Egy ipari hidraulikus rendszer hibája ritkán azonosítható pusztán a látható tünet alapján. Egy lassú munkahenger, egy túlmelegedő rendszer, az ingadozó nyomás vagy egy zajos szivattyú mögött több különböző meghibásodás is állhat.
A szakszerű hidraulika hibakeresés ezért nem találgatással és próbaszerű alkatrészcserével kezdődik, hanem a rendszer működésének megértésével, a hiba behatárolásával és célzott mérésekkel.
Ebben az útmutatóban bemutatjuk az ipari hidraulikus rendszerek diagnosztikájának alapvető logikáját: hogyan érdemes elindulni egy hibajelenségből, milyen pontokat kell ellenőrizni, és hogyan különíthető el például egy szivattyúhiba, szelephiba, munkahengerhiba vagy vezérlési probléma.
A bemutatott szemléletet követjük a
Hidra Kft. helyszíni hidraulika szerviz
munkái során is: nem egy feltételezett alkatrészhibából indulunk ki, hanem azt keressük meg, hogy a rendszer működése hol és miért tér el az elvárttól.
A hibakeresés alapelve
A hibás alkatrész a diagnosztika eredménye, nem a kiindulópontja.
Először azt kell meghatározni, hogy a rendszernek az adott üzemállapotban mit kellene csinálnia. Ezután mérésekkel és logikus kizárással keressük meg azt a pontot, ahol a tényleges működés ettől eltér.
A hibakeresést mindig a tünet pontos meghatározásával kezdjük
Mielőtt bármilyen alkatrészt kiszerelnénk vagy cserélnénk, pontosan meg kell határozni, hogyan jelentkezik a probléma.
A leggyakoribb hidraulika hibajelenségek:
-
→
nem épül fel a szükséges hidraulikus nyomás
-
→
alacsony vagy ingadozó a rendszer nyomása -
→
lassú a gép vagy valamelyik hidraulikus mozgás -
→
a berendezés nem fejti ki a szükséges erőt -
→
túlmelegszik a hidraulikus rendszer vagy a hidraulikaolaj
-
→
zajos, vibráló vagy pulzáló a rendszer működése -
→
rángat vagy akadozik valamelyik mozgás -
→
hidraulikaolaj-szivárgás jelentkezik -
→
a szivattyú vagy hidromotor rendellenesen működik -
→
egy munkahenger nem tartja megfelelően a pozícióját -
→
a hiba csak terhelés alatt jelentkezik -
→
a gép hidegen megfelelően működik, felmelegedve azonban romlik a teljesítménye
Egy tünet nem egyenlő egy hibával.
Egyetlen meghibásodás több különböző tünetet is okozhat, és ugyanaz a tünet több különböző hibából is származhat.
Először határoljuk le: az egész rendszer hibás, vagy csak egy funkció?
A hibakeresés egyik legfontosabb első döntése annak meghatározása, hogy a probléma az egész hidraulikus rendszert vagy csak egy meghatározott funkciót érint.
| Hibajelenség | Első vizsgálati irány |
|---|---|
| Minden funkció lassú vagy erőtlen | Szivattyú, hajtás, központi nyomásszabályozás, szívóoldal, térfogatáram, olajállapot |
| Csak egy funkció hibás | Az adott szelepág, vezérlés, fojtás, munkahenger vagy hidromotor |
Már ezzel az egyszerű szétválasztással jelentősen szűkíthető a lehetséges hibák köre.
Milyen információkat érdemes összegyűjteni a hibakeresés előtt?
A hibajelenség körülményei sokszor legalább olyan fontosak, mint maga a tünet.
-
→
hirtelen vagy fokozatosan alakult-e ki a probléma -
→
folyamatosan vagy időszakosan jelentkezik-e -
→
hideg vagy üzemi hőmérsékletű gépnél jelentkezik-e -
→
terhelés nélkül és terhelés alatt is fennáll-e -
→
minden gépfunkció vagy csak egyetlen mozgás érintett-e -
→
történt-e előtte javítás, olajcsere, szűrőcsere vagy alkatrészcsere -
→
változtattak-e bármilyen beállításon -
→
rendelkezésre áll-e kapcsolási rajz, korábbi mérési adat vagy szervizdokumentáció
„Hidegen jó, húsz perc után lelassul” sokkal értékesebb információ, mint az, hogy „rossz a hidraulika”.
