Hüdrauliliste silindrite kavitatsioon ja aeratsioon: alarõhu ja kolvi aukude lõikamise kohtuekspertiisi töötuba

I. Sümptom: kui sujuvHüdrauliline silinderMuutub käsnaseks ja karjub

Vähesed asjad häirivad rasketehnika hooldusmeeskonda rohkem kui nool või prügisilinder, mis hakkab ootamatult lobisema, liikudes ebaühtlase käsnaga ja tekitades valju ragisevat häält nagu rusikas marmorist läbi terastoru vulisemas.

Kui mehaanikud silindri maha rebivad, loodavad nad leida määrdunud õli või rebenenud tihendi. Selle asemel avastavad nad kolvi krooni tugeva teraspinna ja õliavade sisemised huuled, mis on kaetud karedate härmatistega kraatritega, mis näevad välja nagu need oleks õhutatud miniatuurse pauguga.

See ei ole abrasiivsete osakeste kulumine. See on hüdrosilindrite kavitatsioon ja aeratsioon – kaks tihedalt seotud, kuid põhimõtteliselt erinevat vedeliku nähtust, mis hävitavad täpseid metallpindu, keedavad elastomeerseid tihendeid ja seavad ohtu masina ohutuse.

II. Kavitatsioon vs aeratsioon: tegeliku erinevuse mõistmine

Väliteenistuse aruannetes ühendavad tehnikud sageli kavitatsiooni ja aeratsiooni üldise sildi "õhk liinides" all. Tõelise algpõhjuse väljaselgitamiseks on oluline mõista, kuidas igaüks neist juhtub:

2.1 Aurukavitatsioon (keemine negatiivsest rõhust)

Kavitatsioon tekib siis, kui nõudlus õli järele on ühel poolhüdrosilinderkolb ületab kiirust, millega õli võib füüsiliselt siseneda.

• Kui kohalik rõhk langeb hüdraulikaõli aururõhust allapoole, keeb vedelik sõna otseses mõttes ümbritseva keskkonna temperatuuril, moodustades miljoneid pisikesi mikroskoopilisi aurumulle.
• Kui need auruõõnsused liiguvad madalrõhutsoonist kõrgsurveõlisse, lõhkevad need nanosekundite jooksul.
• Iga mikroimplosioon tekitab kontsentreeritud ülehelikiirusel liikuvaid vedeliku mikrojugasid, tabades ümbritsevaid metallpindu lokaalsete löögijõududega, mis ületavad kümneid tuhandeid naela ruuttolli kohta. See füüsiline haamriefekt väsitab metalli, kuni mikrohelbed rebenevad pinnalt lahti.

 2.2 Õhustamine (mehaaniline õhu allaneelamine)

Aeratsioon on hüdraulikaõli saastumine väliskeskkonnast ahelasse tõmmatud vaba atmosfääriõhuga.

• Õhk siseneb lekkivate imemisvooliku klambrite, kahjustatud peapumba võllitihendite, lahtiste toruliitmike, reservuaari madala vedelikutaseme või turbulentse paagi tagasivoolutorustiku kaudu, mis voolab vedeliku pinnast kõrgemale.
• Erinevalt aurumullidest ei kuku vaba õhk koheselt kokku; see moodustab piimja vahuse emulsiooni, mis muudab suhteliselt kokkusurumatu hüdraulikavedeliku pehmeks, kopsakaks pneumaatiliseks vedruks.

III. 4 hoiatusmärki, mida põllul märgata

IV. Kus silindri sees kahjustus tekib

Kui vedeliku toitesüsteemid kannatavad kroonilise kavitatsiooni ja aeratsiooni all, koonduvad füüsilised kahjustused kindlatesse suure kiirusega tsoonidesse:

4.1 Kolvi krooni näod:Kolvi tasasel ringikujulisel pinnal on sügavad härmatanud mikrosüvendid, kus kokkuvarisevad aurutühjad põrkasid korduvalt vastu mitteväärismetalli.

4.2 Õlipordi sisemised avad:Teravad täisnurksed üleminekud, kus hüdroõli siseneb silindri silindrisse, kannatavad tugevalt servade erosiooni ja ümardamise all.

4.3 Kolvivarda tihendid ja kulumisrõngad:Kaasatud õhumullid läbivad kiire adiabaatilise kokkusurumise, tekitades lokaalseid kuumuse naelu, mis kõrvetavad, läikivad ja muudavad painduvad polüuretaantihendi huuled rabedaks söetaoliseks helvesteks.

4.4 Silindriga tünniga lihvitud seinad:Käigu äärmuste lähedal eemaldavad mikrodüüsid kaitsva määrdeõli kile, võimaldades kolvi juhtribade ja poleeritud toru ava vahel otsest metall-metalli hõõrumist.

