ข่าวอุตสาหกรรม

โพรงอากาศและการเติมอากาศของกระบอกไฮดรอลิก: นิติวิทยาศาสตร์เชิงปฏิบัติเกี่ยวกับแรงดันลบและรูลูกสูบ

I. อาการ : เมื่อมีอาการเรียบกระบอกไฮดรอลิกเปลี่ยนเป็นฟูและกรีดร้อง

มีบางสิ่งที่ทำให้ทีมงานซ่อมบำรุงเครื่องจักรกลหนักหงุดหงิดได้มากไปกว่าบูมหรือกระบอกสูบที่เริ่มส่งเสียงพึมพำ เคลื่อนที่ด้วยความล่าช้าเป็นฟองอย่างผิดปกติ และส่งเสียงที่ดังกึกก้องราวกับกำมือของหินอ่อนที่ร่วงหล่นผ่านท่อเหล็ก

เมื่อช่างยนต์รื้อกระบอกสูบ พวกเขาคาดว่าจะพบน้ำมันสกปรกหรือซีลฉีกขาด แต่กลับพบว่าหน้าลูกสูบที่เป็นเหล็กแข็งและริมฝีปากด้านในของช่องจ่ายน้ำมันเต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาตหยาบและน้ำค้างแข็งที่ดูเหมือนถูกระเบิดด้วยกระสุนปืนขนาดเล็ก

นี่ไม่ใช่การสึกหรอของอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อน มันคือการเกิดโพรงอากาศและการเติมอากาศของกระบอกสูบไฮดรอลิก ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ของของไหลที่เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิดแต่มีความแตกต่างโดยพื้นฐาน ซึ่งทำลายพื้นผิวโลหะที่มีความแม่นยำ ปรุงซีลอีลาสโตเมอร์ และลดความปลอดภัยของเครื่องจักร

ครั้งที่สอง โพรงอากาศกับการเติมอากาศ: ทำความเข้าใจความแตกต่างที่แท้จริง

ในรายงานการบริการภาคสนาม ช่างเทคนิคมักจะรวมโพรงอากาศและการเติมอากาศเข้าด้วยกันภายใต้ชื่อทั่วไปว่า "อากาศในท่อ" การทำความเข้าใจว่าแต่ละเหตุการณ์เกิดขึ้นได้อย่างไรถือเป็นสิ่งสำคัญในการแก้ไขสาเหตุที่แท้จริง:

2.1 โพรงอากาศไอ (การเดือดจากแรงดันลบ)

โพรงอากาศเกิดขึ้นเมื่อมีความต้องการใช้น้ำมันด้านใดด้านหนึ่งกระบอกไฮดรอลิกลูกสูบจะแซงหน้าอัตราที่น้ำมันสามารถเข้าไปได้

  • เมื่อความดันในพื้นที่ลดลงต่ำกว่าความดันไอของน้ำมันไฮดรอลิก ของเหลวจะเดือดอย่างแท้จริงที่อุณหภูมิแวดล้อม ก่อตัวเป็นฟองไอเล็กๆ ขนาดจิ๋วจำนวนหลายล้านฟอง
  • ขณะที่โพรงไอเหล่านี้เดินทางจากโซนความดันต่ำไปยังน้ำมันแรงดันสูง พวกมันจะระเบิดในหน่วยนาโนวินาที
  • การระเบิดระดับไมโครแต่ละครั้งจะสร้างไอพ่นขนาดเล็กที่มีความเข้มข้นของของไหลที่เดินทางด้วยความเร็วเหนือเสียง กระแทกพื้นผิวโลหะโดยรอบด้วยแรงกระแทกเฉพาะที่ซึ่งมีน้ำหนักมากกว่าหมื่นปอนด์ต่อตารางนิ้ว เอฟเฟกต์ค้อนทางกายภาพนี้จะทำให้โลหะล้าจนกระทั่งสะเก็ดขนาดเล็กหลุดออกจากพื้นผิว

 2.2 การเติมอากาศ (การกลืนอากาศเชิงกล)

การเติมอากาศคือการปนเปื้อนของน้ำมันไฮดรอลิกโดยมีอากาศในบรรยากาศอิสระถูกดึงเข้าสู่วงจรจากสภาพแวดล้อมภายนอก

