อธิบายการเกิดโพรงอากาศแบบไฮดรอลิก: สาเหตุ อาการ และวิธีการป้องกัน

พนักงานควบคุมรถเครนเคลื่อนที่สังเกตเห็นเสียงสะอื้นเบาๆ จากปั๊มไฮดรอลิกในระหว่างการสตาร์ทในช่วงเช้าที่หนาวเย็น เครื่องยังคงหมุนได้ตามปกติ แต่เมื่อเปิดตัวกรองในการรับบริการครั้งถัดไป ช่างจะพบอนุภาคโลหะละเอียดในน้ำมัน ลำดับดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าคาวิเทชั่นแบบไฮดรอลิกเคลื่อนที่จากเสียงที่ผิดปกติไปสู่ความเสียหายทั่วทั้งระบบได้เร็วเพียงใด

การเกิดโพรงอากาศเป็นสาเหตุที่พบบ่อยเป็นอันดับสองของความล้มเหลวของปั๊มไฮดรอลิก รองจากการปนเปื้อน นอกจากนี้ยังสามารถกัดกร่อนตัวเรือนปั๊ม แกนวาล์ว และพื้นผิวกระบอกไฮดรอลิก นำไปสู่การซ่อมแซมที่มีราคาแพงและการหยุดทำงานโดยไม่คาดคิด คู่มือนี้จะอธิบายว่าโพรงอากาศแบบไฮดรอลิกคืออะไร สาเหตุที่ทำให้เกิดโพรงอากาศ วิธีสังเกต และวิธีป้องกัน

การเกิดโพรงอากาศ ไฮดรอลิกคืออะไร?

โพรงอากาศคือการก่อตัวและการยุบตัวของฟองอากาศที่เต็มไปด้วยไอในของไหลไฮดรอลิก มันเกิดขึ้นเมื่อแรงดันในน้ำมันลดลงต่ำกว่าความดันไอของของเหลว เมื่อถึงจุดนั้น ก๊าซละลายและเศษส่วนที่เบากว่าของน้ำมันจะระเหยกลายเป็นไอเพื่อสร้างโพรงหรือฟองอากาศเล็กๆ เมื่อฟองสบู่เหล่านั้นเคลื่อนตัวไปตามกระแสน้ำและความกดดันกลับคืนมา ฟองเหล่านั้นก็จะพังทลายลงอย่างรุนแรง การพังทลายแต่ละครั้งจะปล่อยคลื่นกระแทกที่มีความเข้มข้นซึ่งสามารถกัดกร่อนพื้นผิวโลหะในบริเวณใกล้เคียงได้

การเกิดโพรงอากาศมักจะเริ่มต้นในปั๊มเสมอ เนื่องจากปั๊มเป็นที่ที่ของเหลวถูกเร่งและที่ที่แรงดันเปลี่ยนแปลงรุนแรงที่สุด การเกิดโพรงอากาศสองรูปแบบได้รับการยอมรับในระบบไฮดรอลิก:

สาเหตุของการเกิดโพรงอากาศในระบบไฮดรอลิกคืออะไร

ไม่ว่าการเกิดโพรงอากาศจะปรากฏที่ด้านดูดหรือด้านระบาย กลไกที่ซ่อนอยู่จะเหมือนกัน: ปั๊มไม่ได้รับของเหลวตามที่ต้องการ หรือแรงดันที่ด้านระบายมีพฤติกรรมที่ไม่สามารถคาดเดาได้ ประสบการณ์ภาคสนามชี้ให้เห็นถึงชุดของสาเหตุที่แท้จริงที่สอดคล้องกัน

ข้อจำกัดด้านดูด

• ตัวกรองหรือตัวกรองการดูดที่อุดตันหรือเล็กเกินไป
• ท่อดูดงอ ยุบ หรือเล็กเกินไป
• ระดับอ่างเก็บน้ำต่ำที่ทำให้เกิดกระแสน้ำวนและการกักเก็บอากาศ
• ช่องระบายอากาศในอ่างเก็บน้ำแบบจำกัดซึ่งสร้างสุญญากาศภายในถัง

ของไหลและสภาพการทำงาน

• ความหนืดของของไหลสูงเกินไปเมื่อสตาร์ทเครื่องขณะเย็น
• ความเร็วปั๊มสูงกว่าความสามารถในการไหลเข้าที่ระบุโดยผู้ผลิต
• การหมุนเวียนโหลดอย่างรวดเร็วซึ่งทำให้เกิดแรงดันตกอย่างรวดเร็วที่ทางเข้าปั๊ม
• การเกิดฟองมากเกินไปเกิดจากของเหลวเสื่อมสภาพหรือสารเติมแต่งที่เข้ากันไม่ได้

