Das Auslaufen von Hydraulikzylindern ist eines der häufigsten Probleme in hydraulischen Systemen. Ein undichter Zylinder kann Druck verlieren, sich langsam bewegen, unter Last driften, die Position nicht halten oder die Gesamteffizienz der Maschine verringern. In schwerwiegenden Fällen kann ein Auslaufen zu Ausfallzeiten von Geräten, Sicherheitsrisiken, Ölverschmutzung und hohen Reparaturkosten führen.
Ein Prüfstand für Hydraulikzylinder ist eine der zuverlässigsten Methoden, um das Auslaufen von Zylindern vor der Lieferung, nach der Reparatur oder bevor der Zylinder wieder an Geräten installiert wird, zu überprüfen. Er ermöglicht es, den Zylinder unter kontrollierten Druck-, Durchfluss- und Bewegungsbedingungen zu testen, was die Erkennung und Bewertung von Leckagen erleichtert.
Das Auslaufen von Hydraulikzylindern kann in zwei Haupttypen unterteilt werden: externes und internes Auslaufen. Externes Auslaufen ist normalerweise außen am Zylinder sichtbar, während internes Auslaufen im Inneren des Zylinders auftritt, wenn Öl den Kolbendichtungsbereich von einer Kammer zur anderen umgeht. Internes Auslaufen ist oft schwerer zu erkennen, da außen am Zylinder möglicherweise kein Öl sichtbar ist, der Zylinder jedoch weiterhin Kraft verliert oder keinen Druck halten kann. Forschungen zum Auslaufen von Hydraulikzylindern erklären auch, dass internes Auslaufen zwischen Druckkammern die Leistung allmählich verringern kann, ohne offensichtliche externe Anzeichen.
Was ist das Auslaufen von Hydraulikzylindern?
Das Auslaufen von Hydraulikzylindern bedeutet, dass Hydrauliköl aus dem Bereich entweicht, der abgedichtet sein sollte. Das Auslaufen kann außerhalb des Zylinders oder innerhalb des Zylinders auftreten.
Externes Auslaufen tritt normalerweise rund um die Kolbendichtung, die Anschlussstelle, die Endkappe, die Schweißnaht, die Führungsbuchse, die Armaturen oder die Hydraulikschläuche auf. Diese Art von Auslaufen ist leichter zu finden, da Öl auf der Zylinderöberfläche oder im Bereich der Verbindung sichtbar sein kann.
Internes Auslaufen, auch Kolbenüberschlag genannt, tritt auf, wenn Hydrauliköl über die Kolbendichtung im Inneren des Zylinderrohrs strömt. Das Öl bewegt sich von der Hochdruckkammer zur Niederdruckkammer. Der Zylinder kann extern kein Öl verlieren, aber er kann Druck verlieren, Lasten nicht halten, driften oder sich mit schwacher Kraft bewegen.
Deshalb ist eine visuelle Inspektion allein nicht ausreichend. Ein Zylinder kann von außen sauber erscheinen, hat aber möglicherweise ernsthafte interne Leckagen. Eine Prüfstand für hydraulische Zylinder hilft dabei, sowohl sichtbare als auch versteckte Leckageprobleme zu erkennen.
Warum ein Prüfstand für Leckagetests verwenden?
Die Prüfung eines hydraulischen Zylinders direkt an einer Maschine kann schwierig sein. Der Zylinder kann mit Ventilen, Schläuchen, Pumpen, Halteventilen und anderen hydraulischen Komponenten verbunden sein. Wenn der Zylinder abdriftet oder Druck verliert, kann das Problem vom Zylinder, vom Ventil, von der Schlauchverbindung oder vom gesamten hydraulischen Kreislauf stammen.
Ein Prüfstand für hydraulische Zylinder isoliert den Zylinder von der Maschine. Dies ermöglicht es dem Bediener, nur den Zylinder unter kontrollierten Bedingungen zu testen. Der Prüfstand kann Druck aufbauen, Druck halten, den Zylinder betätigen, den Druckabfall messen, die äußere Leckage inspizieren und überprüfen, ob Öl über die Kolbenabdichtung hinausträuft.
Für Hersteller hilft die Leckagetestung sicherzustellen, dass jeder Zylinder die Qualitätsanforderungen vor dem Versand erfüllt. Für Reparaturwerkstätten bestätigt es, ob der reparierte Zylinder bereit ist, wieder in Betrieb genommen zu werden. Für Wartungsteams hilft es, wiederholte Installation und Demontage zu vermeiden, die durch ungelöste Leckageprobleme verursacht werden.
