Гидравлическая система, которая не может создать или поддерживать давление, обычно демонстрирует явные проблемы с работоспособностью: цилиндры двигаются вяло, приводы замедляются под нагрузкой, грузоподъёмность снижается, либо машина не может завершить свой обычный рабочий цикл.
Падение давления не всегда означает, что гидравлический насос вышел из строя. Фактической причиной может быть перепускной клапан, через который происходит обход масла, внутренняя утечка в цилиндре или клапане, попадание воздуха в гидравлическую жидкость, изношенные детали насоса или внешняя утечка где-либо в контуре.
Самый быстрый способ найти проблему — сначала определить как происходит потерю давления, а затем проводите поэтапное тестирование системы, а не заменяйте компоненты наугад.
Определите, в чем заключается причина потери давления в гидравлической системе
Прежде чем проверять узлы, обратите внимание на то, когда возникает проблема с давлением. Большинство проблем, связанных с потерей гидравлического давления, можно разделить на три категории.
Гидравлическая система не может создать давление
В этом случае давление в системе остается ниже ожидаемого значения даже тогда, когда привод достигает режима нагрузки. Машина может двигаться медленно или развивать очень небольшое усилие.
К типичным причинам относятся: неспособность насоса обеспечить достаточный расход под нагрузкой, неправильная регулировка предохранительного клапана, заклинивание предохранительного клапана в открытом положении, значительная внутренняя утечка или недостаточный приток масла к насосу.
Падение гидравлического давления под нагрузкой
Система может работать нормально в режиме без нагрузки, но давление падает, как только цилиндр начинает поднимать, сжимать или толкать реальную нагрузку.
Это часто свидетельствует об износе насоса, внутренней утечке или обходе масла через клапан. Узел может по-прежнему работать при низком давлении, но терять слишком много расхода при повышении требуемого давления.
Гидравлическое давление не удерживается
Система может сначала достичь нужного давления, но затем постепенно терять его, хотя привод должен оставаться в неподвижном состоянии.
Обычно это указывает на внутреннюю утечку через уплотнение поршня цилиндра, направляющий клапан, обратный клапан или другой удерживающий нагрузку узел. Внешняя утечка также может вызывать тот же симптом, если масло заметно вытекает из системы.
Определение того, какое из этих трёх состояний имеет место, может значительно сузить круг возможных диагнозов.
Как диагностировать потерю давления в гидравлической системе
Структурированная диагностика, как правило, позволяет быстрее и с большей точностью выявить причину неисправности, чем немедленная замена насоса или регулировка предохранительного клапана. Цель заключается в том, чтобы определить, происходит ли потеря давления из-за того, что система не способна развивать достаточную гидравлическую мощность, масло утекает по внутреннему байпасу или же где-то в контуре происходит ограничение расхода.
Шаг 1: Проверьте уровень масла, его состояние и наличие внешних утечек
Начните с самых простых проверок. Убедитесь, что в баке достаточно гидравлического масла, и проверьте шланги, фитинги, цилиндры, клапаны и соединения насоса на наличие видимых утечек.
Низкий уровень масла может привести к тому, что насос будет всасывать воздух вместо постоянного потока масла, что может вызвать нестабильное давление, шум и замедление реакции привода. Внешние утечки следует устранить до того, как повторно доливать масло, поскольку простое доливание масла в бачок не устраняет первопричину проблемы.
Также проверьте состояние масла. Пенистое или мутное масло может свидетельствовать о попадании воздуха, а сильно загрязненное масло может повлиять на работу клапанов и других гидравлических узлов с узкими допусками.
Шаг 2: Измерение фактического давления в гидравлической системе
Установите подходящий манометр в соответствующем месте контура и сравните измеренное давление с расчетным рабочим давлением.
Проследите за работой системы в различных условиях. Не удается ли ей с самого начала создать давление? Достигает ли давление нужного значения без нагрузки, но падает, когда цилиндр начинает работать? Или давление падает после того, как привод прекращает движение?
Эти показания давления помогают определить, какую часть контура следует проверить в следующую очередь.
Давление, измеренное на выходе насоса, также может отличаться от давления, поступающего к исполнительному механизму, поскольку клапаны, фитинги, шланги и другие компоненты вызывают потери давления.
Шаг 3: Проверьте клапан сброса давления
Предохранительный клапан ограничивает максимальное давление в гидравлической системе, направляя масло обратно в бачок, когда давление достигает заданного значения.
Если клапан отрегулирован на слишком низкое давление, загрязнён, повреждён или застрял в положении частичного открытия, масло может возвращаться в бак до того, как система достигнет необходимого рабочего давления. Это может привести к тому, что вся гидравлическая система будет казаться слабой, даже если насос по-прежнему работает исправно.
Настройку предохранительного клапана следует проверить с помощью манометра и сопоставить с проектными требованиями к системе. Любая регулировка должна осуществляться в пределах номинального давления насоса, цилиндра, клапанов, шлангов и фитингов.
Увеличение значения настройки сброса давления лишь с целью получения большего усилия не является безопасным решением, если истинной причиной проблемы является недостаточный диаметр цилиндра или внутренние утечки.
Шаг 4: Проверка гидравлического насоса
Если предохранительный клапан работает исправно, проверьте, способен ли гидравлический насос по-прежнему обеспечивать достаточный расход при требуемом давлении.
Изношенный насос может продолжать работать при небольшой нагрузке, но при повышении давления внутренние потери расхода становятся слишком большими. В результате система может казаться исправной и не создавать сопротивления, но при входе машины в рабочий режим происходит падение давления и снижение скорости.