A hidraulikus kapcsolási rajz a hibakeresés egyik legfontosabb eszköze
Komplexebb ipari rendszereknél a kapcsolási rajz nélkül végzett hibakeresés könnyen találgatássá válhat. A rajz segítségével megérthető, hogyan kellene az olajnak az adott üzemállapotban áramolnia, mely elemek vesznek részt az adott mozgásban, és hol érdemes mérést végezni.
A kapcsolási rajzból többek között megállapítható:
-
→
melyik szivattyú látja el az adott funkciót -
→
milyen szelepeken keresztül történik a vezérlés -
→
hol vannak a nyomásszabályozó, fojtó és terheléstartó elemek -
→
hol vannak kialakított mérési pontok -
→
milyen nyomás- és térfogatáram-értékek várhatók -
→
milyen elektromos vagy proporcionális vezérlés tartozik az adott funkcióhoz
A mérés csak akkor értékes, ha tudjuk, milyen értéket kellene mérnünk.
1. Hidraulikaolaj szintjének és állapotának ellenőrzése
Az egyik legegyszerűbb, mégis alapvető vizsgálat a megfelelő olajszint ellenőrzése. Alacsony olajszint mellett a szivattyú bizonyos üzemi helyzetekben levegőt szívhat, amely rendellenes zajt, habzást és működési bizonytalanságot okozhat.
Az olajnál érdemes ellenőrizni:
- →olajszint
- →szín és látható elszennyeződés
- →habzás vagy levegősödés
- →víz jelenlétére utaló elváltozás
- →rendellenes vagy erősen égett szag
- →alkalmazott olaj típusa és viszkozitása
- →szükség esetén ISO 4406 szerinti szennyezettségi osztály
A nem megfelelő viszkozitás, az erősen elszennyeződött olaj vagy a magas üzemi hőmérséklet egyaránt hatással lehet a rendszer veszteségeire, a kenésre és a hidraulikus elemek működésére.
2. A szívóoldal vizsgálata
A tartály és a szivattyú közötti szívóoldal különösen érzékeny a tömítetlenségre és a túlzott áramlási ellenállásra.
- →szívóvezeték állapota
- →csatlakozások tömítettsége
- →szívószűrő vagy szívókosár állapota
- →tartály levegőztetése
- →szívóvezeték méretezése és kialakítása
A szívóoldali nyomásviszonyok romlása kavitáció kialakulásához vezethet. A szivattyú ilyenkor gyakran jellegzetesen zajossá válik, miközben működése és élettartama is kedvezőtlenül változhat.
A kavitáció és a külső levegőbeszívás nem ugyanaz.
A tünetek hasonlóak lehetnek, de a kiváltó ok és a szükséges javítás eltérhet.
3. A hidraulika szivattyú ellenőrzése
A szivattyú a hidraulikus rendszer térfogatáramának forrása, ezért gyakran kerül elsőként gyanúba. Nem minden nyomás- vagy teljesítményprobléma jelent azonban automatikusan szivattyúhibát.
A szivattyú vizsgálatánál ellenőrizhető:
| Vizsgálat | Mit jelezhet? |
|---|---|
| Zaj és rezgés | Kavitáció, levegősödés vagy mechanikai probléma |
| Hőmérséklet | Megnövekedett belső veszteség vagy rendellenes üzem |
| Térfogatáram | A tényleges szállítás és volumetrikus állapot |
| Résolaj | Bizonyos konstrukcióknál a belső kopás fontos állapotjelzője |
Egy kopott szivattyú belső vesztesége megnőhet. Ennek következtében csökkenhet a ténylegesen rendelkezésre álló térfogatáram, különösen üzemi hőmérsékleten és terhelés mellett.
4. Nyomáshatároló és nyomásszabályozó szelepek vizsgálata
Ha a rendszer nem képes elérni a szükséges nyomást, nem csak a szivattyút kell vizsgálni. Egy rosszul beállított, szennyeződés miatt részben nyitva maradó vagy kopott nyomáshatároló szelep is folyamatos veszteséget okozhat.
-
→
beállítási érték -
→
szelep működése -
→
szennyeződés vagy megszorulás -
→
belső tömítettség
A nyomásszabályozó szelepek hibái időszakosan is jelentkezhetnek, ezért egyetlen statikus mérés nem minden esetben elegendő.
