Когда одновременно работают две гидравлические функции, ваша машина может замедлиться. Гидравлический двигатель может потерять крутящий момент, или сальник вала насоса может начать протекать. Эти проблемы могут быть вызваны гидравлическим противодавлением, но проблема не всегда заключается в обратном шланге. Прежде чем заменять какие-либо детали, выясните, какой компонент, порт, масляный канал и условия работы вызывают неисправность.
Что такое гидравлическое противодавление?
Обратное давление — это давление на выходе проверяемой детали. Это давление может быть направлено в масляный бак, другой исполнительный механизм, канал клапана или контур под давлением. Таким образом, обратное давление возникает не только в основной обратной магистрали.
Противодавление также отличается от падения давления. Падение давления — это разница между двумя точками измерения. Противодавление — это давление на выходе, против которого должен работать определенный компонент.
В каких областях противодавление влияет на гидравлические компоненты?
Гидравлический насос и слив из корпуса
Многие поршневые насосы и некоторые лопастные насосы возвращают масло, вытекшее внутри насоса, обратно в бак через сливную линию корпуса. Засоренный или слишком тонкий сливной шланг, неисправный фитинг, засоренное соединение бака или общая сливная линия приведут к повышению давления внутри корпуса насоса.
Слишком высокое давление в корпусе может повредить уплотнение вала и вызвать утечки. Нормальное давление на выходе насоса не исключает эту неисправность, поскольку давление на выходе и давление в корпусе измеряются в разных точках. Проверьте максимальные значения непрерывного и пикового давления в корпусе насоса, затем снимите показания в соответствующей точке проверки слива.
Гидравлический двигатель
Двигатель создает крутящий момент за счет разницы давлений между входом и выходом. Если давление на входе остается неизменным, а давление на выходе увеличивается, разница давлений уменьшается, и крутящий момент падает.
В последовательной цепи первый двигатель подает ток на второй двигатель. Давление, необходимое для работы второго двигателя, становится противодавлением для первого. Перед использованием такой схемы необходимо проверить предельное выходное давление вышестоящего двигателя, предельное давление в корпусе обоих двигателей, а также наличие внешнего дренажного отверстия в корпусе для каждого из них.
Гидравлический цилиндр
Давление в выпускной камере противодействует движению цилиндра. Противодействующая сила зависит от давления и эффективной площади на этой стороне поршня. Поэтому один только манометр не может показать результирующую гидравлическую силу, действующую на цилиндр.
Максимальный обратный поток также имеет важное значение. Когда стандартный цилиндр двойного действия втягивается, масло поступает в небольшое пространство со стороны штока, в то время как большой объем масла вытекает со стороны полного канала. Этот обратный поток может быть выше, чем выход насоса, и может быть перегружен фильтрами, охладителями, открытиями клапанов или общими трубопроводами бака.
Распределительные и пропорциональные клапаны
Масло из исполнительного механизма протекает через рабочий канал клапана, отверстие золотника и отверстие бака. Малый диаметр каналов клапана или высокое давление в трубопроводе бака увеличивают выходное давление для исполнительного механизма и приводят к потере энергии в виде тепла.
В качестве примера рассмотрим электромагнитный клапан Hydraflu SVC0828, максимальный расход которого, согласно каталогу, составляет 20 л/мин. Согласно кривой зависимости давления от расхода, падение давления на клапане достигает примерно 14 бар при расходе 20 л/мин.
При последовательном соединении нескольких клапанов недостаточного размера потери давления суммируются и создают высокое общее противодавление в контуре. Чрезмерное противодавление снижает усилие в цилиндре, выделяет тепло и нарушает работу уравнительных клапанов.
Давление в патрубке бака также влияет на работу пилотных и пропорциональных клапанов. Клапаны с внутренним дренажным отверстием пилотного клапана используют патрубок бака в качестве эталонного давления. Изменение давления в патрубке бака может привести к неправильному переключению клапана. Перед перенаправлением шлангов проверьте номинальные параметры патрубка бака клапана и определите, является ли дренажное отверстие пилотного клапана внутренним или внешним.
Обратный фильтр и маслоохладитель
Выбирайте фильтры обратной подачи, рассчитанные на максимальный поток обратной воды, а не только на нормальный поток насоса. Загрязненные фильтрующие элементы, густое холодное масло или слишком маленькие корпуса фильтров создают большую разницу давлений. Проверьте индикатор засора и убедитесь, что перепускной клапан открылся. Не доверяйте фильтру только потому, что он выглядит чистым.
Охладители создают дополнительное сопротивление потоку. Проверьте данные о перепаде давления, чтобы определить реальный расход и вязкость масла, особенно при холодном запуске. Если фильтры и охладители используют одну линию, задействованную в нескольких функциях, рассчитайте общий суммарный расход.
Шланги, фитинги и быстроразъемные соединения
Обратное давление может накапливаться в длинных шлангах, небольших фитингах, угловых фитингах, переходниках и быстроразъемных соединениях.
Частично соединенные, поврежденные или несовместимые быстроразъемные соединения могут создавать серьезные локальные засоры.
Не следует заменять только шланг, ориентируясь на его номинальный диаметр. Сравните давление непосредственно до и после каждого подозрительного компонента при одинаковых условиях расхода и температуры масла.