  • อากาศเข้ามาทางแคลมป์ท่อดูดที่รั่ว ซีลเพลาที่เสียหายบนปั๊มหลัก ข้อต่อท่อหลวม ระดับของเหลวในอ่างเก็บน้ำต่ำ หรือท่อส่งคืนถังปั่นป่วนที่ทิ้งอยู่เหนือพื้นผิวของของเหลว
  • ต่างจากฟองไอ อากาศอิสระจะไม่ยุบตัวทันที มันก่อตัวเป็นอิมัลชันฟองนมที่เปลี่ยนของไหลไฮดรอลิกที่ไม่สามารถอัดตัวได้ค่อนข้างเป็นสปริงนิวแมติกที่นุ่มและเด้งกลับ

ที่สาม 4 สัญญาณเตือนให้มองเห็นในสนาม

การตรวจวินิจฉัย การเกิดโพรงอากาศ การเติมอากาศ
ลายเซ็นเสียง เสียงบดหรือบดที่คมชัดและรุนแรง (เช่น กรวดหลวมหรือหินอ่อนที่ส่งเสียงดังในกระบอกกระบอกสูบหรือบล็อกวาล์ว) เสียงหอนแหลมสูงหรือเสียงครวญครางที่ดังขึ้นเมื่อน้ำมันอุ่นขึ้น
คุณภาพการเคลื่อนไหว ความลังเลระหว่างการเปลี่ยนทิศทางเริ่มต้นตามด้วยการเซถลาอย่างกะทันหันภายใต้ภาระ ส่วนต่อขยายของกระบอกสูบที่มีลักษณะเป็นรูพรุน สปริงตัว หรือเด้งอย่างต่อเนื่อง ดริฟท์ภายใต้ภาระคงที่
ลักษณะของเหลว ตัวอย่างน้ำมันดูเหมือนชัดเจนในถัง แต่ส่วนประกอบมีรูพรุนเฉพาะจุด ตัวอย่างน้ำมันภายในกระจกมองเห็นมีลักษณะเป็นน้ำนม เป็นฟอง หรือมีเมฆมากและมีฟองที่มองเห็นได้
อุณหภูมิในการทำงาน จุดร้อนเฉพาะจุดที่รุนแรงบนบล็อกวาล์วหรือข้อศอกของพอร์ตกระบอกสูบ ความร้อนสูงเกินไปอย่างรวดเร็วของถังเก็บน้ำทั้งหมดเนื่องจากการอัดอากาศอย่างต่อเนื่อง

IV. บริเวณที่เกิดความเสียหายภายในกระบอกสูบ

hydraulic cylinder piston crown frosted cavitation pitting and scorched seal failure teardown

เมื่อระบบพลังงานของไหลประสบกับการเกิดโพรงอากาศและการเติมอากาศเรื้อรัง ความเสียหายทางกายภาพจะรวมอยู่ในโซนความเร็วสูงเฉพาะ:

4.1 ใบหน้ามงกุฎลูกสูบ:ใบหน้าทรงกลมแบนของลูกสูบแสดงให้เห็นกลุ่มของหลุมขนาดเล็กที่มีน้ำค้างแข็งลึกซึ่งมีช่องว่างของไอน้ำที่ยุบตัวกระทบกับโลหะฐานซ้ำแล้วซ้ำเล่า

4.2 ช่องภายในของท่าเรือน้ำมัน:การเปลี่ยนมุมฉากอย่างคมชัดซึ่งน้ำมันไฮดรอลิกเข้าสู่กระบอกสูบทำให้ขอบสึกกร่อนและโค้งมนอย่างรุนแรง

4.3 ซีลก้านลูกสูบและแหวนสวม:ฟองอากาศที่กักตัวไว้จะถูกบีบอัดด้วยอะเดียแบติกอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดความร้อนเฉพาะที่ซึ่งไหม้เกรียม เคลือบ และเปลี่ยนริมฝีปากที่ปิดผนึกโพลียูรีเทนที่ยืดหยุ่นให้กลายเป็นสะเก็ดคล้ายถ่านที่เปราะ

