راهنمای تست پمپ هیدرولیک و سیستم های هیدرولیک ویکرز

تست پمپ هیدرولیک مطمئن ترین راه برای تشخیص افت عملکرد سیستم است

سیستم هیدرولیکی که توان خود را از دست داده، به کندی پاسخ می‌دهد یا گرمای بیش از حد تولید می‌کند، تقریباً همیشه از سایش پمپ داخلی یا خرابی مکانیکی رنج می‌برد - و تنها راه برای تأیید قطعی این موضوع از طریق آزمایش سیستماتیک پمپ است. راندمان حجمی زیر 85 درصد در پمپی که باید 90 تا 95 درصد کار کند، نشانگر واضحی است که بازسازی یا تعویض آن ضروری است. ، صرف نظر از اینکه دستگاه چقدر جدید ظاهر می شود. حدس زدن بر اساس علائم زمان را تلف می کند و منجر به تعویض غیرضروری قطعات می شود.

پمپ های هیدرولیک ویکرز - که اکنون بخشی از مجموعه شرکت ایتون است - برای دهه ها معیاری برای سیستم های هیدرولیک صنعتی و متحرک بوده است. طرح‌های پمپ پیستونی، پره‌ای و دنده‌ای آن‌ها از جمله آزمایش‌شده‌ترین و مستندترین آنها در این زمینه است، و آنها را به یک نقطه مرجع ایده‌آل برای درک عیب‌یابی پمپ هیدرولیک به طور کلی تبدیل می‌کند. این راهنما روش‌شناسی تست، معیارهای کلیدی، ملاحظات خاص ویکرز و نحوه تفسیر دقیق نتایج را پوشش می‌دهد.

معیارهای اصلی در تست پمپ هیدرولیک

تست موثر پمپ سه پارامتر عملکرد وابسته به هم را اندازه گیری می کند. ارزیابی هر یک به صورت مجزا تصویری ناقص و بالقوه گمراه کننده از سلامت پمپ ایجاد می کند.

راندمان حجمی

بازده حجمی (Ev) جریان خروجی واقعی را با جریان جابجایی نظری در یک سرعت معین مقایسه می‌کند. به صورت زیر محاسبه می شود:

Ev = (خروجی جریان واقعی ÷ جریان نظری) × 100٪

یک پمپ پره ای جدید ویکرز معمولاً در آن کار می کند بازده حجمی 92 تا 96 درصد در فشار نامی هنگامی که Ev به زیر 85% می رسد، نشت داخلی - از طریق نوک پره های فرسوده، صفحات جانبی، یا صفحات پورت - به اندازه کافی قابل توجه است که باعث کاهش عملکرد سیستم می شود. کمتر از 80 درصد، پمپ در اکثر کاربردهای صنعتی در پایان عمر مفید خود قرار دارد.

کارایی کلی (کل).

راندمان کلی هم برای تلفات حجمی و هم تلفات مکانیکی (اصطکاک درون پمپ) است. این محصول حاصل راندمان حجمی و راندمان مکانیکی است. پمپ های صنعتی سالم باید بازده کلی بین 85 تا 92 درصد را نشان دهند. . پمپی با راندمان حجمی خوب اما راندمان مکانیکی ضعیف معمولاً دارای سایش یاتاقان، ناهماهنگی یا کشش مهر و موم شفت است که نیاز به گشتاور ورودی را افزایش می دهد.

نرخ جریان تخلیه کیس

برای پمپ‌های پیستونی و طرح‌های جابجایی متغیر - از جمله سری‌های PVB و PVH Vickers - جریان تخلیه کیس یک شاخص تشخیصی حیاتی است. جریان تخلیه معمولی معمولاً 1 تا 3 درصد خروجی نامی پمپ است . هنگامی که جریان تخلیه کیس از 10 درصد خروجی نامی تجاوز کند، سایش داخلی به سطحی رسیده است که نیاز به توجه فوری دارد. اندازه‌گیری جریان تخلیه به یک دبی سنج اختصاصی نیاز دارد که در خط تخلیه نصب شده باشد - نمی‌توان آن را به تنهایی از روی رفتار سیستم تخمین زد.