Внутренние каналы коллектора
Внешние отверстия могут быть достаточно большими, но просверленные внутренние каналы коллектора могут ограничивать поток. Общие каналы имеют решающее значение, когда несколько исполнительных механизмов одновременно сливают масло. Если два ответвления подают по 20 л/мин каждое, то общий канал должен пропускать в общей сложности 40 л/мин.
Для гидравлический коллекторный блок, Вместо проверки только размера резьбы отверстия следует проверять диаметр сверления, длину прохода, пересечения, полости картриджа и пути одновременного потока.
Уравновешивающий клапан
А гидравлический уравновешивающий клапан Преднамеренно создает сопротивление для управления перегрузкой. Удаление или снижение его значения без проверки цепи может поставить под угрозу управление нагрузкой.
Нежелательное противодавление на выходе также может изменить работу клапана. Для невентилируемых конструкций, выпускаемых компанией Sun Hydraulics:
Увеличение эффективного значения = противодавление на выходе × (1 + коэффициент пилотного давления)
При соотношении пилотного давления 3:1 и противодавлении на выходе 100 psi расчетное увеличение составляет 400 psi. Этот пример является конструктивно специфическим и не представляет собой универсальное правило настройки. Подтвердите соотношение пилотного давления, схему вентиляции, значение дренажного отверстия и данные производителя.
Как следует диагностировать противодавление?
- На гидравлическом чертеже отметьте входной, выходной, баковый (Т), дренажный и пилотный дренажные патрубки.
- Воспроизведите неисправность при той же нагрузке, температуре масла и режимах работы.
- Измерьте давление до и после подозрительных деталей. Запишите как устойчивое давление, так и кратковременные скачки давления.
- Сравните измеренные значения с указанными производителем пределами давления для данного компонента.
- Рассчитайте пиковый расход для каждой ветки и общих линий, включая изменения расхода, вызванные разницей площадей поршня и штока цилиндра.
- Проследите за потоком масла: проверьте индикаторы фильтров, данные о системе охлаждения, соединения, клапаны, шланги и каналы коллектора.
Используйте правильные контрольные точки и манометры с соответствующими характеристиками. Перед проведением сервисных работ обеспечьте поддержку тяжелых грузов и высвободите накопленную энергию. Никогда не ослабляйте шланги под давлением и не допускайте короткого замыкания клапанов удержания нагрузки во время испытаний.
Часто задаваемые вопросы
Какой предел противодавления следует использовать?
Используйте опубликованные производителем предельные значения для каждого конкретного порта и элемента. Проверьте, применимы ли они к непрерывным, прерывистым или пиковым условиям. Использование процента от давления в системе ненадежно.
Может ли главный манометр выявить проблему со сливом из корпуса?
Нет. Основной манометр показывает выходное давление насоса, а не давление внутри корпуса насоса. Используйте официальную точку проверки слива из корпуса и оборудование, способное фиксировать скачки давления.
Устранит ли установка более толстого обратного шланга противодавление?
Только если основная потеря давления происходит из-за самого шланга. Шланги большего диаметра не могут устранить нагрузку на выходе, узкие каналы клапанов, засоренные соединения или слишком маленькие общие каналы коллектора.
Небольшое обратное давление — это нормально, или мне следует попытаться полностью его устранить?
Небольшое количество кавитации — это нормально, а в некоторых схемах она присутствует намеренно — для регулирования нагрузки или защиты от кавитации. Рассматривайте это как проблему только тогда, когда нагрузка превышает допустимые значения для ваших компонентов.
Признаком того, что мой обратный кабель может быть слишком узким?
Нагрев вблизи обратного шланга — один из признаков проблемы. Другой признак — система, которая нормально работает с одним приводом, но замедляется, как только два привода начинают работать одновременно; это обычно указывает на общую обратную магистраль, а не только на размер самой магистрали.
Может ли обратное давление повредить мой насос или двигатель?
Само по себе это обычно не является причиной поломки, но заставляет их работать интенсивнее, чтобы перекачивать то же масло, что приводит к дополнительному нагреву и износу со временем. Это скорее фактор, способствующий поломке, чем прямая ее причина.
Всегда ли увеличение диаметра обратной магистрали решит проблему высокого обратного давления?
Не обязательно. Если реальная причина — засоренный фильтр, холодное масло или изношенный клапан, то увеличение диаметра трубопровода само по себе не решит проблему. Стоит проверить все эти моменты, прежде чем что-либо менять по диаметру.
Устраняет ли вентилируемый уравнительный клапан полностью противодавление?
Нет. Это меняет реакцию пружинного датчика клапана на обратное давление, но давление в сливной магистрали все равно может влиять на настройку, и остальная часть обратного пути по-прежнему должна быть правильно подобрана по размеру.
Заключительные мысли
При устранении неполадок, связанных с противодавлением, необходимо указать на конкретную деталь и порт, а не просто обвинять обратную линию. При обращении в HYDRAFLU предоставьте схему, коды моделей, пиковые расходы, температуру масла, последовательность работы и показания давления для соответствующего оборудования. гидравлический блок питания или цепи.
