Nyomás fokozása behidraulikus hengerekegy áramkör-tervezési probléma, amely normál működés közben láthatatlan maradhat, és csak akkor jelenik meg, ha egy kamra eltömődik, egy szelep zár, az olaj hőmérséklete megváltozik, vagy a terhelés váratlan irányú mozgást kényszerít.
Az alapvető ok az egyrúdú dugattyú két oldalán lévő egyenlőtlen terület. Ha az egyik oldalon az olaj beszorul, a másik oldalon pedig nyomás vagy mozgásra kényszerül, a dugattyú hidraulikus erősítőként működhet. Az így kialakuló nyomás az eltömődött kamrában nagyobb lehet, mint a szivattyú által szolgáltatott nyomás.
A hőzárás egy kapcsolódó kockázat. Ha az olaj beszorul a zárt szelepek közé, és a henger hőmérséklete megemelkedik, a folyadék egy közel rögzített térfogaton belül kitágul. A nyomásnövekedés akkor is hatással lehet a tömítésekre, szerelvényekre, szelepekre, csövekre és hengerelemekre, ha a szivattyú nem jár.
Az OEM vásárlók számára a kulcskérdés nem csak az, hogy „Mi a henger üzemi nyomása?” Az is: „Milyen nyomást láthat a henger, ha az áramkör blokkolt, felfűtött, leengedett, leállt vagy visszahajtott?”
Egy hagyományosegyrúdú hidraulikus hengerteljes dugattyúfelülettel rendelkezik a kupak oldalán és egy kisebb gyűrű alakú területtel a rúd oldalán. A rúd a dugattyú területének egy részét a rúd oldalán foglalja el.
Ha a sapka oldala nyomás alatt van, miközben a rúdoldali térfogat nem tud kisütni, a dugattyún áthaladó erő a kisebb rúdoldali területre hat. Az első lépéses kapcsolat a következő:
Ez a kapcsolat egy mérnöki átvilágítási eszköz. Egyszerűsített, statikus állapotot feltételez, és nem helyettesíti a teljes áramkör-elemzést. A tényleges nyomás a szivárgástól, a bezárt levegőtartalomtól, a folyadék összenyomhatóságától, a szerkezeti megfelelőségtől, a tömítés viselkedésétől, a szelep reakciójától, a súrlódástól, a hőmérséklettől és a mozgás irányától függ.
A területarány az oka annak, hogy a hengerben a rúdoldali nyomás meghaladja a szivattyú nyomását. A henger nem a semmiből hoz létre energiát; átadja az erőt és az elmozdulást a dugattyú geometriáján, miközben a blokkolt térfogat eltérő nyomást tapasztal.
Tételezzük fel, csak a területi kapcsolat szemléltetésére, hogy:
- A sapka felőli dugattyúfelület 10 in²
- A rúd felőli gyűrű alakú terület 7 in²
- A kupak oldali nyomása 2100 psi
- A rúdoldali kamra nem tud kisütni
Az intenzifikáció egyszerűsített becslése a következő:
Ez nem termékminősítés, vizsgálati eredmény vagy tervezési jóváhagyás. Ez egy számítási példa, amely bemutatja, hogy a szivattyúnyomásra névleges hengernél miért szükséges még mindig az ellenkező kamra és a szelepelrendezés felülvizsgálata.
Ha a rúdoldali terület sokkal kisebb, mint a kupakoldali terület, az elméleti nyomásviszony súlyosabbá válik. A tényleges gép csökkentheti vagy korlátozhatja a nyomást szivárgás, biztonsági szelep vagy szerkezeti mozgás révén, de ezeket az útvonalakat szándékosan kell megtervezni és ellenőrizni.
A klasszikus feltétel az, hogy nyomást gyakorolnak a kupak végére, miközben a rúdvéget zárt irányítószelep, tehertartó szelep, pilóta által működtetett visszacsapó szelep vagy befagyott folyadék útja blokkolja.
A kockázat növekszik, ha a hengert a terhelés vagy a bejövő sapkavégi nyomás visszahúzódás felé tolja. A rúdoldali olajnak nincs hova mennie, így a nyomás gyorsan emelkedhet.
A terhelést visszatartó szelepek az ellenőrizetlen mozgás megakadályozására szolgálnak. Ezek fontos biztonsági alkatrészek, de a körnek továbbra is szabályozott utat kell biztosítania a beszorult olaj számára a kihúzás, visszahúzás, leállítás és hőváltozások során.
Az egyik állapotban felfüggesztett terhelést tartó szelepelrendezés nyomáscsapdát hozhat létre egy másik állapotban. A felülvizsgálatnak ki kell terjednie az indításra, a normál mozgásra, a vészleállításra, a tömlőhibára, a szelep feszültségmentesítésére és a karbantartási leválasztásra.
