Jak jsou manžety instalovány?

Jistě chápete, že nebudeme mluvit o košilích, ale o těsnění hydraulických válců. Ze všech nesčetných příčin poruch v hydraulických systémech strojů na stavbu silnic se tento článek bude zabývat znečištěním, přehříváním a bočním zatížením.

Znečištění

Prach, špína, voda, kovové hobliny. Co mají tyto odlišné materiály společného? Všechny mohou poškodit hydraulické zařízení těžké techniky. Pokud se tyto zdánlivě nezávadné materiály, byť v malém množství, dostanou do hydraulické kapaliny např. bagru, nakladače, autojeřábu nebo jakéhokoli jiného silničního stavebního stroje, životnost hlavních součástí hydraulického systému – čerpadel, hydromotorů válců a hydraulických ventilů se výrazně sníží, mohou začít pracovat přerušovaně a dokonce selhat.

Snad nejnebezpečnějším typem kontaminantu je ten, který vzniká třením pevných částic o vnitřní části vyrobené z materiálu méně tvrdého než kontaminant. Pevné částice, jejichž velikost je srovnatelná s velikostí mezery mezi třecími plochami dílů, způsobují abrazivní opotřebení. Za prvé, pevné částice vytvářejí na povrchu dílů škrábance zvyšující napětí. Z těchto škrábanců vznikají četné mikrotrhlinky, které se postupně vyvíjejí a splývají ve větší. Nakonec se částice odlomí z povrchu součásti a celý proces se opakuje znovu. Pokud tyto nečistoty nejsou během údržby odfiltrovány a odstraněny z hydraulické kapaliny, vyvolají řetězovou reakci: částice vzniklé v důsledku opotřebení začnou zase ničit díly, tím vzniká ještě více pevných částic, které opět ničí vnitřní díly hydraulickou jednotku.

Poruchy hydraulického zařízení vyplývající z vystavení kontaminaci lze rozdělit do tří typů. Ke katastrofálním poruchám dochází, když se do hydraulického čerpadla nebo regulačního ventilu dostanou velké pevné látky, které způsobí zablokování ventilů. Pokud se na pojistných ventilech usazují nečistoty, které brání jejich těsnému uzavření, jedná se o poruchu středního rozsahu. Důsledkem abrazivního opotřebení, koroze nebo únavového porušení povrchů dílů jsou zpravidla postupně se vyskytující poruchy.

Nečistoty se do hydraulického systému dostávají různými způsoby. Během výrobního procesu stroje nemusí být systém dostatečně důkladně propláchnut a nečistoty v něm zůstanou. Během provozu se v součástech stroje tvoří produkty opotřebení kovů, a pokud například hydraulické čerpadlo pracuje při vysokých tlacích a otáčkách, mohou je kovové částice rychle poškodit. Při provozu stroje se nečistoty dostávají do hydraulického systému zvenčí: při plnění nedostatečně čistým olejem, přes vadné manžety nebo vzduchem do hydraulické nádrže přes odvzdušňovač.

manžety

Provozuschopnost manžet je jednou z nejdůležitějších podmínek pro dlouhou životnost hydraulického válce a všech hydraulických zařízení. Během provozu se opotřebovává manžeta tyče hydraulického válce. Otřepy a škrábance na tyči válce, které lze rozpoznat přejetím nehtem po povrchu, mohou také poškodit těsnění tyče. Poškozená tyč musí být opravena nebo vyměněna a po opravě musí být vyměněna těsnění tyče. Chemická nekompatibilita může také zvýšit opotřebení nebo dokonce zničit těsnění: pokud je do hydraulického systému omylem přidána cizí kapalina, jako je převodový olej, brzdová kapalina, chladicí kapalina nebo motorová nafta, riskujete snížení životnosti těsnění v celém systému. .

Pokud jsou pracovní hrany opotřebené nebo poškozené, těsnění zanechává více oleje na výsuvném výpusti. Když se tyč vrátí do válce, část oleje je odstraněna botkou a teče nebo kape na zem. Prut nemusí být úplně suchý, ale neměl by z něj kapat ani kapat olej. To je signál, že manžety je třeba vyměnit, i když tato porucha ještě nezhoršuje výkon válce.

Prach se navíc do válce dostává přes vadnou manžetu: abrazivní částice ulpívají na olejovém filmu na tyči a spolu s ním pronikají do válce a následně se proudem kapaliny šíří po celém hydraulickém systému. Ve většině hydraulických systémů je filtr instalován ve zpětném potrubí, a proto jsou těsnění tyče hydraulického válce přední linií ochrany celého hydraulického systému před znečištěním.

Výměna manžet je součástí programu údržby pro hydraulická zařízení jakékoli těžké techniky. Načasování výměny není obvykle přesně stanoveno, protože únik kapaliny přes manžety je snadno rozpoznatelný podle kapek na zemi pod autem. Výměna manžety v hydraulickém válci na stroji na stavbu silnic ve většině případů zabere málo času: jen asi čtyři hodiny.

