EN
Hvorfor vibrerer den hydrauliske pumpe voldsomt?
Kraftig vibration af hydrauliske pumper i hydrauliske systemer er et almindeligt, men udfordrende problem inden for udstyrsvedligeholdelse. Denne intense vibration skaber ikke kun irriterende støj, men fremskynder også slid på komponenter, forårsager løsning eller endda revner i rørfittings, og i værste fald kan det føre til fejl i hydrauliske komponenter, hvilket påvirker produktionssikkerhed og effektivitet. Pumpevibration er ikke ukendt på byggepladser, og dens konsekvenser bør ikke undervurderes. Derfor er det særlig vigtigt for ingeniører inden for hydrauliske systemer og personale med ansvar for udstyrsvedligehold at forstå årsagerne til kraftig pumpevibration og hurtigt kunne lokalisere og afhjælpe fejlen. Nedenfor analyserer vi årsagerne til kraftig pumpevibration ud fra et teknisk principperspektiv, kombineret med praktiske anvendelser af tandhjulspumper, flange-pumper og kolbepumper
- Luftindsugning og kavitationsfænomen
Når luft blandes ind i et hydraulisk system, falder hydraulikoliets ufortrykkelighed, hvilket ofte medfører kavitation og resulterer i uregelmæssige kraftige vibrationer under hydraulikpumpens drift. Kavitation henviser til den hurtige kollaps af bobler dannet i olien, når de kommer ind i et område med højt tryk, hvilket skaber lokaliserede stød. Kavitation medfører ikke kun, at pumpen udvikler skarpe lyde, men også, at metaloverflader eroderes og efterlader svampeagtige kratere, hvilket yderligere forværre udstyrets vibrationer og beskadigelse. Lufts indtrængningsveje inkluderer: utætheder i sugeolierøret, lav oliniveau i det hydrauliske oliekar, enden af retur-røret, der ikke er nedsænket under olieoverfladen, og dårlig tætning af pumpelegemet. Når planheden af tandhjulspumpelegeme og enddæksel er utilstrækkelig, eller olieslæringen er slidt, vil luft blive sugget ind under drift. Fløjepumper, på grund af deres ringere selvopsuget evne sammenlignet med tandhjulspumper (især små volumenfløjepumper), kræver særlig opmærksomhed på jævn olieoptagelse og intakt tætning. Kolbepumper frygter også luftindsugning på sugesiden ved krævende driftsbetingelser; hvis luft kommer ind og forårsager brændstofleveringsafbrydelse, kan det føre til alvorlig kavitationspåvirkning og vibration. Derfor er det afgørende at vedligeholde god tætning og korrekt oliniveau i det hydrauliske system. Hvis kavitation mistænkes, kan det vurderes ud fra lyd og trykmåler: hvis trykmålerens viser svinger unormalt voldsomt, ledsaget af en 'sandsusende' lyd, indikerer det ofte kavitation forårsaget af dårlig olietilførsel, og pumpens sugeindløb samt filter bør straks undersøges for tilstopning eller luftlækage.
- Sværheder med olieresorption og upassende arbejdsforhold.
Forkerte arbejdsforhold for hydrauliske pumper kan også føre til kraftig rysten, med to almindelige situationer: pumpen kan ikke få tilstrækkelig olie, og drift under overbelastning. Når omdrejningstallet for den hydrauliske pumpe er for højt, kan oliensugningsprocessen ikke følge med i oliens afgivelsesrhythm, hvilket resulterer i utilstrækkelig olietilførsel, skaber delvis vakuum ved pumpens sugeside og ledsages af trykpulsationer, hvilket til sidst fører til kraftig pumpevibration. Enkelt sagt, hvis pumpen roterer for hurtigt, men ikke kan levere olie, vil den køre tom og forårsage vibration. Dette gælder især tandhjulspumper: ved højhastighedsdrift, hvis oliet suges for sent, vil tændernes tætningskammer gentagne gange opleve hurtig trykstigning og pludselig vakuum, hvilket forårsager stærk vibration og støj. Af denne grund er der som regel frigøringsrum udskåret i konstruktionen af tandhjulspumper for at mindske virkningen af oliestop i tandhjulene. Et andet scenarie er overbelastning i det hydrauliske system, hvor pumpen arbejder længere tid end den dimensionerede tryk- eller flowmængde, hvilket resulterer i unormale belastninger på interne komponenter og forårsager helhedsdriftsvibration. Når en kolberpumpe ændrer sig hurtigt under højt tryk og høj flowmængde, vil der opstå en kortvarig "væskekolonneseparation", hvis sugeevnen ikke kan følge med, hvilket forårsager kraftig stødvibration. Derudover kan ændringer i hydraulikolies temperatur og viskositet også påvirke oliet sugningsevne: høj viskositet ved lave temperaturer øger modstanden ved oliet sugning, hvilket gør det vanskeligt for pumpen at suge tilstrækkelig olie til tiden; Hvis olien er for tynd ved høje temperaturer, kan det forårsage fordampning (tidlig fordampning af olien). Alle disse faktorer gør det vanskeligt for pumpen at suge olie og udløser vibration. I ingeniørarbejde bør det undgås, at pumper arbejder i længere tid end deres nominelle hastighed eller belastning. Hvis det er nødvendigt, kan hastigheden sænkes, eller olietilførslen kan omledes, og hydraulikolietemperaturen bør holdes passende. I flade-pumpe- og kolberpumpesystemer installeres der nogle gange hjælpepumper eller akkumulatorer for at sikre pumpens oliet sugningsbehov ved højfrekvensdrift og forhindre rysten pga. utilstrækkelig olietilførsel.
