системахмедленное движение цилиндраиневозможность двигаться под нагрузкойобусловлены совершенно разными причинами и требуют разных диагностических приоритетов.

Медленно действующие гидравлические цилиндры в первую очередь вызваны недостаточным потоком в системе. Для одноштоковых гидроцилиндров скорость перемещения поршня зависит от эффективного потока масла на входе. Из-за разницы в площади между камерами выдвижения и втягивания небольшие различия в скорости хода выдвижения и втягивания являются нормальными при одинаковых рабочих условиях.

Цилиндры, не способные выдерживать нагрузку, заедание положения или рывковое движение под нагрузкой, как правило, возникают из-за недостаточного перепада давления или чрезмерного механического сопротивления. Зазор давления между двумя камерами цилиндров не может преодолеть внешнюю полезную нагрузку и механическое трение.

Сами по себе показания манометра не могут обеспечить точную оценку неисправности. Обычно наблюдается низкое давление при нормальном движении в условиях холостого хода или высокое давление в сочетании с вялой работой при тяжелых рабочих нагрузках.

В то время как большинство технических специалистов сосредотачивают внимание на контуре подачи давления, неисправности контура возврата масла часто упускаются из виду и представляют собой скрытую причину низкой производительности гидравлического цилиндра.

Во время работы цилиндра в одну камеру поступает масло под давлением, а из противоположной камеры выводится возвратное масло. Ограниченный обратный поток не позволяет жидкости свободно течь обратно в гидравлический резервуар. Чрезмерное противодавление создается внутри камеры цилиндра, противодействует гидравлической движущей силе и приводит к затуханию реакции цилиндра, снижению рабочей скорости и прерывистому ползанию.

Шесть распространенных источников аномального противодавления в возвратной линии:

Перегнутые или смятые возвратные шланги, быстроразъемные соединения не полностью открыты

Засорены фильтрующие элементы возвратной линии, несоответствующие характеристики фильтра, неисправны перепускные клапаны.

Недостаточные диаметры труб, слишком длинные трубопроводы, чрезмерное количество коленчатых фитингов.

Заклинившие или невозвратные золотниковые клапаны внутри гидрораспределителей и дроссельных клапанов

Неправильно отрегулированные буферные узлы и дроссельные устройства оборудования.

Накопление загрязнений в результате длительной эксплуатации сужает внутренние каналы потока.

Гидравлический насос обеспечивает подачу питательного потока в систему. Снижение производительности насоса и снижение расхода не всегда вызваны внутренним износом насоса. Ненормальная частота вращения двигателя, неправильное направление вращения, проскальзывание узлов муфты и неправильная регулировка производительности насосов с переменным рабочим объемом — все это приводит к недостаточному подаваемому потоку.

Кроме того, забитые всасывающие фильтры, низкий уровень масла в резервуаре, попадание воздуха через всасывающие линии и чрезмерно высокая вязкость гидравлического масла приводят к плохому поступлению масла в насос, создавая режим ложного отказа, при котором насос вращается, но обеспечивает минимальный выход масла.

Неисправности, связанные с насосом, имеют различные общесистемные характеристики: одновременное замедление нескольких движений навесного оборудования; симптомы ухудшаются при высоком расходе жидкости. Сопутствующие предупреждающие знаки включают ненормальный шум насоса, вспенивание резервуара, колебания давления в системе и большие различия в производительности между режимами работы при холодном запуске и при работе в горячем состоянии.

Некоторые проблемы с низкоскоростными гидравлическими цилиндрами не имеют ничего общего с контурами гидравлической жидкости или компонентами клапанов. Основные причины кроются в несоосности механических узлов и монтажных конструкций.

Несоосность крепления цилиндра, смещение точек поворота шарнира, плохая параллельность направляющих, заедание скользящих блоков и поршневые штоки с боковой нагрузкой искажают траекторию осевого перемещения цилиндра. Трение между штоком, направляющей втулкой и уплотнительными деталями резко возрастает. Даже при нормальном давлении в системе и достаточном расходе питания чрезмерное механическое сопротивление замедляет ход цилиндра, создает заедание положения нагрузки и ухудшается по мере нагрева компонентов во время работы.

Типичные индикаторы механических неисправностей: полированные или поврежденные царапинами участки на поверхностях штока поршня; перегрев в местах крепления уплотнений; неравномерный износ направляющих и шарнирных пальцев. После снятия внешней полезной нагрузки сопротивление цилиндра падает и рабочая скорость возвращается к норме.

Гидравлические неисправности очень чувствительны к температуре. Разница в скорости и давлении между состояниями холодного запуска и горячего запуска дает важные диагностические данные, позволяющие сузить объем поиска и устранения неисправностей.

Медленное движение при холодном запуске, которое нормализуется после прогрева масла: обычно вызвано высокой вязкостью гидравлического масла в холодном состоянии, высоким сопротивлением всасыванию или избыточным сопротивлением возвратных фильтров и компонентов дросселирования.

Нормальные характеристики в холодном состоянии, которые резко ухудшаются при достижении оборудованием рабочей температуры: обычно это вызвано внутренними утечками из-за изношенных компонентов, увеличением зазоров золотника и снижением вязкости горячего масла, что приводит к потерям потока в байпасе.

Термическое расширение механических деталей и ухудшение качества смазки рельсов при высоких рабочих температурах также могут увеличить механическое сопротивление.

Во время проверки регистрируйте температуру гидравлического масла, рабочую скорость, значения давления в камере и температуру горячих точек. Всегда используйте перекрестные ссылки на несколько точек данных о рабочих условиях; избегайте делать выводы, опираясь на одно измерение.

▷ Документировать полные условия эксплуатации: направление движения цилиндра, вес груза, температуру масла и общее время работы.

▷ Многоточечное испытание давлением: сравнение показаний давления на выходе насоса, в обеих камерах цилиндра, перед/после блоков клапанов и в портах возврата масла.

▷ Проверить контур возврата масла: очистить засоренный трубопровод, проверить рабочее состояние фильтра и клапана.

▷ Проверить работу контура питания: проверить приводной двигатель, насос в сборе и состояние всасывающей линии.

▷ Обслуживание блоков клапанов: найдите застрявшие золотники и места внутренних утечек в системе.

▷ Проверка механической конструкции: устранение перекосов при монтаже, устранение износа и проблем с креплениями.

▷ Сравнение данных холодного запуска и горячего запуска для выявления скрытых неисправностей.