Nečistoty pronikající do válce způsobují opotřebení těsnění pístu, jehož stav do značné míry určuje výkon válce. Pokud těsnění pístu nedrží olej, který na píst na jedné straně tlačí, výkon válce se snižuje. V hydraulických systémech s regulací výkonu závislou na zatížení budou tyto vnitřní netěsnosti kompenzovány zvýšením výkonu hydraulického čerpadla, ale pokud je válec v neutrálním stavu, nebude schopen odolat náhlé vysoké zátěži – systém jednoduše nestihne vyrovnat netěsnosti přes manžety a štít válce začne postupně samovolně padat.

Výrobci hydraulických zařízení uvádějí ve svém návodu k obsluze přípustnou rychlost samovolného spouštění tyčí hydraulických válců a způsoby jejího měření. Postup je jednoduchý: výložník (nebo lopata) se zvedne tak, aby se tyč požadovaného válce plně vysunula, hydraulický rozvaděč se nastavil do neutrální polohy a na tyči se tužkou vyznačily značky, které po určitém čas se používá k měření toho, jak moc se tyč snížila. Měření rychlosti samovolného spouštění táhel by mělo být zařazeno do programu pravidelné údržby hydraulického systému. Pokud rychlost spouštění překročí povolené limity, je třeba vyměnit těsnění pístnice a pístu.

První jednotkou, do které se nečistoty z válce dostávají, je obvykle hydraulický rozvaděč. Částice se dostanou do mezer mezi cívkou a tělem a poškrábou pracovní plochy. Přesné povrchy jsou poškozené. Nečistoty určitě poškodí alespoň jeden ventil, než je zadrží filtr.

Je důležité, aby opravy byly provedeny, jakmile se objeví známky nadměrného opotřebení manžet. Pokud budete pokračovat v práci, nebudete dbát na únik kapaliny a zvýšenou rychlost samovolného spouštění tyčí válců, povede to ke snížení životnosti všech součástí hydraulického systému.

Dýchejte

Hydraulické systémy jsou obvykle těsně utěsněny, ale v každém systému musí okolní vzduch vstupovat do hydraulické nádrže, když hladina kapaliny klesá. Pro prodloužení tyče hydraulického válce pumpuje čerpadlo část kapaliny z hydraulické nádrže. Hladina kapaliny v nádrži klesá a část venkovního vzduchu je nasávána do nádrže přes odvzdušňovač spolu s nečistotami a vlhkostí, kterou obsahuje. Pro ochranu hydraulického systému před nimi musí být odvzdušňovač vybaven filtrem se stejnou účinností jako hydraulické filtry.

Odvzdušňovače hydraulických nádrží automobilů nejsou vždy vybaveny filtry, takže výměna standardních odvzdušňovačů za odvzdušňovače s vestavěnými filtry zabraňuje vnikání nečistot do hydraulického systému.

Zde je například uvedeno, jak funguje odvzdušňovač s vestavěným filtrem TRAP, který vyvinula společnost Donaldson.

1. V hydraulickém systému vzniká podtlak a do hydraulické nádrže začíná vnikat vzduch obsahující vodní páru a prach.
2. Odvzdušňovací filtr zachycuje vodní páru a prachové částice o velikosti až 3 mikrony (97 %) a umožňuje tak proudění vysušeného a vyčištěného vzduchu do hydraulické nádrže.
3. Když se tlak v hydraulickém systému zvýší, odvzdušňovač vypustí vzduch do atmosféry.
4. Unikající suchý vzduch zachycuje vlhkost shromážděnou v odvzdušňovači. Tím se odvzdušňovací filtr zbaví vlhkosti a je opět připraven vysušit vzduch vstupující do systému.

Filtry

V hydraulickém systému stroje se nevyhnutelně objeví nečistoty, které buď proniknou zvenčí, nebo se vytvoří v důsledku práce uvnitř jeho součástí. Konstrukce hydraulického systému obvykle zahrnuje poměrně pokročilý filtrační systém, který zahrnuje: filtr na sací straně mezi hydraulickou nádrží a čerpadlem, schopný zachytit středně velké částice kontaminantů; filtr ve zpětném potrubí, který zachycuje nečistoty, zachycuje nečistoty, které jsou vyplavovány olejem z komponent hydraulického systému a převáděny do hydraulické nádrže; a konečně filtr na tlakové straně, který mechanici často nazývají filtrem „poslední šance“, čistí olej vycházející z čerpadla, čímž chrání zbytek hydraulického systému a také odvzdušňovací filtr, který zabraňuje vnikání nečistot ve vzduchu do čerpadla. systém.

Jedním ze způsobů, jak zajistit odstranění všech nečistot z hydraulického systému, je pravidelná kontrola filtračních prvků a výměna znečištěných. Pokud elektronické nebo mechanické indikátory ukazují, že je filtrační vložka ucpaná, měla by být okamžitě vyměněna.