Hauptleckagetests für Hydraulikzylinder
Ein Prüfstand für hydraulische Zylinder kann mehrere leckagebezogene Tests durchführen. Die häufigsten sind:
- Außenleckageinspektion
- Druckhalteprüfung
- Innenleckage- oder Kolbenbypass-Test
- Leckagetest der Kolbenabdichtung
- Leckagetest der Anschlüsse und Armaturen
- Leckagetest der Endkappen und geschweißten Bereiche
- Vollhubfunktionstest mit Leckagebeobachtung
Ein standardisiertes Prüfverfahren für Zylinder kann das Vollhub-Cycling, Druckprüfungen und interne Bypass-Tests umfassen. Zum Beispiel beschreibt Parkers veröffentlichtes Prüfverfahren für hydraulische Zylinder das Durchfahren des Vollhubs des Zylinders, das Ablehnen von Zylindern mit äußerer Leckage oder Verformung und das Durchführen eines internen Bypass-Tests an doppelwirkenden Zylindern.
Schritt 1: Bereiten Sie den Hydraulikzylinder vor
Vor Beginn des Leckagetests sollte der Zylinder gereinigt und visuell inspiziert werden. Schmutz, Ölreste, beschädigte Armaturen oder lose Verbindungen können das Testergebnis beeinflussen.
Überprüfen Sie das Zylinderröhrchen, die Kolbenstange, die Anschlüsse, die Dichtungen, die geschweißten Verbindungen, die Befestigungselemente und den Oberflächenzustand. Wenn die Stange zerkratzt, verbogen oder beschädigt ist, kann eine Leckage auftreten, auch wenn die Dichtung selbst neu ist. Wenn das Gewinde des Anschlusses oder die Fläche der Armatur beschädigt ist, kann während des Tests externe Leckage auftreten.
Der Zylinder sollte auch anhand des Zeichnung oder der Spezifikation überprüft werden. Bestätigen Sie die Bohrungsgröße, den Durchmesser der Stange, den Hub, die Art der Befestigung, den Arbeitsdruck und den Testdruck. Diese Details helfen dem Bediener, das richtige Befestigungselement, die Druckeinstellung, die Schlauchverbindung und den Testprozess auszuwählen.
Schritt 2: Montieren Sie den Zylinder auf dem Prüfstand
Der Zylinder sollte sicher auf dem Prüfstand für hydraulische Zylinder montiert werden. Die Befestigungsvorrichtung muss zur Zylindergröße und zum Verbindungstyp passen, wie zum Beispiel Gabel-, Ösen-, Flansch-, Bolzen- oder Stiftverbindung.
Für Langhub- oder Schwerlastzylinder ist eine richtige Unterstützung sehr wichtig. Wenn der Zylinder nicht korrekt unterstützt wird, kann die Stange verbogen, der Befestigungspunkt verschoben oder der Test unsicher werden.
Der Zylinder sollte so positioniert werden, dass der Bediener die Kolbenabdichtung, die Endkappen, die Anschlüsse, die geschweißten Bereiche und die Schlauchverbindungen während des Tests beobachten kann. Sicherheitsvorrichtungen sollten beim Testen großer oder hochdruckbelasteter Zylinder verwendet werden.
Schritt 3: Schließen Sie die Hydraulikleitungen an
Schließen Sie die hydropneumatischen Schläuche vom Prüfstand an die Anschlussstellen des Zylinders an. Die Schläuche, Armaturen und Schnellkupplungen sollten für den erforderlichen Druck und Durchfluss geeignet sein.
Vor dem Tränken des Systems bestätigen Sie, dass alle Verbindungen korrekt angezogen sind. Eine lockere Armatur kann externe Leckage erzeugen und zu einem falschen Testergebnis führen. Der Bediener sollte auch sicherstellen, dass der richtige Anschluss mit dem richtigen Testkreis verbunden ist, insbesondere bei doppelwirkenden Zylindern.
Wenn der Prüfstand Leckagemessgeräte, Drucksensoren, Durchflussmesser oder Datenerfassungssysteme umfasst, sollten diese vor Beginn des Tests angeschlossen und überprüft werden.
Schritt 4: Entfernen Sie die Luft aus dem Zylinder
Luft im hydraulischen Zylinder kann die Leckagetests beeinflussen. Sie kann zu instabilem Bewegungsverhalten, Druckschwankungen, Geräuschen, Vibrationen oder ungenauen Druckhaltungsresultaten führen.
Bevor der formale Leckagetest durchgeführt wird, sollte der Zylinder mehrmals mit niedrigem Druck ausgestreckt und zurückgezogen werden. Dies hilft, eingeschlossene Luft aus den Zylinderkammern und Hydraulikleitungen zu entfernen.
