EN
Защо хидравличният помпа вибрира силно?
Силната вибрация на хидравлични помпи в хидравлични системи е чест, но предизвикателен проблем при поддръжката на оборудване. Тази интензивна вибрация не само създава досаден шум, но и ускорява износването на компонентите, причинява разхлабване или дори пукане на тръбни фитинги и в сериозни случаи води до повреди на хидравлични компоненти, което засяга безопасността и ефективността на производството. Вибрациите на помпите не са редкост на строителни обекти, а техният риск не бива да се занижава. Затова разбирането на причините за силна вибрация на помпите и навременното отстраняване на неизправностите е особено важно за инженери по хидравлични системи и персонал по поддръжка на оборудване. По-долу ще анализираме причините за силна вибрация на помпи от гледна точка на технически принципи, като вземем предвид практическото приложение на зъбни помпи, лопаткови помпи и плунжерни помпи
- Навлизане на въздух и кавитационно явление
Когато в хидравлична система се примеси въздух, несвиваемостта на хидравличното масло намалява, което често води до кавитация и предизвиква неравномерни силни вибрации по време на работа на хидравличния помпа. Кавитацията се отнася за бързото срутване на мехурчета, образували се в маслото, когато те навлязат в област с високо налягане, като по този начин генерират локализирани ударни вълни. Кавитацията не само кара помпата да произвежда остър шум, но също така ерозира металните повърхности, оставяйки дупки, приличащи на гъба, което допълнително влошава вибрациите и повредите на оборудването. Пътищата, по които въздухът прониква, включват: теч в смукателната маслена линия, ниско ниво на маслото в резервоара за хидравлично масло, краят на обратната тръба, който не е потопен под повърхността на маслото, и лошо запечатване на корпуса на помпата. Когато равнинността на корпуса и крайната капачка на зъбното колело е недостатъчна или уплътнението на маслото е остаряло, по време на работа се всмуква въздух. Лопатковите помпи, поради по-слабата си способност за самопримаване в сравнение със зъбните помпи (особено помпите с малък обем), изискват особено внимание към гладкото засмукване на масло и неповреденото запечатване. Плунчерните помпи също са чувствителни към постъпване на въздух от смукателната страна при високи работни изисквания; ако се примеси въздух и доведе до прекъсване на подаването на гориво, това може да причини сериозни ударни ефекти и вибрации от кавитация. Затова поддържането на добро запечатване и правилното ниво на масло в хидравличната система е от решаващо значение. Ако се подозира кавитация, тя може да се диагностицира по звука и манометъра: ако показалецът на манометъра трепти изключително силно, придружен от звук като "съскане", това често означава кавитация, причинена от лошо засмукване на масло, и трябва незабавно да се провери смукателният вход на помпата и филтърът за блокиране или теч.
- Затруднения при абсорбиране на маслото и неподходящи работни условия.
Неправилните условия на работа на хидравлични помпи могат също да доведат до сериозно тресене, като две чести ситуации са, когато помпата не може да всмуче достатъчно масло и когато работи при претоварване. Когато скоростта на хидравличната помпа е твърде висока, процесът на всмукване на маслото може да не успява да следи ритъма на изпомпване, което води до недостатъчно всмукване, причинявайки частичен вакуум на входа на помпата и придружаващите се колебания на налягането, в крайна сметка довеждайки до силно тресене на помпата. С други думи, ако помпата се върти твърде бързо, но не може да подава масло, тя ще работи на празен ход и ще причинява вибрации. Това важи особено за зъбни помпи: при високоскоростна работа, ако всмукването на маслото не е навременно, междинната камера между зъбите повтаря многократно бързо нарастване на налягането и внезапен вакуум, което предизвиква силни вибрации и шум. Поради тази причина обикновено се фрезират разтоварващи жлебове в конструкцията на зъбните помпи, за да се намали ударът, причинен от задържане на маслото в зъбите. Друг сценарий е претоварване на хидравличната система, при което помпата работи продължително време над проектното налягане или дебит, което води до аномални напрежения върху вътрешните компоненти и предизвиква общо тресене на машината. Когато плунжерната помпа рязко променя режима си при високо налягане и висок дебит, ако производителността при всмукване не успява да следи, също може да възникне преходно "разделяне на течната колона", което причинява сериозни ударни вибрации. Освен това, промяната в температурата и вискозитета на хидравличното масло също може да повлияе на способността за всмукване: високата вискозност на маслото при ниски температури може да увеличи съпротивлението при всмукване, затруднявайки помпата да всмуче достатъчно масло навреме; ако маслото е твърде рядко при високи температури, може да настъпи изпарение (преждевременно изпарение на маслото). Всички тези фактори затрудняват всмукването на маслото от помпата и предизвикват вибрации. В инженерната практика трябва да се избягва продължителна работа на помпите при скорости или натоварвания, надвишаващи номиналните им стойности. Ако е необходимо, скоростта може да бъде намалена или подаването на масло може да бъде пренасочено, като същевременно трябва да се осигури подходяща температура на хидравличното масло. В системи с лопаткови и плунжерни помпи понякога се монтират допълнителни помпи за подаване на масло или акумулатори, за да се гарантира нуждата от всмукване на помпата при високочестотна работа и да се предотврати тресенето поради недостатъчно подаване на масло.