К типичным признакам относятся снижение скорости привода, низкое давление под нагрузкой, чрезмерный шум насоса, ненормальная температура и нестабильные показания давления.
Однако решение о замене насоса не следует принимать, исходя исключительно из низкого давления. Внутренние утечки в других частях контура могут вызывать аналогичные симптомы.
Шаг 5: Проверка на наличие внутренней утечки
Внутренняя утечка является одной из распространенных причин потери гидравлического давления в случаях, когда отсутствуют явные признаки внешней утечки масла.
Масло может просачиваться внутри системы через изношенные уплотнения поршня цилиндра, направляющие клапаны, пропорциональные клапаны, обратные клапаны или другие элементы системы управления. Вместо того чтобы создавать полезное усилие привода, часть потока, создаваемого насосом, уходит через внутренний канал утечки.
Например, цилиндр с изношенными уплотнениями поршня может нормально перемещаться без нагрузки, но не способен развивать достаточное усилие или удерживать своё положение под нагрузкой.
Если цилиндр смещается при нахождении регулирующего клапана в нейтральном положении, утечка может находиться внутри цилиндра или в клапане, управляющем им. Изолирование отдельных участков контура и контроль давления могут помочь определить местоположение обходного пути.
Шаг 6: Проверка на наличие попадания воздуха и гидравлических препятствий
Наличие воздуха в гидравлическом масле может привести к нестабильному давлению, медленному или рывковому движению привода, чрезмерному шуму и ухудшению отклика системы. К числу распространенных причин относятся низкий уровень масла, ослабленные всасывающие фитинги, поврежденные всасывающие шланги или неполное удаление воздуха после технического обслуживания.
Всасывающая сторона насоса заслуживает особого внимания, поскольку она может втягивать воздух в систему, при этом не обязательно происходит утечка масла наружу.
Также следует проверить наличие препятствий. Засоренный фильтр, поврежденный всасывающий шланг, труба недостаточного сечения, загрязненный клапан или частично заблокированный проход могут привести к уменьшению количества масла, поступающего к насосу или приводу.
Измерения давления, проведенные в разных точках, могут помочь выявить аномальное падение давления на участке сужения.
Практическая последовательность диагностических действий выглядит следующим образом:
Уровень и состояние масла → Внешние утечки → Измерение давления → Предохранительный клапан → Насос → Внутренние утечки → Воздух и перекрытия
Как устранить потерю давления в гидравлической системе
Правильный способ ремонта зависит от причины, выявленной в ходе диагностики.
Проблема с предохранительным клапаном может потребовать его очистки, регулировки или замены. Изношенный насос может потребовать ремонта или замены, если из-за внутренней утечки он не способен поддерживать требуемый расход при рабочем давлении.
Внутренняя утечка в гидравлическом цилиндре может потребовать замены уплотнений поршня, а чрезмерная утечка через регулирующий клапан — ремонта или замены клапана. Проблемы, связанные с попаданием воздуха, требуют устранения утечек на стороне всасывания и надлежащего удаления воздуха из гидравлической системы.
Засоренные фильтры, поврежденные шланги и сильно загрязненное масло также следует устранять с учетом фактического состояния системы.
После ремонта гидравлическую систему следует повторно проверить под реальной рабочей нагрузкой, а не только на холостом ходу.
Распространенные ошибки, связанные с потерями гидравлического давления
Одной из распространенных ошибок является предположение, что любая проблема, связанная с низким давлением, вызвана гидравлическим насосом. Насосы, безусловно, играют важную роль, но очень похожие симптомы могут вызывать также предохранительные клапаны, цилиндры и регулирующие клапаны.
Еще одной ошибкой является повышение настройки предохранительного клапана до выяснения причины неисправности. Это может временно повысить давление, но приведет к перегрузке узлов, которые не рассчитаны на более высокое рабочее давление.
Кроме того, важно не полагаться исключительно на показания давления. Система может показывать давление на манометре, но при этом не обеспечивать достаточного полезного расхода под нагрузкой.
Лучше всего измерить давление, определить, когда происходит падение давления, и выявить, где происходит утечка масла или его пропуск через обходной канал.
Вывод: перед заменой узлов необходимо провести диагностику гидравлической системы
Потери гидравлического давления, как правило, вызваны одной из нескольких основных причин: недостаточной производительностью насоса, неисправностью предохранительного клапана, внутренними утечками, внешними утечками, попаданием воздуха в масло или чрезмерным сужением проходного сечения.
Самый важный первый шаг — определить, является ли система не может создать давление, теряет давление под нагрузкой или не может удерживать давление после достижения заданного значения.
Как только такое поведение выявлено, структурированная диагностика позволяет быстро сузить круг возможных причин:
Масло и утечки → Измерение давления → Предохранительный клапан → Насос → Внутренние утечки → Воздух и перекрытия
Такой подход позволяет сократить количество ненужных замен компонентов и облегчает восстановление нормальных показателей гидравлической системы — усилия, скорости и надежности.
Нужна помощь с гидравлической системой?
Компания AISOAR поставляет гидравлические силовые агрегаты и комплексные решения для гидравлических систем, разработанные с учетом индивидуальных потребностей заказчика, предназначенные для промышленного и мобильного оборудования. Конфигурации систем могут разрабатываться с учетом требуемого давления, расхода, технических характеристик исполнительных механизмов, режима работы и требований к управлению.
При реализации проекта для оригинального производителя оборудования (OEM) или при оценке гидравлической системы предоставление данных о рабочем давлении системы, расходе насоса, технических характеристиках исполнительных механизмов, информации о контуре, а также описания проблемы в работе поможет нашей инженерной команде более эффективно провести оценку системы.