Beobachten Sie während dieses Vorgangs, ob sich der Zylinder reibungslos bewegt. Wenn der Zylinder wackelt, kriecht oder ungleichmäßig bewegt, könnte das System immer noch Luft enthalten oder es könnte Probleme bei der Montage, Dichtreibung, Verunreinigungen oder Probleme mit der Stangenausrichtung geben.
Schritt 5: Führen Sie den externen Leckagetest durch
Externe Leckagetests werden normalerweise durchgeführt, indem der Zylinder unter Druck gesetzt und alle Dicht- und Verbindungsbereiche visuell überprüft werden.
Der Bediener sollte folgende Punkte überprüfen:
- Stangen-Dichtungsbereich
- Anschlussbuchsen
- Schlauchanschlüsse
- Endkappenverbindungen
- Schweißnähte
- Führungsbuchse
- Zylindertubenoberfläche
- Ventil- oder Verteileranschluss, falls vorhanden
Wenn sich Öl an der Außenseite des Zylinders zeigt, sollte die Leckagequelle identifiziert werden. Häufige Ursachen sind beschädigte Kolbendichtungen, schlechte Dichtungsinstallation, verkratzte Kolbenoberfläche, lose Anschlüsse, beschädigte Anschlüsse, Schweißfehler, falsche Dichtungsauswahl oder übermäßiger Druck.
Bei der Neuproduktion von Zylindern bedeutet eine äußere Leckage in der Regel, dass der Zylinder repariert, wieder zusammengesetzt oder gemäß den Qualitätsstandards verworfen werden muss. Bei reparierten Zylindern weist eine äußere Leckage darauf hin, dass die Reparatur noch nicht abgeschlossen ist.
Schritt 6: Führen Sie den Druckhalte-Test durch
Der Druckhaltetest wird verwendet, um zu überprüfen, ob der Zylinder den Druck über einen bestimmten Zeitraum aufrechterhalten kann. Der Zylinder wird auf den erforderlichen Testdruck gebracht, und der Druck wird gehalten, während der Bediener das Manometer oder den Sensor überwacht.
Wenn der Druck signifikant sinkt, kann es eine Leckage im Zylinder, eine Leckage außerhalb des Zylinders, eine Leckage durch den Testkreis oder eingeschlossene Luft im System geben. Daher muss auch die Prüfbank selbst in gutem Zustand und richtig abgedichtet sein.
Bei doppelt wirkenden Zylindern sollte der Druckhaltetest normalerweise in beiden Richtungen (Ausdehnung und Rückzug) durchgeführt werden. Dies hilft, die Dichtungsleistung beider Kammern zu überprüfen.
Ein Druckhaltetest ist besonders wichtig für Zylinder, die in Hebe-, Spann-, Press-, Stütz- und Positionieranwendungen verwendet werden. Diese Zylinder müssen unter Last die Kraft oder Position aufrechterhalten. Wenn der Zylinder den Druck nicht halten kann, kann die Maschine während des Betriebs driften oder ausfallen.
Schritt 7: Führen Sie den internen Leckage- oder Kolbenüberschlagstest durch
Die Prüfung auf interne Leckagen ist einer der wichtigsten Leckagetests für doppelt wirkende hydraulische Zylinder. Das Ziel ist es zu überprüfen, ob Öl die Kolbendichtung im Inneren des Zylinders umgeht.
Eine gängige Testmethode besteht darin, den Zylinder bis zum Endanschlag zu bewegen, Druck auf eine Seite auszuüben und zu überprüfen, ob Öl aus dem gegenüberliegenden Anschluss strömt. Wenn kontinuierlicher Ölfluss aus dem gegenüberliegenden Anschluss erscheint, deutet dies normalerweise auf ein Umgehen der Kolbendichtung hin.
Zum Beispiel, wenn bei der vollständig ausgefahrenen Position getestet wird, kann Druck auf die Kolbenseite ausgeübt werden, während der Anschluss auf der Kolbenstangenseite überwacht wird. Wenn Öl weiterhin aus dem Anschluss auf der Kolbenstangenseite austritt, könnte die Kolbendichtung intern undicht sein. Prinzipiell kann dasselbe Verfahren in die entgegengesetzte Richtung je nach Zylinderdesign und Testverfahren angewendet werden.
Ein internes Umgehen kann durch abgenutzte Kolbendichtungen, beschädigte Dichtungen, falsche Dichtungsinstallation, Barrel-Kratzer, schlechte Oberflächenbeschaffenheit, Verunreinigungen, übermäßigen Druck oder falsches Kolbenmaß verursacht werden.
Dieser Test ist wichtig, da interne Leckagen von außen möglicherweise nicht sichtbar sind. Ohne eine Prüfbank kann der Zylinder in einer Maschine installiert werden und erst dann Probleme wie Driften, schwache Kraft oder instabiles Verhalten zeigen.