4.4 กระบอกสูบกระบอกสูบ Honed Walls:เมื่อใกล้กับช่วงสุดขั้ว ไมโครเจ็ทจะดึงฟิล์มน้ำมันหล่อลื่นป้องกันออก ทำให้เกิดรอยครูดระหว่างโลหะกับโลหะโดยตรงระหว่างแถบนำลูกสูบและรูท่อขัดเงา

V. ตัวกระตุ้นการทำงาน 4 อันดับแรกบนอุปกรณ์เคลื่อนที่และอุปกรณ์อุตสาหกรรม

5.1 โหลดแรงโน้มถ่วงแบบโอเวอร์รันนิ่ง (กระบอกสูบแบบควบคุมไม่ได้)

เมื่อบูมของรถขุดหนัก ตัวรถพ่วงดัมพ์ หรือเสารถยกลงมาอย่างรวดเร็วด้วยน้ำหนักของมันเอง แรงโน้มถ่วงจะดึงแกนกระบอกสูบลงเร็วกว่าที่ปั๊มไฮดรอลิกสามารถจ่ายน้ำมันไปที่ด้านฝาครอบได้ กระบอกสูบจะกลายเป็นกระบอกฉีดยาขนาดยักษ์ ทำให้เกิดสุญญากาศภายในเข้มข้นที่จะต้มกระแสน้ำมันที่ไหลเข้ามา

5.2 การเริ่มต้นเช้าฤดูหนาวที่หนาวเย็น

น้ำมันไฮดรอลิกเย็นที่มีความหนืดสูงหนาและมีปัญหาในการไหลผ่านตัวกรองการดูดแคบและท่อจ่ายยาว เมื่อผู้ปฏิบัติงานเร่งเครื่องยนต์จนเต็มคันเร่งทันทีหลังสตาร์ท ปั๊มจะหยุดทำงาน ดึงสุญญากาศหนักๆ และส่งกระแสของเหลวที่เป็นโพรงตรงไปยังแอคทูเอเตอร์

5.3 ฝาปิดถังเก็บน้ำอุดตัน

เมื่อกระบอกสูบช่วงชักยาวขยายออก ระดับของเหลวภายในถังไฮดรอลิกจะลดลงอย่างมาก หากฝาปิดช่องระบายอากาศของถังมีโคลน ฝุ่น หรือน้ำแข็งปกคลุมอยู่ อากาศในบรรยากาศจะไม่สามารถเข้าไปเพื่อทำให้ปริมาตรเท่ากันได้ สุญญากาศบางส่วนเกิดขึ้นภายในถัง ส่งผลให้ท่อดูดของปั๊มสำลัก

5.4 แผ่นกั้นถังและเส้นส่งคืนที่วางไว้ไม่ดี

หากน้ำมันส่งคืนตกลงไปในถังเก็บเหนือระดับของเหลวเหมือนน้ำตก มันจะดึงอากาศเข้าไปในน้ำมัน หากไม่มีแผ่นกั้นถังเพียงพอเพื่อให้ฟองอากาศลอยขึ้นสู่พื้นผิวและระบายอากาศ ปั๊มจะดูดส่วนผสมที่เป็นฟองนี้กลับเข้าไปในกระบอกสูบทันที

วี. โซลูชันระดับวงจรเพื่อขจัดการเกิดโพรงอากาศและการเติมอากาศ

การแก้ไขคาวิเทชันของกระบอกสูบจำเป็นต้องจัดการกับการเปลี่ยนแปลงของวงจรที่ทำให้เกิดแรงดันลบ:

hydraulic cylinder integrated anti cavitation check valve and counterbalance manifold installation