روش های استاندارد تست پمپ هیدرولیک

تست پمپ را می توان در سیستم (با نصب پمپ) یا روی یک میز تست اختصاصی پس از حذف انجام داد. تست رومیزی داده های دقیق و قابل تکرار بیشتری را ارائه می دهد، در حالی که تست درون سیستم سریعتر است و نیازی به حذف پمپ ندارد. هر دو رویکرد از اصول اندازه گیری یکسانی پیروی می کنند.

تست جریان و فشار درون سیستم

1. یک دبی سنج و فشار سنج نصب کنید در خط خروجی پمپ، پایین دست پمپ اما در بالادست شیر کنترل جهت. از اتصال سه راهی استفاده کنید که برای حداکثر فشار کاری سیستم تعیین شده است.
2. سیستم را گرم کنید تا دمای عملیاتی معمولی - معمولاً 120 تا 140 درجه فارنهایت (49 تا 60 درجه سانتیگراد) برای اکثر سیستم های هیدرولیک روغن معدنی. آزمایش سرد به دلیل افزایش ویسکوزیته سیال، خوانش های جریان مصنوعی بالا را تولید می کند. نتایج زیر 100 درجه فارنهایت برای محاسبات بازده قابل اعتماد نیستند.
3. جریان پایه (بدون بار) را ثبت کنید در حداقل فشار سیستم با سیستم در دمای کارکرد. این ظرفیت جریان آزاد پمپ را ایجاد می کند.
4. فشار بار کنترل شده را اعمال کنید استفاده از شیر کنترل جریان یا شیر بار در پایین دست، افزایش تدریجی فشار در مراحل (مثلاً 500 psi افزایش) تا فشار کاری نامی. جریان را در هر مرحله فشار ثبت کنید.
5. محاسبه بازده حجمی در فشار نامی با استفاده از فرمول بالا، با ارجاع به مشخصات جابجایی پمپ از برگه اطلاعات سازنده.
6. جریان تخلیه کیس را اندازه گیری کنید اگر پمپ پیستونی یا جابجایی متغیر باشد به طور جداگانه. یک دبی سنج را به خط تخلیه وارد کنید و جریان را در فشار کاری نامی ثبت کنید.

پروتکل تست رومیزی

تست رومیزی پمپ را روی یک پایه تست اختصاصی با موتور محرک، مخزن سیال، مبدل حرارتی و ابزار دقیق جریان و فشار اجرا می کند. این امکان کنترل دقیق سرعت، دما و بار را فراهم می کند - حذف متغیرهای موجود در تست درون سیستم. ISO 4409 استاندارد بین المللی حاکم بر روش تست عملکرد پمپ هیدرولیک و موتور است و الزامات دقت اندازه گیری، خواص سیال تست و فرمت های گزارش را مشخص می کند. آزمون‌های پذیرش کارخانه ویکرز/ایتون از این استاندارد پیروی می‌کنند و امکانات آزمون مستقل نیز باید انجام شود.

پارامترهای کلیدی تست نیمکت برای ثبت حداقل:

• سرعت شفت ورودی (RPM) - با سرعت سنج یا رمزگذار اندازه گیری می شود
• فشار ورودی (مکش) - برای جلوگیری از کاویتاسیون باید بالاتر از فشار بخار مایع باقی بماند
• فشار خروجی در چندین نقطه بار
• نرخ جریان خروجی در هر مرحله فشار
• گشتاور ورودی یا مصرف برق
• دمای سیال در ورودی و خروجی
• جریان تخلیه کیس (برای انواع پمپ های قابل اجرا)
• سطح نویز در دسی بل (A) در سرعت و فشار نامی

سری پمپ های هیدرولیک ویکرز: مشخصات کلیدی و مراجع تست

ویکرز (ایتون ویکرز) چندین خانواده پمپ مجزا تولید می کند که هر کدام هندسه داخلی، ویژگی های عملکرد و ملاحظات آزمایشی متفاوتی دارند. درک اینکه با کدام سری کار می کنید برای اعمال پارامترهای تست صحیح و تفسیر نتایج بر اساس مشخصات مناسب ضروری است.