ภาวะเหล่านี้ส่วนใหญ่จะค่อยๆ พัฒนาขึ้น ตัวกรองมีภาระมากขึ้น ท่ออ่อนตัวลงและยุบตัว หรือความเย็นจัดทำให้น้ำมันข้นขึ้น เมื่อถึงเวลาที่เกิดเสียงดัง ความเสียหายอาจกำลังเกิดขึ้นแล้ว

ตระหนักถึงอาการของการเกิดโพรงอากาศแบบไฮดรอลิก

โพรงอากาศมีทั้งเสียงและมองเห็นได้หากคุณรู้ว่าต้องตรวจสอบอะไร เหล่านี้เป็นสัญญาณเตือนที่พบบ่อยที่สุด:

• เสียง: เสียงหอน เสียงแตก หรือเสียงแตก ซึ่งมักเรียกว่าเป็นหินอ่อนหรือกรวดที่ไหลผ่านปั๊ม
• การสั่นสะเทือน: การสั่นสะเทือนความถี่สูงในปั๊มและท่อดูดที่จะหายไปเมื่อปิดเครื่อง
• ลักษณะของเหลว: น้ำมันเป็นฟองหรือเป็นฟอง และในกรณีที่รุนแรงจะมีลักษณะเป็นสีนมหรือขุ่นในอ่างเก็บน้ำ
• อุณหภูมิ: ตัวเรือนปั๊มร้อนผิดปกติที่เกิดจากการสูญเสียฟิล์มน้ำมันหล่อลื่นระหว่างฟองสบู่ยุบ
• ประสิทธิภาพการทำงาน: การเคลื่อนที่ของกระบอกสูบช้าลง แรงดันไม่คงที่ หรือปั๊มที่ไม่สามารถรับแรงดันที่กำหนดได้

เมื่อสัญญาณเหล่านี้ปรากฏขึ้นพร้อมกัน การเกิดโพรงอากาศอาจเป็นสาเหตุของปัญหา ที่ สัญญาณทั่วไปของความผิดปกติของกระบอกไฮดรอลิก มักจะทับซ้อนกับอาการของโพรงอากาศเนื่องจากทั้งสองชี้กลับไปยังของเหลวที่มีการปนเปื้อนและจ่ายได้ไม่ดีเหมือนกัน

Cavitation กับการเติมอากาศ: จะบอกได้อย่างไร

โพรงอากาศและการเติมอากาศมักสับสนเนื่องจากทั้งทำให้เกิดเสียงและน้ำมันเป็นฟอง การเกิดโพรงอากาศเป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับความดัน โดยฟองสบู่จะเกิดขึ้นจากของไหลไฮดรอลิกเองเมื่อความดันลดลงต่ำกว่าความดันไอ การเติมอากาศเป็นปัญหาทางเข้า: อากาศภายนอกรั่วเข้าสู่ระบบผ่านข้อต่อหลวม ซีลเพลาที่ชำรุด หรือระดับอ่างเก็บน้ำต่ำที่ทำให้ปั๊มดูดอากาศได้

Cavitation สร้างความเสียหายให้กับปั๊มและกระบอกสูบอย่างไร

ความเสียหายจากโพรงอากาศเกิดขึ้นทางกล ไม่ใช่ทางเคมี ฟองอากาศที่ยุบแต่ละฟองจะปล่อยคลื่นกระแทกที่อาจเกินกำลังครากของโลหะโครงสร้างทั่วไป การพังทลายซ้ำแล้วซ้ำเล่าจะทำให้เกิดรอยแตกและหลุมบนพื้นผิว ทำให้เกิดรูปแบบการกัดเซาะที่ดูเหมือนฟองน้ำหรือพื้นผิวทรายหยาบ

ในปั๊ม การสึกกร่อนจะปรากฏบนฟันเฟือง ปลายใบพัด หรือแผ่นซัด ปัญหาที่แท้จริงคือสิ่งที่เกิดขึ้นต่อไป อนุภาคโลหะที่ถูกกัดเซาะจะเข้าสู่ของไหลหมุนเวียนและเคลื่อนที่ผ่านวาล์ว ท่อ และกระบอกไฮดรอลิก ในกระบอกสูบ อนุภาคเหล่านี้จะให้คะแนนก้านลูกสูบและกระบอกสูบ ตัดซีลแบบไดนามิก และเร่งการรั่วไหลภายใน ในที่สุดกระบอกสูบที่มีก้านทำคะแนนจะรั่วไหลจากภายนอกในที่สุด กระบอกสูบที่มีซีลลูกสูบสึกหรอจะลอยไปภายใต้น้ำหนักบรรทุกและสูญเสียแรงยก