- Вискозитет на маслото и фактори за замърсяване.
Твърде висока или твърде ниска вискозност на хидравличното масло може да причини аномални вибрации при работа на хидравлична помпа. Когато вискозността е твърде висока (например стартиране при ниски температури или използване на масло с висок клас на вискозност), съпротивлението на потока на маслото нараства и засмукването в помпата става неравномерно, което може да доведе до локален вакуум, причиняващ кавитация и вибрации. От друга страна, ниска вискозност (например висока температура на маслото или използване на твърде рядко масло) може да доведе до по-тънка маслена пленка, увеличаване на вътрешното триене в помпата и лошо смазване на компонентите, което води до износване и аномални вибрации. Поради това трябва да се избира хидравлично масло с подходящ клас на вискозност според работната среда на оборудването и да се осигури системна температура в нормалния диапазон. Освен това чистотата на маслото е от решаващо значение за безотказната работа на помпата. Замърсяванията могат да ускорят износването на помпата и дори да заклинват подвижните части, което води до вибрации и шум. При плунжерните помпи изискванията за чистота на маслото са най-високи и дори малки частици могат да ускорят износването на плунжера и цилиндровия отвор, което води до пулсации на налягането и вибрационни повреди. Поддържането на чистотата на хидравличното масло значително намалява такива рискове. Редовната смяна на филтриращите елементи и контролът на качеството на маслото за предотвратяване на изменение на вискозността и прекомерно замърсяване са приоритетни задачи в ежедневното поддържане на оборудването.
- Механична инсталация и структурни проблеми:
Монтажът и вътрешните структурни фактори на хидравличните помпи също могат да предизвикат силно трептене. Първо, неправилен монтаж. Ако задвижващият вал на хидравличната помпа не е подравнен с оста на двигателя или свързващото устройство е зле монтирано, по време на работа на помпата ще се генерират допълнителни механични напрежения и ексцентрични сили, което води до значителна вибрация на рамата. Много практически случаи показват, че дори малко несъответствие на оста може да накара помпата да подскача при високи обороти, което води до ранно повредяване на уплътненията и износване на лагерите. При правилен монтаж използвайте свързващо устройство за подравняване на оста и затегнете опората на помпата. При нужда добавете вибрационно-поглъщащи подложки. Второ, производството или износването на вътрешните компоненти на помпата може да бъде основната причина за вибрациите. Например, зъбни помпи с ниска точност на зъбните колела, малки зазори между зъбите или износени лагери могат да нарушат баланса при работа и да предизвикат значителни вибрации и шум. Зъбната помпа по принцип има недостатъка на радиална неуравновесена сила, която може да създава променливи натоварвания върху лагерите и корпуса и е по-склонна към трептене при неправилно проектиране и сглобяване. Ако вътрешната повърхност на статора на лопаткова помпа има локален износ или лопатките имат недостатъчна еластичност, това също може да доведе до неравномерно натоварване на лопатките и вибрации при въртене. Плунжерната помпа съдържа множество компоненти, движещи се високоскоростно напред-назад. Ако отделните плунжери или клинове са износени или разхлабени, може да възникнат ударни ефекти и пулсации на потока, които се проявяват като обща вибрация. Освен това разхлабени болтове, фиксиращи помпата и тръбопроводите, както и недостатъчна огъваща якост на основната опора, могат да усилват дребни вибрации по време на нормална работа, резултирайки в очевидно "силно трептене", забележимо с просто око. Поради това по време на техническото обслужване на оборудването трябва да се проверява състоянието на свързващите устройства, затегващите елементи и вътрешните части на помпата, а всички проблемни компоненти трябва незабавно да бъдат поправени или заменени.
