Медленная работа гидравлической системы может снизить производительность машины, увеличить время цикла и привести к тому, что обычные рабочие операции будут казаться слабыми или неотзывчивыми. В некоторых случаях замедляется работа всей системы. В других — это касается только одного цилиндра или гидравлического двигателя, либо система работает нормально в холодном состоянии, но замедляется после определенного времени работы.
Медленное гидравлическое перемещение, как правило, связано с недостаточный расход, чрезмерное сужение прохода, внутренняя утечка, несоответствующая вязкость масла или изменение условий работы системы. Самый быстрый способ выяснить причину — сначала определить, когда и где происходит снижение скорости, а затем проверить гидравлическую систему в логической последовательности.
Определите, в чем заключается причина медленной работы гидравлической системы
Прежде чем заменить насос или отрегулировать клапан, определите, с каким именно типом проблемы, связанной с замедленным действием, вы столкнулись.
Вся гидравлическая система работает медленно
Если все цилиндры или гидравлические двигатели работают медленнее, чем обычно, то, скорее всего, неисправность кроется в общей части гидравлической системы.К типичным причинам относятся недостаточный расход насоса, низкая скорость вращения насоса, перекрытие всасывающего трубопровода, забитый фильтр, несоответствующая вязкость гидравлического масла или общее сужение проходного сечения в системе. Изношенный гидравлический насос также может снижать расход, особенно когда машина работает под нагрузкой.
Медленно работает только один гидравлический привод
Если большая часть гидравлической системы работает нормально, но один цилиндр или двигатель движется медленно, то, скорее всего, проблема кроется именно в этой отдельной ветви. Возможные причины включают частично заблокированный клапан, неправильную настройку регулятора расхода, поврежденный шланг, внутреннюю утечку в исполнительном механизме или чрезмерное механическое сопротивление.
В данной ситуации замена главного насоса вряд ли решит проблему, поскольку остальные узлы гидравлической системы по-прежнему получают нормальный расход жидкости.
После прогрева гидравлическая система начинает работать с задержкой
Гидравлическая система может работать нормально во время запуска, но постепенно снижать скорость работы по мере повышения температуры масла.
По мере нагрева гидравлического масла его вязкость снижается. В изношенных насосах, цилиндрах или клапанах более жидкое масло может привести к увеличению внутренних утечек. В результате большая часть потока, проходящего через насос, обходит рабочий узел по внутренним каналам, вместо того чтобы поступать к нему.
Этот симптом зачастую служит полезным признаком износа или внутренней утечки, а не простой проблемы со скоростью работы насоса.
Как определить неисправность, приводящую к замедлению работы гидравлической системы
Структурированная диагностика помогает определить, связана ли проблема с насосом, гидравлическим маслом, клапанами, сужениями или приводами.
Шаг 1: Проверьте уровень и состояние гидравлического масла
Начните с резервуара. Убедитесь, что уровень гидравлического масла соответствует норме, и проверьте состояние жидкости.
Низкий уровень масла может привести к попаданию воздуха во впускной патрубок насоса, что снижает его эффективность и вызывает нестабильную работу. Пенистое или мутное масло может свидетельствовать о поступлении воздуха, а очень темное или загрязненное масло может повредить фильтры, клапаны и другие узлы.
Важную роль играет также вязкость масла. Если при холодном запуске гидравлическая жидкость слишком густая, насос может испытывать затруднения с закачкой достаточного количества масла. Если же при высокой температуре масло слишком жидкое, это может привести к увеличению внутренних утечек и снижению полезного расхода.
Поэтому выбранное гидравлическое масло должно соответствовать предполагаемой рабочей температуре и требованиям к насосу.
Шаг 2: Проверка расхода гидравлического насоса
Скорость движения цилиндра и частота вращения двигателя в значительной степени зависят от расхода жидкости. Если насос не обеспечивает необходимый расход, вся система может двигаться медленно, даже если показания давления кажутся приемлемыми.
Изношенный гидравлический насос может терять объемную эффективность по мере увеличения внутренних зазоров. При низкой нагрузке система может по-прежнему работать достаточно хорошо, однако при более высоком давлении может увеличиться объем внутренних утечек масла.
Также следует проверить частоту вращения насоса. Если электродвигатель, двигатель внутреннего сгорания или вал отбора мощности (VOM) работают с частотой ниже номинальной, это приведет к снижению производительности насоса.
В системах, где производительность насоса неясна, измерение фактического расхода в рабочих условиях является более полезным, чем опора исключительно на показания манометра.
Шаг 3: Проверьте фильтры, всасывающие трубопроводы и места, ограничивающие пропускную способность
Ограничение потока масла — ещё одна распространённая причина замедления работы гидравлической системы.
Засоренный всасывающий сетчатый фильтр может ограничить количество масла, поступающего в насос. Засоренный обратный или напорный фильтр также может увеличить перепад давления и снизить эффективный расход в системе.
Шланги и трубы следует проверять на наличие сдавливания, внутренних повреждений или недостаточного внутреннего диаметра. Шланг может выглядеть нормально снаружи, хотя его внутренняя структура частично ограничивает прохождение потока.
Клапаны, фитинги и каналы коллектора также могут вызывать чрезмерное сужение потока, если их размеры недостаточны или они загрязнены.
Измерения давления, проведенные до и после предполагаемого сужения, могут помочь выявить аномальное падение давления.
Шаг 4: Проверка гидравлических клапанов и регуляторов расхода
Направляющие и регулирующие клапаны напрямую влияют на количество масла, поступающего к приводу.