สำหรับเครื่องจักรเคลื่อนที่ เช่น เครน กระเช้าลอยฟ้า และรถบรรทุกพ่วง ผลที่ตามมาจะเกิดขึ้นทันที: ระยะเวลาการทำงานที่ช้าลง ปัญหาในการรับน้ำหนักบรรทุก และแอคชูเอเตอร์ที่ยึดได้ ในเครื่องจักรตอกเสาเข็ม รูปแบบการกัดเซาะเดียวกันจะปรากฏในกระบอกสูบของแท่นขุดเจาะแบบหมุนและกระบอกสูบดันท่อ ซึ่งแรงสูงและสภาพแวดล้อมที่สกปรกจะเพิ่มอัตราความเสียหาย

วิธีป้องกันการเกิดโพรงอากาศแบบไฮดรอลิก

การป้องกันเริ่มต้นที่ทางเข้าปั๊ม กรณีการเกิดโพรงอากาศส่วนใหญ่ได้รับการแก้ไขโดยทำให้แน่ใจว่าปั๊มได้รับการจ่ายของเหลวสะอาดอย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิและความหนืดที่ถูกต้อง แนวทางปฏิบัติเหล่านี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพทั่วทั้งกลุ่มการก่อสร้าง การขนถ่ายวัสดุ และอุปกรณ์เคลื่อนที่:

1. รักษาสายดูดให้สั้น ตรง และมีขนาดถูกต้องสำหรับการไหลของปั๊ม หลีกเลี่ยงการโค้งงอและข้อจำกัดที่แหลมคม
2. เปลี่ยนตัวกรองการดูดตามกำหนดเวลา และตรวจสอบตัวบ่งชี้การลดแรงดัน เพื่อให้คุณจับตัวกรองที่โหลดได้ก่อนที่จะส่งผลต่อทางเข้า
3. เลือกเกรดของเหลวที่ตรงกับช่วงอุณหภูมิโดยรอบ และอุ่นระบบในสภาพอากาศหนาวเย็นเมื่อจำเป็น
4. รักษาระดับของเหลวในถังพักตามข้อกำหนดของผู้ผลิต และตรวจสอบขณะที่เครื่องจักรอยู่ในตำแหน่งการทำงาน
5. ตรวจสอบช่องระบายอากาศของอ่างเก็บน้ำว่ามีการอุดตันหรือไม่ ช่องระบายอากาศที่ถูกปิดกั้นจะสร้างสุญญากาศที่ส่งเสริมการเกิดโพรงอากาศ
6. รักษาความเร็วของปั๊มให้อยู่ในช่วงที่กำหนด ปั๊มที่ทำงานเกินความสามารถในการไหลเข้าจะเกิดโพรงแม้จะมีท่อดูดที่สะอาดก็ตาม
7. ติดตั้งเกจสุญญากาศที่ทางเข้าปั๊มเพื่อดูข้อจำกัดที่กำลังพัฒนาก่อนที่จะทำให้เกิดอาการที่ได้ยิน
8. ใช้สารเติมแต่งป้องกันการเกิดฟองที่ถูกต้องและเปลี่ยนของเหลวที่เสื่อมสภาพจนเกิดฟองมากเกินไป

ความใส่ใจต่อคุณภาพของเหลวเป็นประจำยังมีบทบาทสำคัญเช่นกัน น้ำมันชนิดเดียวกันนั้นไหลเวียนผ่านปั๊มและกระบอกสูบ ดังนั้นหลักการเบื้องหลัง การหล่อลื่นและการจัดการของเหลวที่เหมาะสม รองรับการป้องกันการเกิดโพรงอากาศบนเครื่องจักรทั้งหมดโดยตรง

เหตุใดข้อกำหนดเฉพาะของกระบอกสูบจึงมีความสำคัญในเครื่องจักรที่มีแนวโน้มที่จะเกิดโพรงอากาศ

การเกิดโพรงอากาศเป็นปัญหาระดับระบบ แต่ความเสียหายมักจะปรากฏในกระบอกสูบก่อน บนเครนที่ติดตั้งบนรถบรรทุก กระบอกสูบ luffing และ telescopic จะรองรับน้ำหนักที่หนักที่สุดและการพลิกกลับบ่อยที่สุด เมื่อปั๊มคาวิเทติ้งส่งของเหลวที่ปนเปื้อนเข้าไปในกระบอกสูบเหล่านี้ แท่งจะเกิดรอย ซีลจะสูญเสียการเช็ด และเครื่องจะสูญเสียความมั่นใจในการยก การเลือกกระบอกสูบในการใช้งานดังกล่าวควรคำนึงถึงความแข็งผิวของก้าน ความทนทานของซีล และความทนทานต่อการปนเปื้อนของอนุภาค