Schritt 8: Halten Sie die Testergebnisse fest
Nach Abschluss des Leckagetests sollten die Testergebnisse aufgezeichnet werden. Bei einer manuellen Prüfbank kann der Bediener Druck, Testzeit, Leckagezustand und Inspektionsresultat manuell festhalten.
Für eine PLC-gesteuerte oder softwaregesteuerte hydraulische Zylindertestbank kann das System automatisch Druck, Durchfluss, Temperatur, Leckagedaten, Haltezeiten und Testkurven aufzeichnen. Auch Testberichte zur Qualitätsverfolgbarkeit können exportiert werden.
Testaufzeichnungen sind nützlich für die Qualitätssicherung in der Produktion, die Kundeninspektion, das Garantie-Management und die Reparaturhistorie. Bei der Serienproduktion von Zylindern helfen konsistente Aufzeichnungen sicherzustellen, dass jeder Zylinder unter denselben Bedingungen getestet wird.
Häufige Anzeichen für das Auslaufen von Hydraulikzylindern
Leckagen bei hydraulischen Zylindern können während des Betriebs oder Tests mehrere Symptome zeigen:
- Öl sichtbar um die Kolbendichtung oder Anschlüsse
- Zylinder driftet unter Last
- Zylinder kann den Druck nicht halten
- Zylinder bewegt sich langsam oder ungleichmäßig
- Zylinder verliert Hebe- oder Druckkraft
- Der Druck fällt während des Halteprüfens
- Öl umgeht den gegenüberliegenden Anschluss
- Die Temperatur des Zylinders steigt abnormal an
- Die Maschinenbewegung wird instabil
Wenn diese Symptome auftreten, sollte ein Lecktest durchgeführt werden, bevor andere hydraulische Komponenten ersetzt werden. In vielen Fällen sollte der Zylinder isoliert und separat getestet werden, um zu bestätigen, ob das Problem wirklich im Zylinder liegt.
Vorteile des Leckagetests von Zylindern mit einem Prüfstand
Die Verwendung einer Prüfbank für Hydraulikzylinder zum Lecktest bietet mehrere Vorteile.
Zunächst verbessert es die Genauigkeit. Der Zylinder wird getrennt von der Maschine getestet, was hilft, festzustellen, ob das Leck vom Zylinder selbst verursacht wird.
Zweitens verbessert es die Sicherheit. Die Prüfbank bietet kontrollierten Druck, geeignete Befestigungen und sicherere Betriebsbedingungen im Vergleich zu Tests an Geräten.
Drittens verbessert es die Qualitätskontrolle. Hersteller können jeden Zylinder vor dem Versand testen und das Risiko von Kundenbeschwerden reduzieren.
Viertens verbessert es die Reparaturzuverlässigkeit. Reparaturwerkstätten können den Zylinder nach dem Austausch von Dichtungen, dem Polieren des Stabes, der Reparatur des Zylinders oder dem Wiederzusammensetzen des Zylinders überprüfen.
Schließlich bietet es Prüfprotokolle. Mit der Datenerfassung und dem Berichtsexport können die Testergebnisse dokumentiert und mit den Kunden geteilt werden.
AiSoar Lösungen für Hydraulikzylinder-Leckagetests
AiSoar Hydraulics bietet Lösungen für Prüfstände für Hydraulikzylinder für Druckprüfungen, Druckhalteprüfungen, externe Leckinspektionen, interne Lecktests, Zylinderextension und -retraktion sowie den Export von Prüfberichten.
Die Prüfbank kann gemäß Zylinderbohrung, Stangendurchmesser, Hub, maximalem Druck, Durchflussrate, Zylindergewicht, Steuerungsmethode, Prüfprozess und Anforderungen an die Datenerfassung angepasst werden. Verfügbare Konfigurationen können manuelle Steuerung, PLC-Steuerung, Software-Steuerung, Kühl- und Filtersystem, Schnellanschlüsse, Sicherheitsmaßnahmen, Leckagemessung und automatischen Berichtsexport umfassen.
Für Hersteller von Hydraulikzylindern, Reparaturwerkstätten und Wartungszentren hilft eine ordnungsgemäß gestaltete Prüfbank, Lecks vor der Installation zu erkennen, Ausfallrisiken zu reduzieren, die Produktqualität zu verbessern und den Kunden zuverlässigere Hydraulikzylinder zu bieten.
Wenn Sie Lecks von Hydraulikzylindern genau und effizient testen müssen, kann AiSoar helfen, eine geeignete Prüfbank für Hydraulikzylinder basierend auf Ihren Zylinderspezifikationen und Prüfanforderungen zu entwerfen.