A kemény ütközőnek meghajtott henger nyomáscsúcsot hoz létre vagy folyadékot zárhat be, ha a szelep továbbra is áramlást biztosít. A mechanikus ütköző nem távolítja el a hidraulikus energiát; átadja a terhelést a szerkezetbe, a hengerbe, a tartókba és az áramkörbe.
Ezért együtt kell felülvizsgálni a löketvégi vezérlést, a párnák beállításait, a tehermentesítő pályákat és a gép leállásait. A párna nem helyettesíti a megfelelően megtervezett nyomáskorlátozó utat.
Egyes áramkörök szándékosan kapcsolják össze a hengernyílásokat oly módon, hogy megváltoztassák a sebességet, vagy kiszorított rúdoldali olajat használnak. Ezek az áramkörök szokatlan nyomás- és áramlásviszonyokat hozhatnak létre. Előfordulhat, hogy a normál hengerszámítás nem írja le a tényleges nyílásnyomást.
A kapcsolási rajznak azonosítania kell minden kapcsolatot a sapkavég és a rúdvég kamrák között, beleértve a regenerációs útvonalakat, a vezérlővezetékeket, a szekvenciális szelepeket és az áramlásszabályozókat.
A hidraulikaolaj kitágul, ha hőmérséklete emelkedik. Ha az olaj merev vagy csaknem merev térfogatban rekedt, a tágulásnak nincs hova mennie, és a nyomás megnő.
A nyomásemelkedést befolyásolják a folyadék tulajdonságai, a bezárt térfogat, a hőmérséklet változása, a levegőtartalom, az alkatrészek rugalmassága és a szivárgás vagy tehermentesítés elérhetősége. Az egyszerűsített hőtágulási becslés segíthet megmutatni a kockázat irányát, de nem szabad végső nyomás-előrejelzésként használni a folyadékadatok és a rendszer megfelelősége nélkül.
A hőzárás akkor fordulhat elő, ha:
- Egy hengert két zárt szelep választ el
- A pilóta által működtetett ellenőrzések mindkét portot bezárják
- A gyorscsatlakozók le vannak választva, és olaj szorult közéjük
- A gépet hideg körülményekről meleg műhelybe szállítják
- A napfény vagy más hőforrás felmelegít egy elszigetelt hengert
- A terheléstartó kör megakadályozza a normál nyomáskiegyenlítést
Előfordulhat, hogy a szivattyú kikapcsolt, miközben a nyomás emelkedik. Ez az oka annak, hogy a karbantartó személyzet nem feltételezheti, hogy a feszültségmentesített hidraulika kör nyomásmentes.
Határozza meg a beszorult térfogatokat, és számítsa ki vagy tesztelje a nyomásút a kupak végén és a rúd végén. Tartalmazza a szelepszivárgást, a hőtágulást, a beszorult levegőt és a szerkezeti megfelelőséget.
Egy áramkörnek szüksége lehet tehermentesítő eszközre, tágulási térfogatra, akkumulátor elrendezésre vagy szabályozott feltöltési útvonalra. A helyes megoldás a terheléstől, a veszélytől, a szelep felépítésétől és a vonatkozó géptervezési követelményektől függ.
Ne szereljen be biztonsági szelepet anélkül, hogy ellenőrizné annak nyomásbeállítását, áramlási kapacitását, nyomóútját és a terheléstartó funkcióval való együttműködését.
Ellenőrizze a hengercsövet, a dugattyút, a rudat, a tömítéseket, a csatlakozókat, a tömlőket, a szerelvényeket, a szelepeket, az elosztókat és a tartószerkezetet. A szivattyú tehermentesítő beállítása nem automatikusan az összes blokkolt kamrában látható maximális nyomás.
Tekintse át a normál leállítást, a vészleállítást, az elektromos áramkimaradást, a tömlőhibát, a szeleporsó visszatérését, a vezetőnyomás-veszteséget és a kézi karbantartási leválasztást. A biztonságos tartási állapot továbbra is megkövetelheti a nyomáscsökkentési utat.
Határozza meg a hidegindítási feltételt, az üzemi hőmérsékletet, a parkoló állapotot, a tárolási hőmérsékletet és a közvetlen hőhatást. Ha egy palack leválasztható, miközben folyadék beszorult, a kockázatértékelés során figyelembe kell venni a termikus nyomást.