5. Útváltó, proporcionális és egyéb vezérlőszelepek ellenőrzése
Egy hibásan működő vezérlőszelep hasonló tüneteket produkálhat, mint egy szivattyú- vagy munkahengerhiba. Elektromosan vezérelt szelepeknél ezért a hidraulikus állapot mellett a vezérlőjelet is vizsgálni kell.
-
→
megérkezik-e a megfelelő vezérlőjel -
→
megfelelő-e a tápfeszültség -
→
működik-e a tekercs -
→
a szelep a vezérlőjelnek megfelelően mozdul-e el
Proporcionális és szervoszelepeknél a vezérlőjel, a visszacsatolás és a hidraulikus működés együttes vizsgálata válhat szükségessé.
6. Nyomásmérés – nem mindegy, hol és mikor mérünk
A nyomásmérés a hidraulika diagnosztika egyik legalapvetőbb eszköze, de egyetlen nyomásérték önmagában ritkán ad teljes választ.
Amit nyomásmérésnél érdemes vizsgálni
-
→
nyomás felépülése -
→
terhelés alatti nyomás -
→
nyomástartás -
→
rendszerszakaszok közötti nyomáskülönbség -
→
dinamikus nyomásingadozás
A mérési pontot mindig a kapcsolási rajz és a vizsgált hibajelenség alapján kell kiválasztani. A szivattyú közvetlen kimenetén mért megfelelő nyomás még nem bizonyítja, hogy ugyanez a nyomás eljut a munkavégző elemhez.
7. Térfogatáram-mérés – ha van nyomás, de nincs megfelelő sebesség
Fontos különbség
A nyomás és a térfogatáram nem ugyanaz.
A munkahenger vagy hidromotor sebességét alapvetően a rendelkezésre álló térfogatáram határozza meg.
Ha a rendszer megfelelő nyomásértéket képes elérni, de a gép mégis lassan mozog, meg kell vizsgálni, hogy ténylegesen rendelkezésre áll-e a szükséges olajmennyiség időegység alatt.
Az elégtelen térfogatáram oka többek között lehet:
-
→
szivattyúkopás -
→
nem megfelelő szivattyúszabályozás -
→
fojtási veszteség -
→
részlegesen nyitott vagy hibás szelep -
→
belső áteresztés -
→
szívóoldali probléma
8. Résolaj-mérés szivattyúk és hidromotorok állapotvizsgálatánál
Számos hidraulikus szivattyú és hidromotor konstrukciójánál a belső résveszteségből származó olaj külön vezetéken jut vissza a tartályba. Ennek mennyisége fontos információt adhat az egység belső állapotáról.
A kopás növekedésével a belső veszteség jellemzően emelkedik, ami a volumetrikus hatásfok romlását okozhatja.
A résolaj-mérés nem egyenlő a „javítsuk vagy cseréljük?” döntéssel.
Objektív állapotdiagnosztikai adatot ad, amelyet a gyártói határértékekkel, az üzemi körülményekkel és a javítás gazdaságosságával együtt kell értékelni.
9. Munkahenger belső áteresztésének vizsgálata
Ha egy munkahenger terhelés alatt nem tartja megfelelően a pozícióját vagy fokozatosan elmozdul, felmerülhet a munkahenger belső áteresztésének lehetősége.
A dugattyúrúd elmozdulása önmagában nem bizonyít munkahengerhibát.
Hasonló jelenséget okozhat:
-
→
vezérlőszelep belső áteresztése -
→
terheléstartó vagy counterbalance szelep hibája -
→
az adott ág egyéb belső vesztesége -
→
bizonyos esetekben mechanikai vagy terhelési hatás
A munkahenger hibáját ezért úgy kell vizsgálni, hogy közben az adott hidraulikus ág többi lehetséges veszteségi pontját is kizárjuk.
Mechanikai, hidraulikai vagy elektromos hiba?
Az ipari gépek hibakeresésénél fontos, hogy ne tekintsünk automatikusan minden rendellenes mozgást hidraulikai hibának.
Ugyanazt a tünetet okozhatja például
-
→
mechanikai megszorulás vagy túlzott súrlódás -
→
csapágy- vagy vezetékhiba -
→
hibás végálláskapcsoló vagy érzékelő -
→
PLC- vagy vezérlési probléma -
→
hibás szeleptekercs, kábel vagy csatlakozás
A jó diagnosztika egyik ismérve éppen az, hogy képes elkülöníteni egymástól a mechanikai, elektromos és hidraulikus problémákat.