Предложение на инженера
По въпроса за силното трептене на хидравличните помпи, инженерите предоставят следните предложения за справка:
Навременно проверете за кавитация и течове на въздух: При наличие на аномален шум или значителни колебания на показателя на манометъра, първо трябва да се провери дали филтърният елемент на смукателния вход не е запушен, дали уплътнението на връзката на смукателната тръба е неповредено, дали нивото на маслото в резервоара е ниско и дали връщащата тръба е потопена под нивото на маслото. Отстраняването на рисковете от постъпване на въздух може ефективно да намали вибрациите на хидравличната помпа. Ако е необходимо, увеличете налягането за напълване с масло на входа на помпата (например чрез монтиране на допълнителна помпа за презареждане или повишаване на височината на резервоара), за да се предотврати кавитацията.
Разумно регулиране на работните параметри: спазване на номиналната скорост и налягане на хидравличния помпа и избягване на дългосрочна работа с превишена скорост и товар. За помпи с ограничена възможност за самозасмукване, като зъбни помпи, се препоръчва предварително стопляне чрез работа на празен ход при ниски температури, за да се намали вискозитетът на маслото, преди пълното натоварване, за предотвратяване на вибрации, причинени от затруднено засмукване на масло. При системи с множество помпи може да се разгледа паралелно свързване на акумулатор за стабилизиране на пулсациите на налягането и намаляване на ударното въздействие от бързи действия върху помпата.
Изберете подходящо масло и извършвайте редовно поддържане: Използвайте хидравлично масло с подходяща вискозитетна класификация според температурата на околната среда, за да се избегне прекалено висока или твърде ниска вискозитет, което може да повлияе на всмукването и смазването на помпата. Редовно сменяйте или филтрирайте маслото, за да се запази чистотата му. Особено при оборудване с лопаткови и плунжерни помпи, графикът за филтриране и смяна на маслото трябва да се спазва стриктно, за да се предотврати проникването на примеси и възникването на вибрационни повреди.
Проверете монтажа и състоянието на частите: Уверете се, че хидравличната помпа и вала на двигателя са правилно подравнени, че монтажът на муфтата отговаря на изискванията и редовно затегляйте котвените болтове на помпата и опорите на тръбопроводите. Ако вътре в помпата се установи аномално износване или разхлабени части, незабавно ги поправете или заменете. При зъбни помпи може да се провери износването на зъбните колела и лагерите; при лопаткови помпи проверете дали лопатката и статорът са правилно поставени един спрямо друг; при плунжерни помпи обърнете внимание на износването на плунжера, клините и наклонената плоча. Отстраняването на неизправностите в оборудването трябва да се извършва последователно, отвън навътре, от по-лесните към по-сложните, за да се откриват проблемите навреме и да се предотвратяват възникването им.
От горния анализ може да се види, че „защо хидравличните помпи силно вибрират“ не е неразрешима загадка. Кавитацията, затруднено всмукване на масло, неподходящи работни условия, проблеми с маслото и механични фактори при монтажа са чести причини. За специалистите в хидравличната индустрия е задължително да владеят тези принципи и да предприемат превантивни мерки, за да намалят ефективно шума и вибрациите на зъбните помпи, да удължат живота на оборудването и да осигурят стабилна и ефективна работа на хидравличните системи. Винаги когато има аномално треперене на хидравличната помпа, се препоръчва да прегледате горепосочените точки за диагностика на оборудването. Вярваме, че това ще ви помогне бързо да установите причината, да приложите правилното лечение и да решите проблема.