- Olieviskositet og forureningsfaktorer.
For høj eller for lav viskositet af hydraulikolie kan forårsage unormal vibration under drift af en hydraulikpumpe. Når viskositeten er for høj (f.eks. ved start ved lave temperaturer eller brug af olie med høj viskositetsgrad), stiger oliens strømningsmodstand, og pumpeindløbet suger dårligt, hvilket kan resultere i lokal vakuumdannelse, der forårsager kavitation og vibration. Omvendt kan lav viskositet (f.eks. ved høj olie-temperatur eller anvendelse af for tynd olie) gøre smørelagene tyndere, øge intern friktion i pumpen og føre til utilstrækkelig smøring af komponenter, hvilket medfører slid og unormal vibration. Derfor bør der vælges hydraulikolie med passende viskositetsniveau ud fra udstyrets arbejdsmiljø, og systemtemperaturen bør holdes inden for det normale område. Desuden er oliens renhed afgørende for problemfri pumpefunktion. Forurening kan forøge pumpe-slid og endda blokere bevægelige dele, hvilket fører til vibration og støj. Skovlpumpens præcisionspasform er meget lille, hvilket gør den særlig følsom over for olie-forurening; når urenheder hindrer skovlebevægelsen, opstår ustabil pumpeudgangstryk og vibration. Hvis partikler som f.eks. jernfilspåner kommer ind i tandhjulspumpen, kan det forårsage ridser på tandfladerne, excentrisk slid på tandhjul og generere støj og vibrationer, der minder om bid. Kolbepumpen stiller de højeste krav til oliens renhed, og selv små partikler kan fremskynde slid mellem kolben og cylinderboringen, hvilket resulterer i trykpulsationer og vibrationsfejl. Ved at holde hydraulikolien ren, kan disse risici reduceres betydeligt. Regelmæssig udskiftning af filterelementer samt overvågning af oliens kvalitet for at forhindre forringelse af viskositet og overdreven forurening er daglige prioriteringer for udstyrsvedligeholdelsespersonale.
- Mekanisk installation og strukturelle problemer:
Installationen og interne strukturelle faktorer for hydrauliske pumper kan også forårsage kraftig rysten. For det første upassende installation. Hvis drivakslen på den hydrauliske pumpe ikke er justeret i samme akse som motoren, eller koblingen er dårligt installeret, opstår der ekstra mekanisk spænding og excentriske kræfter under pumpens drift, hvilket medfører kraftig rysten af rammen. Mange tilfælde fra praksis har vist, at selv en lille akseforskydning kan få pumpen til at hoppe ved høj omdrejning, hvilket fører til tidlig beskadigelse af tætninger og slid på lejer. Ved korrekt installation bør man bruge en kobling til at justere aksen og stramme pumpestøtten. Hvis nødvendigt, kan der monteres vibrationsdæmpende underlag. For det andet kan produktionen eller slid på indre komponenter i pumpen være den egentlige årsag til vibrationerne. For eksempel kan tandhjulspumper med dårlig tandhjulsnøjagtighed, for lille tandafstand eller slidte lejer forstyrre driftenes balance og skabe betydelige vibrationer og støj. Tandhjulspumpen har i sig selv en iboende ulempe i form af radial uligevægtskraft, hvilket kan generere skiftende belastninger på lejerne og pumpens krop, og er mere tilbøjelig til rysten, hvis design og samling er uegnede. Hvis der er lokalt slid på statorens inderside eller utilstrækkelig elasticitet i vingerne i en vingepumpe, kan det ligeledes føre til uregelmæssige kræfter på vingerne og forårsage vibration under rotation. En plungerpumpe indeholder flere hurtigtgående reciprokkerende komponenter. Hvis enkelte plangre eller glideklodser er slidte eller løse, kan der opstå stød og flowpulsationer, hvilket viser sig som helhedsvibration. Derudover kan løse bolte, der fastgør pumpen og rørsystemet, samt utilstrækkelig stivhed i fundamentstøtten, forstærke små vibrationer under normal drift, så de med det blotte øje opfattes som "kraftig rysten". Derfor bør tilstanden af koblinger, fastgørelsesdele og indre pumpekomponenter tjekkes under vedligeholdelse, og eventuelle defekte dele bør rettes eller udskiftes omgående.