آزمایش پمپ های جابجایی متغیر ویکرز: بررسی های اضافی

مدل‌های جابجایی متغیر (PVB، PVH) به آزمایش‌های عملکردی اضافی فراتر از اندازه‌گیری جریان و بازده نیاز دارند. جبران کننده فشار - که جابجایی را برای حفظ فشار تنظیم شده کاهش می دهد - باید بررسی شود تا به درستی پاسخ دهد و نقطه تنظیم را ثابت نگه دارد. باند مرده جبران کننده نباید از ± 75 psi (5 بار) از نقطه تنظیم در یک پمپ سری PVH که به درستی کار می کند تجاوز کند. . پاسخ جبران کننده کند یا نوسانی نشان دهنده فرسودگی مهر و موم قرقره، خستگی فنر یا معابر کنترلی آلوده است.

تفسیر نتایج آزمون: معنی اعداد در عمل

داده های آزمایش خام تنها زمانی قابل اجرا می شوند که بر اساس معیارهای پذیرش تعریف شده تفسیر شوند. محدوده مرجع زیر به طور گسترده برای جمعیت پمپ های هیدرولیک به خوبی نگهداری شده اعمال می شود و با راهنمای مستندات خدمات Vickers/Eaton مطابقت دارد.

حالت های رایج خرابی در آزمایش پمپ هیدرولیک پیدا شد

آزمایش به ندرت فقط خوب یا بد بودن پمپ را تأیید می کند - همچنین به مکانیسم های خرابی خاصی اشاره می کند. شناخت این الگوها زمان تشخیص را کاهش می دهد و تصمیمات تعمیر را راهنمایی می کند.

کاویتاسیون

کاویتاسیون occurs when fluid pressure at the pump inlet drops below the fluid's vapor pressure, causing vapor bubbles to form and then collapse violently as pressure recovers. Testing signatures include elevated noise (a characteristic grinding or rattling sound), erratic flow readings, and rapid performance degradation. خلاء ورودی بیش از 5 در جیوه (17 کیلو پاسکال مطلق) یک آستانه خطر کاویتاسیون اولیه برای اکثر طرح های پمپ ویکرز است. علل ریشه ای عبارتند از گرفتگی صافی های مکش، خطوط مکش کم اندازه، یا مایع با هوای بیش از حد محلول.

سایش داخلی (فرسایش پره و صفحه پورت)

در پمپ های پره ای ویکرز، نوک پره ها و سطح حلقه بادامک به مرور زمان با هم سایش می کنند. آزمایش افت بازده حجمی پیشرونده را نشان می‌دهد که با افزایش فشار بدتر می‌شود - یک منحنی بازده صاف که به شدت بالاتر از فشار متوسط ​​می‌افتد، مشخصه سایش نوک پره است. سایش صفحه پورت در پمپ های پیستونی الگوی مشابهی را نشان می دهد. هر دو شرایط با جداسازی قطعات و اندازه گیری مستقیم فاصله ها در برابر تلورانس های سازنده تایید می شوند.

آسیب های مربوط به آلودگی

آلودگی ذرات مسئول است بیش از 70 درصد خرابی قطعات هیدرولیک طبق مطالعات صنعت سایش ساینده ناشی از ذرات در محدوده 5 تا 15 میکرون - نامرئی با چشم غیرمسلح - رشد پاکسازی را در سراسر پمپ تسریع می کند. آزمایش این را به عنوان یک کاهش کارایی عمومی همراه با افزایش جریان تخلیه مورد نشان می دهد. تجزیه و تحلیل روغن (شمارش ذرات بر اساس ISO 4406) همیشه باید با آزمایش پمپ در مواقع مشکوک بودن به آلودگی همراه باشد. مشخصات Vickers برای اکثر سری های پمپ مورد نیاز است پاکیزگی ISO 4406 16/14/11 یا بهتر برای عمر مفید قابل اعتماد

خرابی مهر و موم شفت و بلبرینگ

شکست مهر و موم شفت اغلب در طول آزمایش با نشت خارجی در نقطه خروجی شفت، همراه با جریان تخلیه بالا مورد شناسایی می شود. خرابی یاتاقان باعث افزایش گشتاور ورودی (کاهش راندمان مکانیکی) و اغلب صدایی متمایز با فرکانس پایین متمایز از صدای بلندتر حفره می شود. خرابی یاتاقان ها در پمپ های پیستونی ویکرز اغلب به دلیل ناهماهنگی بین پمپ و موتور محرکه قابل ردیابی است - خطای تراز بیش از 0.003 اینچ TIR (خروجی کلی نشانگر) به طور قابل توجهی عمر بلبرینگ را کاهش می دهد.