  • ติดตั้งเช็ควาล์วป้องกันการเกิดโพรงอากาศ: ในวงจรที่มีโหลดเคลื่อนที่เร็วหรือโอเวอร์รัน ให้วางเช็ควาล์วป้องกันการเกิดโพรงอากาศโดยเฉพาะระหว่างพอร์ตการทำงานของกระบอกสูบและแนวถัง หากส่วนต่อขยายของกระบอกสูบต้องการน้ำมันมากกว่าที่ปั๊มจ่ายให้ เช็ควาล์วจะเปิดได้อย่างอิสระ เพื่อให้น้ำมันในถังสามารถทดแทนสุญญากาศได้
  • วาล์วถ่วงดุล (โอเวอร์เซ็นเตอร์) ขนาดอย่างเหมาะสม: วาล์วถ่วงดุลสร้างแรงดันต้านที่ควบคุมได้ที่ด้านกลับของกระบอกสูบ ป้องกันไม่ให้แรงโน้มถ่วงไหลไปกับโหลด และรับประกันว่าแรงดันเชิงบวกจะคงอยู่ตลอดจังหวะเต็ม
  • รักษาขนาดท่อดูดขั้นต่ำ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าท่อดูดของปั๊มมีขนาดใหญ่ สั้น ตรง และพิกัดสำหรับการบริการดูดอย่างต่อเนื่องโดยไม่ยุบภายใน
  • ปล่อยให้มีเวลาในการกำจัดอากาศในอ่างเก็บน้ำเพียงพอ: ปรับขนาดถังน้ำมันเพื่อให้ของเหลวคงอยู่โดยไม่ถูกรบกวนเป็นเวลาหลายนาทีระหว่างรอบ ปล่อยให้ไมโครฟองที่ละลายอยู่ลอยออกมาตามธรรมชาติ

ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว รายการตรวจสอบการวินิจฉัยภาคสนามสำหรับทีมงานซ่อมบำรุง

aerated foamy milky hydraulic oil versus clean fluid sample and reservoir breather cap inspection

ก่อนเปลี่ยนกระบอกสูบที่มีเสียงดังหรือเสียหาย:

  • ตรวจสอบกระจกมองเห็นน้ำมัน: ของเหลวมีสีขุ่นขุ่น หรือมีฟองอยู่ด้านบนหรือไม่
  • ตรวจสอบฝาครอบช่องระบายอากาศของอ่างเก็บน้ำว่ามีฝุ่นอุดตันหรือความชื้นที่แช่แข็งหรือไม่
  • ตรวจสอบแคลมป์และข้อต่อท่อดูดปั๊มว่ามีการเชื่อมต่อหลวมที่อาจดูดอากาศภายใต้สุญญากาศหรือไม่
  • ตรวจสอบว่าท่อส่งกลับปล่อยต่ำกว่าระดับน้ำมันขั้นต่ำในถัง
  • ทดสอบการตั้งค่านำร่องของวาล์วถ่วงดุลเพื่อให้แน่ใจว่ากระบอกสูบจะไม่ลดลงเร็วกว่าความสามารถในการส่งของปั๊ม
  • ตรวจสอบหน้าลูกสูบกระบอกสูบและคอท่อด้วยกล้องส่องกล้องเพื่อดูลักษณะรูพรุนแบบน้ำค้างแข็ง

8. ขอบเขตทางเทคนิคและข้อจำกัดความรับผิดชอบในการวินิจฉัย

คู่มือนี้สรุปตัวบ่งชี้การวินิจฉัยทางกลมาตรฐานและแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดของวงจรไฮดรอลิก เครื่องจักรหลายแกนที่ซับซ้อน วงจรดิสเพลสเมนต์แบบแปรผันที่ตรวจจับโหลด และไดรฟ์ไฮโดรสแตติกแบบวงปิด จำเป็นต้องมีการบันทึกแรงดันชั่วคราวเฉพาะวงจรและการวิเคราะห์ของไหลเพื่อแยกสาเหตุที่แท้จริง*

ทรงเครื่อง ปรึกษา HCIC สำหรับวิศวกรรมกระบอกไฮดรอลิกแบบกำหนดเองสำหรับงานหนัก

HCIC ออกแบบและสร้างกระบอกไฮดรอลิกแบบกำหนดเองสำหรับงานหนักพร้อมรูปทรงพอร์ตที่ได้รับการปรับปรุง แกลเลอรีภายในที่มีการไหลสูง และวาล์วถ่วงดุลในตัวเพื่อให้ทนทานต่อรอบการทำงานที่รุนแรง

hydraulic cylinder

ส่งคำถาม


X
เราใช้คุกกี้เพื่อมอบประสบการณ์การท่องเว็บที่ดีขึ้น วิเคราะห์การเข้าชมไซต์ และปรับแต่งเนื้อหาในแบบของคุณ การใช้ไซต์นี้แสดงว่าคุณยอมรับการใช้คุกกี้ของเรา นโยบายความเป็นส่วนตัว
ปฏิเสธ ยอมรับ