Ingeniørens forslag
Med hensyn til problemet med kraftig rystelse af hydraulikpumper fremsætter ingeniørerne følgende forslag til orientering:
Tidligt undersøgelse for kavitation og luftlækage: Ved ukendt støj eller kraftige udsving i trykmålerens viser skal man først tjekke, om sugefilterelementet er tilstoppet, om tætningen på sugerørfittings er intakt, om olieniveauet i tanken er lavt, og om returløbet er nedsænket under olieniveauet. At fjerne risici for luftindtrængning kan effektivt mindske vibrationer i hydraulikpumpen. Hvis nødvendigt, øg tilstrækkeligt oliertryk ved pumpeindløbet (f.eks. ved at installere en supplementpumpe eller forhøje brændstoftankens højde) for at forhindre kavitation.
Regulér driftsparametrene hensigtsmæssigt: Overhold hydraulikpumpens angivne hastigheds- og trykspecifikationer, og undgå langvarig drift med overskridelse af hastighed og belastning. For pumper med begrænset selvsugende evne, såsom tandhjulpumper, bør maskinen opvarmes ved tomgang ved lave temperaturer for at nedsætte oliens viskositet, inden der køres med fuld belastning, for at forhindre vibrationer forårsaget af svær olieoptagning. I et system med flere pumper kan en parallelt placeret akkumulator overvejes for at stabilisere trykpulsationer og mindske virkningen af hurtige handlinger på pumpen.
Vælg passende olie og skift den regelmæssigt: Vælg hydraulikolie med den rette viskositetsgrad i henhold til omgivelsestemperaturen, så olien ikke bliver for tyk eller for tynd, da det kan påvirke pumpens sugning og smøring. Udskift eller filtrer olie regelmæssigt for at opretholde dens renhed. Især på udstyr med vingepumper og stemmelpumper bør oliens filtrerings- og udskiftningsplan gennemføres strengt for at forhindre urenheder i at komme ind og forårsage vibrationsfejl.
Tjek installation og delenes stand: Sørg for, at den hydrauliske pumpe og motorens akse er korrekt justeret, at koblingen er installeret i henhold til kravene, og stram regelmæssigt pumpeens fastgøringsbolte og rørfaste. Hvis der opdages unormalt slid eller løse dele indeni pumpen, skal disse repareres eller udskiftes omgående. For tandhjulspumper kan slitage på tandhjul og lejer kontrolleres; for fligepumper bør det tjekkes, om fligen og statoren sidder korrekt; for stemplepumper bør særlig opmærksomhed rettes mod slitage på stempel, glideklodser og skråplade. Fejlfinding af udstyr bør udføres trin for trin fra ydre til indre komponenter, fra let til svært, for at opdage problemer tidligt og forebygge dem, før de opstår.
Ud fra den ovenstående analyse kan det ses, at »hvorfor hydraulikpumper ryster voldsomt« ikke er et uløseligt mysterium. Kavitation, problemer med oliens optagelse, uegnede arbejdsforhold, olieproblemer og mekaniske installationsfaktorer er almindelige årsager. For fagfolk i hydraulikindustrien er det nødvendigt at mestre disse principper og træffe forebyggende foranstaltninger for effektivt at reducere støj og vibrationer fra tandhjulspumper, forlænge udstyrets levetid og sikre stabil og effektiv drift af hydrauliksystemer. Når der opstår unormal rysten i hydraulikpumpen, anbefales det at gennemgå de ovennævnte punkter for fejlfinding på udstyret. Vi mener, at det vil hjælpe dig med hurtigt at identificere årsagen, stille den rigtige diagnose og løse problemet.