Hidegen jól működik, melegen gyenge – mire utalhat?
Különösen értékes hibajelenség, amikor a gép hidegindítás után megfelelően működik, üzemi hőmérsékletre melegedve azonban lassul, gyengül vagy instabillá válik.
A hőmérséklet emelkedésével csökken az olaj viszkozitása, ezért egy kopott szivattyúban, hidromotorban, szelepben vagy munkahengerben a belső veszteség jobban érvényesülhet.
Vizsgálni kell többek között:
-
→
üzemi olajhőmérsékletet -
→
megfelelő olajviszkozitást -
→
rendszer hűtését -
→
nyomás és térfogatáram változását hideg és meleg állapot között -
→
belső veszteségek növekedését
Gyors hidraulika hibakeresési áttekintő
| Hibajelenség | Első vizsgálati irányok |
|---|---|
|
Nem épül fel a nyomás |
Olajszint, szívóoldal, szivattyú, nyomáshatároló szelep, belső áteresztés |
| Van nyomás, de lassú a gép | Térfogatáram, szivattyú, fojtás, szelepek, belső veszteség |
| Az egész rendszer gyenge | Központi szivattyú, hajtás, nyomásszabályozás, szívóoldal, olaj |
| Csak egy funkció gyenge | Adott szelepág, vezérlés, munkahenger vagy hidromotor |
| Zajos a szivattyú | Olajszint, szívóoldal, levegőbeszívás, kavitáció, mechanikai állapot |
| Hidegen jó, melegen gyenge | Olajviszkozitás, hőmérséklet, belső veszteségek, kopás |
| Munkahenger nem tart | Munkahenger, vezérlőszelep, terheléstartó szelep, belső áteresztés |
|
Túlmelegszik a rendszer |
Belső és fojtási veszteségek, hűtés, nyomásszabályozás, olaj |
Biztonság hidraulika hibakeresés közben
Az ipari hidraulikus rendszerek diagnosztikája veszélyes lehet.
A nagy nyomású hidraulikaolaj, a tárolt hidraulikus energia és a gép váratlan mozgása súlyos sérülést okozhat.
A hibakeresés előtt figyelembe kell venni:
-
→
a gép biztonságos leállítását és energiamentesítését -
→
a hidraulikus akkumulátorokban tárolt energiát -
→
a gravitáció vagy külső terhelés által mozgatott géprészeket -
→
a nyomás alatt lévő vezetékeket -
→
a megfelelő nyomástartományú mérőeszközök használatát
Nagynyomású szivárgást kézzel keresni tilos.
A kis keresztmetszetű olajsugár alig látható lehet, mégis súlyos befecskendezéses sérülést okozhat.
Mikor érdemes helyszíni hidraulika szervizt bevonni?
A fenti szempontok segítséget adnak a hiba jellegének megértéséhez, de egy komplex ipari hidraulikus rendszer diagnosztikája sok esetben kapcsolási rajzot, megfelelő mérőeszközöket és gyakorlati tapasztalatot igényel.
Különösen indokolt szakember bevonása, ha:
-
→
a gép termeléskritikus és az állásidő jelentős veszteséget okoz -
→
a hiba oka nem egyértelmű -
→
több lehetséges meghibásodás ugyanazt a tünetet okozhatja -
→
nyomás- vagy térfogatáram-mérés szükséges -
→
proporcionális vagy összetett vezérlésű rendszer hibásodott meg -
→
a probléma korábbi alkatrészcserék után is visszatér
Ha a vizsgálat alapján valamely részegység műhelyes javítása vagy a rendszer nagyobb felújítása szükséges, a munkát saját műhely- és mérnöki háttérrel tudjuk folytatni.
Nem sikerült behatárolni a hidraulika hibát?
Ha a gép nem épít megfelelő nyomást, túlmelegszik, lassú, erőtlen, rángat, szivárog vagy rendellenes zajt produkál, helyszíni hibafeltárással és műszeres diagnosztikával segítünk megtalálni a probléma valódi okát.
A gyorsabb előzetes felméréshez küldje el a gép típusát, a hibajelenség rövid leírását, valamint lehetőség szerint fotót, videót és hidraulikus kapcsolási rajzot.