несправності гідроциліндрів

Пошкодження штоків поршнів або підшипників штоків

На сьогоднішній день в промисловості витоку масла через ущільнення гідроциліндрів паче не вважаються прийнятними. На штоку поршня більше не повинні з'являтися кільця масла.

У боротьбі з витоками масла може допомогти розуміння походження цього явища. Більшість витоків крізь ущільнення відбуваються внаслідок наступних причин:

1. Пошкодження штока поршня або підшипників штока
2. Забруднення гідравлічної рідини
3. Перевищення допустимих меж температур
4. Вплив хімічних речовин
5. Високий тиск
6. Низький тиск

Пошкодження штоків поршнів або підшипників штоків

Пошкодження підшипників штока поршня є найбільш частою причиною відмови ущільнень штока. Зазвичай причиною таких пошкоджень є погане поєднання осей циліндра і додається до нього навантаження, що приводить до надмірного навантаження на одну зі сторін, або вигин штока поршня, що виникає при застосуванні штоків недостатньою для поточного застосування довжини.

Циліндри призначені для застосування лінійної рушійної сили і переміщення вантажу. Шлях, який проходить вантаж, не повинен перевищувати певного значення навантаження на шток або підшипник штока поршня, інакше станеться пошкодження поверхні підшипника. що в свою чергу спричинить виникнення витоків і скорочення терміну служби підшипника. Максимальна сила тяги, яку може забезпечити циліндр, обмежується діаметром його штока і загальною довжиною циліндра.

При застосуванні циліндрів з великою довжиною ходу слід переконатися, що поршень штока здатний витримати необхідне навантаження. Також слід переконатися, що забезпечена належна підтримка тіла циліндра. Оскільки відстань між точками кріплення в поршневий області мало, необхідно переконатися, що кріплення циліндра в ній витримує навантаження великі за величиною, ніж ті, на які наражається кріплення циліндра з боку кришки.

Ознаки пошкоджень штоків поршнів або підшипників штоков:

1. Ущільнення штока і підшипників зношені тільки з одного боку.

2. Штоки поршня і гільзи циліндра зношені або стерті з протилежних сторін практично на всій довжині.

3. Шток поршня повинен бути зігнутий не більше ніж на 0,15 мм на 1 метр довжини, шорсткість поверхні не повинна перевищувати 0,4 мікрон.

У проектуванні машин ніщо не може скасувати необхідність забезпечення абсолютної узгодження роботи всіх її частин. У деяких застосуваннях може допомогти використання вирівнюючих з'єднувачів, сферичних підшипників і плаваючих штоків. На жаль, при їх застосуванні найчастіше потрібна закладати при проектуванні більший діаметр штока поршня або велику довжину для зупинки. Ці заходи вживаються для того щоб циліндр зміг витримувати великі навантаження на підшипники, викликані втратою жорсткості між штоком поршня і вантажем, на який він впливає.

Величина навантаження, яке може витримати підшипник, залежить від характеристик матеріалу, з якого він виготовлений. Підшипники, виготовлені з більш міцного матеріалу з більшою ймовірністю викличуть пошкодження штока, ніж самі піддадуться пошкоджень. Близьке розташування ущільнення і підшипника штока поршня призводять до того, що підшипник працює в умовах практично абсолютної сухості, тому деякі виробники використовують при виготовленні підшипників дуже міцні матеріали.

З вищесказаного випливає, що вибір завжди залишається робити між ризиком пошкодження штока і ризиком пошкодження підшипника штока.

Забруднення гідравлічних рідин

Забруднені гідравлічні рідини можуть викликати передчасний відмова ущільнень штока. Абразивні частинки. розчинені в рідині, пошкоджують ущільнення і поверхня штока поршня, всередину циліндра також потрапляють частинки забруднень з навколишнього його повітря, проникаючи крізь неякісні або пошкоджені грязес'емние манжети.