กระบอกสูบ Luffing ของเครนติดรถบรรทุกสำหรับการควบคุมบูมสำหรับงานหนัก กระบอกสูบนี้จัดการการปรับมุมบูมของเครนที่ติดตั้งบนรถบรรทุก ความแข็งของก้านและประสิทธิภาพการซีลมีความสำคัญเมื่อการเกิดโพรงอากาศทำให้เกิดการปนเปื้อน ดังนั้นจึงคุ้มค่าที่จะตรวจสอบการใช้งานที่ต้องการการยกที่เชื่อถือได้และการสึกหรอน้อยที่สุด ดูผลิตภัณฑ์ →

แท่นทำงานทางอากาศก็เผชิญกับความเสี่ยงเช่นเดียวกัน กระบอกสูบปรับระดับและลำเลียงทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อปรับตะกร้าในขณะที่แท่นเคลื่อนที่ไปในภูมิประเทศที่ไม่เรียบ อนุภาคที่เกิดจากคาวิเทชั่นเร่งการสึกหรอของซีลในกระบอกสูบเหล่านี้ ทำให้เกิดการเคลื่อนตัวและการกระตุกที่ความสูง ซึ่งทั้งไม่ปลอดภัยและมีค่าใช้จ่ายสูงในการซ่อมแซม

กระบอกสูบ Luffing สำหรับยานพาหนะทำงานทางอากาศเพื่อความมั่นคงในการยกบูม กระบอกสูบนี้จะปรับความสูงของบูมบนแท่นทำงานทางอากาศ เมื่อพิจารณาถึงความเสี่ยงที่จะเกิดการสึกหรอของซีลและการกระตุกจากอนุภาคที่ทำให้เกิดโพรงอากาศ การทำงานที่มั่นคงจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการวางตำแหน่งที่ปลอดภัยบนที่สูง ทำให้เป็นองค์ประกอบสำคัญในการประเมิน ดูผลิตภัณฑ์ →

ที่ Zhejiang Huanfeng Machinery Co., Ltd. เราผลิตกระบอกไฮดรอลิกสำหรับเครน แท่นทำงานทางอากาศ รถบรรทุกพ่วง รถตรวจสอบสะพาน และอุปกรณ์ตอกเสาเข็ม เมื่อผู้สร้างเครื่องจักรถามเราเกี่ยวกับกระบอกสูบ หนึ่งในคำถามแรกๆ ที่เราถามก็คือ การเกิดโพรงอากาศเป็นปัญหาในฟลีทของพวกเขาหรือไม่ คำถามเดียวนั้นบอกเราว่าควรแนะนำการชุบโครเมี่ยมที่แข็งขึ้น ชุดซีลที่อัปเกรดแล้ว หรือการเว้นระยะห่างภายในที่เข้มงวดมากขึ้นเพื่อให้กระบอกสูบทำงานภายใต้สภาวะของเหลวที่เสื่อมสภาพหรือไม่

บรรทัดล่าง

การเกิดโพรงอากาศไม่ใช่เรื่องลึกลับ เป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับแรงกดดันที่สามารถคาดเดาได้ โดยมีสาเหตุที่ชัดเจน อาการที่ชัดเจน และวิธีการป้องกันที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว ค่าใช้จ่ายในการเพิกเฉยนั้นสูงกว่าค่าใช้จ่ายในการป้องกันอย่างมาก ปั๊มทำงานล้มเหลว เครื่องจักรหยุดทำงาน และหากโลหะที่ถูกกัดเซาะไปถึงกระบอกสูบ ค่าซ่อมก็จะเพิ่มขึ้นเป็นทวีคูณ

ฟังเสียงสะอื้น. ตรวจสอบน้ำมัน ตรวจสอบด้านดูด รักษาของเหลวให้อยู่ในระดับ ความหนืด และความสะอาดที่เหมาะสม นิสัยเหล่านี้ลดอัตราความล้มเหลวของปั๊ม ยืดอายุกระบอกสูบ และรักษาการผลิตอุปกรณ์ไฮดรอลิกก่อนที่การเกิดโพรงอากาศจะมีโอกาสทำลายมัน