Клапан регулирования расхода, задвинутый слишком сильно в закрытое положение, по конструкции снижает скорость привода. Направляющий клапан, который не переключается до конца, также может сужать проходной канал.
Загрязнение может привести к заклиниванию золотников или картриджей клапана, что препятствует его полному открытию. Внутренний износ может вызвать дополнительную утечку через клапан, что снижает полезный расход, поступающий в цилиндр или гидравлический двигатель.
Если замедлена работа только одной гидравлической функции, прежде чем делать вывод о неисправности главного насоса, следует проверить клапан, управляющий этой функцией.
Шаг 5: Проверка на наличие внутренней утечки
Внутренняя утечка позволяет маслу обходить предусмотренный рабочий контур без появления заметной внешней утечки.
Изношенное уплотнение поршня цилиндра может привести к перетеканию масла с одной стороны поршня на другую. Цилиндр может по-прежнему перемещаться, но его скорость и усилие могут снизиться, особенно под нагрузкой.
В гидравлических двигателях, направляющих клапанах и клапанах регулирования давления также могут возникать внутренние утечки.
Если при повышении температуры масла работа системы заметно замедляется, следует уделить особое внимание внутренним утечкам, поскольку снижение вязкости масла может усилить проявление износа зазоров.
Шаг 6: Проверьте механическую нагрузку
Не всякий случай медленной работы гидравлического привода связан с неисправностью гидравлической системы.
Повреждение тяги переплёточного механизма, повреждённый подшипник, погнутая деталь или чрезмерная внешняя нагрузка могут увеличить сопротивление, оказываемое на привод. В результате для перемещения механизма требуется более высокое гидравлическое давление, и движение может казаться более медленным, чем обычно.
Сравнение гидравлических характеристик с механической нагрузкой и без неё может помочь определить, лежит ли проблема в гидравлическом контуре или в самой машине.
Практическая последовательность диагностических действий выглядит следующим образом:
Уровень и состояние масла → Производительность насоса → Фильтры и препятствия → Клапаны → Внутренние утечки → Механическая нагрузка
Как устранить низкую производительность гидравлической системы
Правильное решение зависит от конкретной причины.
Если из-за износа насос не обеспечивает достаточный расход, может потребоваться его ремонт или замена. Если скорость вращения насоса слишком низкая, следует проверить приводной механизм и систему привода.
Засоренные фильтры, всасывающие сетчатые фильтры или поврежденные шланги следует заменить или привести в исправное состояние. Клапаны регулирования расхода следует отрегулировать в соответствии с требуемой скоростью привода, а загрязненные или заклинивающие регулирующие клапаны могут потребовать очистки, ремонта или замены.
Если в гидравлическом цилиндре обнаружена внутренняя утечка, возможно, потребуется заменить изношенные уплотнения поршня. Утечки через клапаны или гидравлические двигатели следует устранять с учетом особенностей конкретного узла.
Проблемы, связанные с маслом, могут потребовать перехода на масло соответствующего класса вязкости, удаления воздуха из системы или устранения причин перегрева.
После ремонта проведите испытание машины в условиях реальной рабочей нагрузки и сравните время цикла, давление и температуру масла с расчетными эксплуатационными показателями.
Распространённые ошибки при диагностике замедленного движения гидравлических механизмов
Распространённой ошибкой является предположение, что медленное движение автоматически означает поломку гидравлического насоса. Хотя недостаточный расход насоса и является одной из возможных причин, аналогичные симптомы могут вызывать заклинившие клапаны, забитые фильтры, внутренние утечки и механическое сопротивление.
Еще одной ошибкой является повышение давления в системе с целью ускорения движения привода. Давление в основном определяет способность преодолевать нагрузку, в то время как Расход в первую очередь определяет скорость привода. Увеличение давления в предохранительном клапане, как правило, не решает проблему с расходом и может подвергнуть гидравлическую систему ненужным нагрузкам.
Кроме того, важно не проводить диагностику всей системы, опираясь только на один привод. Если одна функция работает медленно, но все остальные работают нормально, то, скорее всего, проблема кроется в отдельном клапане, шланге или ветке привода.
Вывод: перед заменой деталей необходимо проверить гидравлический расход
Замедленная работа гидравлической системы обычно обусловлена недостаточным полезным расходом, поступающим к исполнительному механизму.
Причинами могут быть изношенный насос, низкая скорость вращения насоса, загрязненный фильтр, поврежденный шланг, неправильная настройка клапана, внутренняя утечка, неподходящая вязкость масла или чрезмерное механическое сопротивление.
Первым делом необходимо определить, является ли медленно работает вся гидравлическая система, медленно работает только один привод или система начинает работать медленно после прогрева. Это сразу же сужает круг возможных причин.
Структурированная диагностика, основанная на оценке состояния масла, производительности насоса, наличии перекрытий, работе клапанов и внутренних утечек, как правило, позволяет выявить проблему с большей точностью, чем бессистемная замена гидравлических узлов.
Нужна помощь с гидравлической системой?
Компания AISOAR поставляет гидравлические силовые агрегаты и комплексные решения для гидравлических систем, разработанные с учётом индивидуальных потребностей заказчика, предназначенные для промышленного и мобильного оборудования. Конфигурации систем могут разрабатываться с учётом требуемого давления, расхода, скорости привода, рабочего цикла, требований к управлению и условий эксплуатации.
При реализации проекта для производителя оригинального оборудования (OEM) или при оценке гидравлической системы предоставление технических характеристик насоса, давления в системе, габаритов привода, требуемого времени цикла, а также описания того, в какой момент происходит снижение скорости, поможет нашей инженерной команде более эффективно провести оценку системы.