Вода є широко поширеним забруднювачем для гідросистем, що працюють на мінеральних маслах, вона погіршує змащувальні властивості масла і викликає ефект старіння матеріалу ущільнень при температурі близько 65 ° С. Поліуретанові ущільнення піддаються ефекту гідролізу в рідинах на основі води при температурі понад 50оС, це вплив викликає зменшення їх жорсткості і розвиток внутрішньої напруги в структурі ущільнення, що в свою чергу призводить до виникнення витоків крізь ущільнення штока.

Повітря часто пропускають, називаючи різні забруднювачі гідравлічних рідин, однак, слід мати на увазі, що насичені повітрям гідравлічні масла можуть викликати фізичне руйнування ущільнень поршня штока. Скачки тиску в гідросистемі викликати утворення повітряних бульбашок в гідравлічної рідини, які лопаються, вивільняючи накопичену енергію. Такий ефект часто спостерігається в гідросистемах з циліндрами, розташованими вертикально. Наявність бульбашок повітря в гідросистемі спричинити виникнення вібрації у всьому пристрої, що призводить до виникнення неполадок і в інших частинах всієї системи.

Ознаки забруднення гідравлічної рідини:

Забруднення в гідравлічної рідини можна визначити за характерними відмітинах на поверхні ущільнень і на поверхні підшипників штока. Присутність води в маслі викликає подрібнення і розшарування ущільнень при високих температурах. Повітряні бульбашки при високому тиску викликають появу характерних відмітин на внутрішній поверхні ущільнень, також вони можуть викликати відщеплення невеликих ділянок ущільнень. Відмітини у формі воронки на поверхні ущільнення викликані розширенням повітряної бульбашки. Повітряні бульбашки також можуть атакувати зовнішній діаметр ущільнення штока або викликати утворення отворів в задній частині ущільнень.

Забруднення різними частинками може бути зменшено за допомогою фільтрації. Для того щоб визначити ефективність скидання масла і забруднювачів в резервуар, необхідно порівняти обсяг масла, що міститься в циліндрі і обсяг масла в шлангу між циліндром і гідророзподілювачем. Якщо в шлангу міститься більше масла, ніж в циліндрі, то забруднювач швидше за все не потрапить в резервуар, де його можна відфільтрувати. Замість цього він залишиться в циліндрі і буде впливати на ущільнення. Одним з рішень цієї проблеми є переміщення гидрораспределителя ближче до гідроциліндра, що дозволяє скоротити обсяг масла в шлангу в порівнянні з об'ємом масла в циліндрі. Це дозволить маслу потрапляти в резервуар, де воно буде фільтрувати і охолоджуватися.

Іншим рішенням проблеми забруднень є установка ущільнень скребкового типу і сильфонов штока, що скорочують кількість забруднювачів в рідини.

При установці гідроциліндра необхідно стежити за тим, щоб вісь циліндра була строго сполучена з віссю вантажу, який він переміщує, це дозволить скоротити кількість металевих частинок забруднення, що утворюються при роботі гідроциліндра.

Всі гідравлічні рідини містять розчинений повітря. Розчинений повітря не може бути видалений з них, сам по собі він не представляє проблему. Проблеми починаються тільки тоді, коли повітря починає покидати рідина, організуючись в повітряні бульбашки. Умови, при яких повітря починає покидати рідина, такі: швидка розвантаження гідросистеми, занадто великі потоки крізь отвори недостатнього діаметра (турбулентні потоки) або надмірні навантаження на гідросистему в цілому. Якщо після установки гідроциліндра відбувається утворення повітряних бульбашок, це явище відбувається внаслідок присутності одного з описаних вище факторів. Це твердження особливо вірно для гідросистем, що працюють на основі водно-гліколевих рідин, так як в них зазвичай розчиняється більше повітря, ніж в гідравлічних маслах.

несправності гідроциліндрів

Забруднення гідравлічних рідин

Схожі статті