Nyomásfokozás vagy termikus reteszelés gyanúja merülhet fel, ha a gépen:
- Rúdoldali tömlő vagy szerelvény hiba a normál szivattyúnyomás ellenére
- A tömítés extrudálási mintája megfelelő szivattyú túlnyomási esemény nélkül
- Felmelegedés vagy lehűlés után nehezen mozgatható henger
- A vártnál szorosabban záródó tehertartó szelep
- A szivattyú leállítása után fennmaradó nyomás
- Olyan idom, amely a karbantartás során nem lazítható biztonságosan
- Csökkentő szelep, amely csak leállás vagy hőmérsékletváltozás után nyílik
- Megmagyarázhatatlan nyomásugrások, amikor egy henger mechanikus leállást ér el
Ezek a tünetek nem egyetlen mechanizmus bizonyítékai. Azt jelzik, hogy a nyílás nyomását és a blokkolt térfogat viselkedését mérni és feltérképezni kell.
1. Tegye biztonságossá a gépet. Kövesse a gép gyártójának elkülönítési és tárolt energiára vonatkozó eljárását. Ne lazítsa meg a szerelvényt, hogy „lássa, van-e nyomás”.
2. Jegyezze fel mindkét port nyomását. Mérje meg a nyomást a hengernyílásoknál a megfelelő terhelési és hőmérsékleti feltételek mellett, ne csak a szivattyúnál.
3. Kövesse nyomon a szelep logikáját. Azonosítsa a pilóta által működtetett ellenőrzéseket, ellensúlyozó szelepeket, szekvenciális szelepeket, áramlásszabályozásokat és minden regenerációs csatlakozást.
4. Azonosítsa a beszorult térfogatokat. Jelöljön meg minden olyan szakaszt, amely zárt szelepekkel vagy leválasztott csatlakozókkal leválasztható.
5. Ellenőrizze a hőmérsékleti előzményeket. Jegyezze fel a folyadék és a környezeti hőmérsékletet a nyomásesemény előtt, alatt és után.
6. Vizsgálja meg a hiba helyét. Hasonlítsa össze a rúdoldali és sapkaoldali tömítéseket, szerelvényeket, tömlőket és szelepüregeket a nyomás okozta sérülések miatt.
7. Tekintse át a rajz felülvizsgálatát. Győződjön meg arról, hogy a helyszíni módosítások nem távolították el a tehermentesítő útvonalat vagy nem változtatták meg a szelep vízvezetékét.
8. Ellenőrzött körülmények között tesztelje újra. A gép ismételt üzembe helyezése előtt használjon megfelelő műszereket és dokumentált vizsgálati tervet.
A gyártó hasznosabb választ tud adni, ha a kérdés a következőket tartalmazza:
- Hengerfurat, rúd átmérő, löket és rögzítési elrendezés
- A sapkavég és a rúdvég csatlakozóméretei és a tömlő elvezetése
- Hidraulikus kapcsolási rajz szelepszimbólumokkal és vezérlővonalakkal
- Szivattyú tehermentesítő nyomás és mért nyomás az egyes hengernyílásoknál
- Terhelés iránya, felfüggesztett terhelés állapota és mechanikus ütközők
- Tehertartó szelep, ellensúlyozó szelep és visszacsapó szelep cikkszámai
- Folyadék típusa, hőmérsékleti tartomány és bezárt térfogat
- Normál leállás, vészleállítás és áramkimaradás
- Fényképek a meghibásodott tömítésekről, szerelvényekről, tömlőkről vagy szelepekről
- Szükséges tartási funkció és a vonatkozó gépbiztonsági követelmények
Egyetlen szivattyúnyomás-érték ritkán elegendő a nyomásfokozódás diagnosztizálásához.
A szemléltető területszámítás nem nyomásérték. A cikk nem rendel hozzá univerzális tehermentesítő beállítást, szelepméretet, megengedett hőmérséklet-tartományt vagy biztonságos üzemi nyomást egy nem meghatározott hengerhez.
A helyes nyomáshatárnak az aktuális palackrajzból, az anyag- és tömítésspecifikációból, az áramkör felépítéséből, a szelepadatokból, a vizsgálati bizonyítékokból és a gép kockázatértékeléséből kell származnia. Egy Parker katalógus, egy általános hidraulikus cikk vagy egy képlet megmagyarázhatja a mechanizmust, de egyik sem helyettesíti az alkalmazás végső felülvizsgálatát.
A HCIC, más néven Jinan Huachen Industrial Co., Ltd. hidraulikus hengereket és hidraulikus hajtóműveket fejleszt és gyárt járművekhez, hulladékkezeléshez, építőipari és ipari berendezésekhez. A nyomásfokozás felülvizsgálatához adja meg a teljes áramkört és a mért működési feltételeket, hogy a henger a gép részeként értékelhető legyen, ne elszigetelten.