Vzorky

Analýza vzorků hydraulické kapaliny vám umožní zjistit, jaké nečistoty jsou přítomny v hydraulickém systému. Pokud například vzorek obsahuje prach, zeminu nebo písek, je to jistý důkaz vnější kontaminace. V tomto případě byste měli nainstalovat filtr do odvzdušňovače hydraulické nádrže. Pokud se uvnitř součástí nového stroje objeví nečistoty, měla by být hydraulická kapalina filtrována pomocí externího filtru nebo umělé ledviny.

Vzorky hydraulické kapaliny se musí odebírat a analyzovat pravidelně v intervalech v závislosti na počtu hodin denně v provozu stroje a také na tlaku v hydraulickém systému. Odborníci na hydraulická zařízení doporučují odebírat vzorky v intervalech dvou až šesti měsíců. K určení, zda obsah kontaminantů v hydraulické kapalině odpovídá přijatelné úrovni, by měl být odebrán vzorek z vypouštěcího potrubí před filtrem a analyzován certifikovanou laboratoří.

Přehřátí

Hydraulické systémy jsou obvykle navrženy při teplotě asi 55 °C. Teplota na pracovním okraji manžety namontované na otočném hřídeli nebo na pístu hydraulického válce bude přibližně o 30 C vyšší než průměrná teplota oleje v hydraulické nádrži v důsledku tření. Když teplota překročí 85C, materiál manžety začne tvrdnout. Zvýšení provozní teploty o 15C nad přípustnou teplotu může podle odborníků snížit životnost manžet na polovinu.

Teplota pracovních hran manžet se zvýší, pokud hydraulický systém používá olej nevhodný pro dané provozní podmínky. Celková teplota v hydraulickém systému se může zvýšit v důsledku extrémně vysokých okolních teplot, nízké hladiny kapaliny v hydraulické nádrži a znečištění chladičů motoru. Při vysokých teplotách se hydraulický olej rozkládá a ztrácí své mazací vlastnosti. V sestavách hydraulických ventilů, čerpadel a hydromotorů dochází k suchému tření kovu o kov.

“Boční zatížení”

V seznamu nejčastějších příčin selhání hydraulických válců takzvané „boční zatížení“ s jistotou zaujímají třetí místo po znečištění a přehřátí. Ihned je však třeba zdůraznit, že s tímto důvodem je mnohem jednodušší se vypořádat než s prvními dvěma.

Pokud nejsou mazány závěsy, kterými je hydraulický válec připevněn k pracovnímu prvku a tělesu stroje, dochází při provozu k zablokování ucha válce, které brání otáčení. Když se pístnice vysouvá nebo zasouvá do válce, zvedá nebo spouští výložník, působí na táhlo dodatečná síla v důsledku vázání v nenamazaném spoji. Tato síla nestačí k ohnutí nebo zlomení tyče, ale působení bočních sil vede k urychlenému opotřebení těsnění tyče a pístu, jakož i souvisejících kovových částí.

Tvar otvoru pro tyč ve víku válce by měl být pravidelně kontrolován. Před odstraněním krytu byste měli na něj a na tělo válce nanést montážní značky, a pokud je otvor oválný, připevněte kryt na tělo a určete, ve které rovině se boční zatížení odehrává. Pravidelné mazání zabrání zadření ucha pro upevnění válce v držáku.

Co dělat a co nedělat

Vnější protiprachová manžeta by měla být instalována zaoblenou stranou směrem ven. Tato pracovní hrana je navržena tak, aby z tyče odstranila veškeré nečistoty, dokonce i ta nejmenší zrnka písku. Těsnění oleje má ostré pracovní hrany. Speciální manžety s ostrými hranami lze použít k ochraně lahví provozovaných ve velmi vlhkém prostředí.

Při instalaci dbejte na to, aby manžety ve tvaru U a V měly svou prohlubeň směrem ke straně, na kterou působí tlak, protože tlak oleje přitlačuje pracovní okraje manžet k těsnicí ploše. Sada manžet tohoto typu je často instalována na písty hydraulických válců. U dvojčinných hydraulických válců jsou na pístu instalovány dvě sady manžet, které směřují na obě strany, odkud působí tlak.

Do hydraulického systému byste neměli doplňovat nový olej, aniž byste jej nejprve přefiltrovali přes externí filtr nebo pomocí mobilní jednotky „umělé ledviny“ (bohužel v praxi se toto pravidlo dodržuje jen zřídka). Podle odborníků většina výrobců nezajistí správnou čistotu ropy při balení do 200litrových sudů.

Při údržbě a opravách nesmí být hydraulické nádrže strojů ponechány otevřené (se sejmutým krytem hydraulické ventily, hydraulické ventily, čerpadla a další součásti hydraulického systému je třeba chránit před prachem zakrytím např. čistou plastovou fólií). Přístup vzduchu obsahujícího prach a vlhkost do hydraulického systému by měl být zabráněn všemi dostupnými prostředky.