V. Mobiil- ja tööstusseadmete 4 peamist käivitustegurit

5.1 Ülejooksvad gravitatsioonilised koormused (põgenev silinder)

Kui raske ekskavaatori nool, kallurhaagise kere või tõstuki mast laskub kiiresti oma raskuse all alla, tõmbab gravitatsioon silindrivarda alla kiiremini, kui hüdropump suudab õli korgi poolele varustada. Silindrist saab hiiglaslik süstal, mis tekitab intensiivse sisemise vaakumi, mis keedab sissetuleva õlijoa.

5.2 Külma talvehommiku käivitamine

Paks kõrge viskoossusega külm hüdroõli ei suuda voolata läbi kitsaste imemisfiltrite ja pikkade toitevoolikute. Kui operaator keerab mootoril kohe pärast käivitamist täisgaasi, siis pump nälgib, tõmbab suure vaakumi ja saadab kaviteeriva vedeliku voolu otse täiturmehhanismidele.

5.3 Ummistunud reservuaari õhutuskorgid

Pika käiguga silindrite väljaulatumisel langeb vedelikutase hüdropaagis oluliselt. Kui paagi õhutusava kork on muda, tolmu või jääga kaetud, ei saa atmosfääriõhku mahtu võrdsustada. Paagi sees tekib osaline vaakum, mis lämmatab pumba imitoru.

5.4 Halvasti paigutatud paagi deflektorid ja tagastusliinid

Kui tagasivooluõli sukeldub kose kombel vedelikutasemest kõrgemale reservuaari, piitsutab see õli õli sisse. Ilma piisavate paagi deflektoriteta, mis lasevad õhumullidel pinnale tõusta ja õhku lasta, imeb pump selle vahuse segu koheselt silindritesse tagasi.

VI. Vooluahela tasemel lahendused kavitatsiooni ja aeratsiooni kõrvaldamiseks

Silindri kavitatsiooni fikseerimiseks on vaja tegeleda ahela dünaamikaga, mis võimaldab alarõhku tekkida:

• Paigaldage kavitatsioonivastased tagasilöögiklapid: kiiresti liikuva või ülejooksukoormusega vooluringidel paigaldage silindri tööpordi ja paagitoru vahele spetsiaalne kavitatsioonivastane tagasilöögiklapp. Kui silindri pikendus vajab rohkem õli, kui pump annab, avaneb tagasilöögiklapp vabalt, võimaldades paagiõlil vaakumit tagasi täita.
• Õige suurusega vastukaalu (ülekeskme) ventiilid: vastukaaluventiilid loovad kontrollitud vasturõhu silindri tagasivoolu poolel, takistades raskusjõu ärajooksmist koos koormaga ja tagades positiivse rõhu säilimise kogu käigu jooksul.
• Säilitage imemistoru minimaalne suurus: veenduge, et pumba imitorud on liiga suured, lühikesed, sirged ja mõeldud pidevaks vaakumtööks ilma seest kokku vajumiseta.
• Jätke piisav reservuaari õhutustamise aeg: Seadistage õlipaak nii, et vedelik seisaks tsüklite vahel mitu minutit segamatult, võimaldades lahustunud mikromullidel loomulikult välja ujuda.

VII. Välidiagnostika kontrollnimekiri hooldusmeeskondadele

Enne mürarikka või kahjustatud silindri vahetamist:

• Kontrollige õlivaateklaasi: kas vedelik on piimjas, hägune või kaetud stabiilse vahuga?
• Kontrollige reservuaari õhutuskorkeid tolmu ummistumise või külmunud niiskuse suhtes.
• Kontrollige, kas pumba imemisvooliku klambrid ja liitmikud on lahtiste ühenduste suhtes, mis võivad vaakumis õhku imeda.
• Veenduge, et tagasivoolutorud väljuksid paagi minimaalsest õlitasemest tunduvalt madalamal.
• Kontrollige vastukaalu klapi pilootseadeid, et veenduda, et silinder ei langeks kiiremini kui pumba toitevõimsus.
• Kontrollige silindri kolvi esikülge ja avade kõri boroskoobiga iseloomulike jäätunud kavitatsioonisüvendite suhtes.

VIII. Tehnilised piirid ja diagnostika lahtiütlus

Selles juhendis kirjeldatakse standardseid mehaanilisi diagnostikanäitajaid ja hüdroahela parimaid tavasid. Komplekssed mitmeteljelised masinad, koormustundlikud muutuva nihkega ahelad ja suletud ahelaga hüdrostaatilised ajamid nõuavad algpõhjuste väljaselgitamiseks vooluringispetsiifilist siirdesurve logimist ja vedelikuanalüüsi.*

IX. Konsulteerige HCIC-ga raskeveokite kohandatud hüdrosilindrite projekteerimise kohta

HCIC kavandab ja ehitab raskeveokite kohandatud hüdrosilindreid, millel on optimeeritud pordi geomeetria, suure vooluhulgaga sisemised galeriid ja integreeritud vastukaaluventiilid, et pidada vastu rasketele töötsüklitele.