بهترین روش ها برای نگهداری پمپ های هیدرولیک ویکرز در بین آزمایش ها

آزمایش مشکلات را شناسایی می کند. نگهداری پیشگیرانه فرکانس آنها را کاهش می دهد. اقدامات زیر از دستورالعمل های خدمات Eaton Vickers و استانداردهای تعمیر و نگهداری سیستم های هیدرولیک ایجاد شده است.

• تمیزی سیال را در سطح یا بالاتر از کلاس تمیزی ISO مشخص شده پمپ حفظ کنید. برای پمپ های سری PVH که در فشار بالا کار می کنند، این به معنای ISO 16/14/11 یا بهتر است. از فیلتراسیون حلقه کلیه بین جابجایی در برنامه های کاربردی استفاده کنید.
• سیال هیدرولیک را به شرطی تغییر دهید، نه فقط طبق برنامه. از آنالیز منظم روغن برای نظارت بر ویسکوزیته، اکسیداسیون و تعداد ذرات استفاده کنید. سیالی که از نظر بصری تمیز به نظر می رسد ممکن است در محدوده 5 تا 25 میکرون به شدت آلوده باشد که بیشترین آسیب را به پمپ وارد می کند.
• صافی های مکش را در هر تعویض مایع بررسی و تمیز کنید. صافی تا حدی مسدود شده یکی از شایع ترین علل خرابی پمپ ناشی از کاویتاسیون است - و یکی از ساده ترین دلایل جلوگیری از آن است.
• هر زمان که پمپ برداشته شد و دوباره نصب شد، تراز شفت را بررسی کنید. از نشانگر شماره گیری برای تأیید اینکه TIR مطابق مشخصات است استفاده کنید. کوپلینگ های انعطاف پذیر ناهماهنگی جزئی را جبران می کنند اما نباید جایگزین نصب صحیح شوند.
• هرگز پمپ پیستونی ویکرز را خشک روشن نکنید. قبل از راه‌اندازی اولیه یا بعد از هر سرویسی که محفظه پمپ را تخلیه کرد، کیس را با مایع هیدرولیک تمیز از طریق درگاه تخلیه کیس پر کنید. خشک کردن پمپ پیستونی حتی برای مدت کوتاهی باعث آسیب فوری بلبرینگ و صفحه سوپاپ می شود.
• نتایج آزمون روند در طول زمان به جای ارزیابی هر آزمون به صورت مجزا. پمپی با راندمان حجمی 91 درصد سالم است - اما اگر 6 ماه پیش 95 درصد و امروز 91 درصد بود، روند نزولی قبل از عبور از آستانه عمل، نیاز به بررسی دارد.

زمان بازسازی در مقابل تعویض پمپ هیدرولیک ویکرز

نتایج آزمایشی که زیر آستانه های قابل قبول قرار می گیرند، یک تصمیم بازسازی در مقابل جایگزینی را ارائه می دهند. برای پمپ‌های ویکرز، اقتصاد عموماً به بازسازی واحدهای بزرگ‌تر و گران‌تر و جایگزینی برای مدل‌های کوچک‌تر با جابجایی ثابت ترجیح می‌دهد.

• بازسازی معمولا مقرون به صرفه است برای پمپ های جابجایی متغیر سری PVH و PVB Vickers، که در آن بازسازی مجاز کارخانه 30 تا 60 درصد قیمت واحد جدید هزینه دارد و هنگامی که به درستی انجام شود پمپ را به مشخصات عملکرد کارخانه باز می گرداند.
• جایگزینی عملی تر است برای پمپ‌های پره‌ای سری V و VQ در جابجایی‌های کوچک‌تر، جایی که هزینه واحد جدید نسبتاً کم است و هزینه‌های نیروی کار بازسازی نزدیک یا از هزینه جایگزینی فراتر می‌رود.
• صرف نظر از تصمیم بازسازی یا تعویض، همیشه علت اصلی شناسایی شده در طول آزمایش را بررسی کنید قبل از نصب مجدد هر پمپ یک پمپ بازسازی شده یا جدید که در سیستمی با مایع آلوده، یک صافی مسدود شده یا یک درایو نامرتب نصب شده است، در همان جدول زمانی واحدی که جایگزین کرده است، از کار می افتد.