Quais são os métodos de diagnóstico para falhas nos cilindros hidráulicos?

A cilindro hidráulicoé um elemento executor de um sistema hidráulico que converte energia hidráulica em energia mecânica. Suas falhas podem ser basicamente resumidas como mau funcionamento do cilindro hidráulico, incapacidade de empurrar a carga e deslizamento ou rastejamento do pistão. O fenômeno de desligamento de equipamentos por falha de cilindro hidráulico não é incomum, portanto, o diagnóstico de falhas e manutenção de cilindros hidráulicos devem ser levados a sério.

Diagnóstico e tratamento de falhas

1. Erro ou mau funcionamento

Existem vários motivos e soluções, como segue:

(1) O núcleo da válvula está preso ou o orifício da válvula está bloqueado. Quando a válvula de fluxo ou o núcleo da válvula direcional estão presos ou o orifício da válvula está bloqueado, o cilindro hidráulico está sujeito a operação incorreta ou mau funcionamento. Neste momento deve-se verificar a contaminação do óleo; Verifique se há depósitos de sujeira ou goma presos no núcleo da válvula ou bloqueando o orifício da válvula; Verifique o desgaste do corpo da válvula, limpe e substitua o filtro do sistema, limpe o tanque de óleo e substitua o meio hidráulico.

(2) A haste do pistão está presa no cilindro ou nocilindro hidráulicoestá bloqueado. Neste ponto, não importa como você o manipule, o cilindro hidráulico não se moverá ou se moverá muito pouco. Neste ponto, é necessário verificar se as vedações do pistão e da haste do pistão estão muito apertadas, se entraram depósitos de sujeira e goma, se o eixo da haste do pistão e do cilindro está alinhado, se peças vulneráveis ​​e vedações falharam e se a carga transportada é muito alta.

(3) A pressão de controle do sistema hidráulico está muito baixa. A resistência de estrangulamento na tubulação de controle pode ser muito alta, a válvula de fluxo pode estar ajustada incorretamente, a pressão de controle pode ser inadequada e a fonte de pressão pode ser perturbada. Neste ponto, a fonte de pressão de controle deve ser verificada para garantir que a pressão esteja ajustada ao valor especificado do sistema.

(4) O ar entra no sistema hidráulico. Principalmente devido a vazamentos ocorridos no sistema. Neste momento, é necessário verificar o nível do líquido do tanque de óleo hidráulico, as vedações e juntas dos tubos no lado de sucção da bomba hidráulica e se o filtro grosso de sucção está muito sujo. Nesse caso, o óleo hidráulico deve ser reabastecido, as vedações e as juntas dos tubos devem ser tratadas e o elemento do filtro grosso deve ser limpo ou substituído.

(5) O movimento inicial do cilindro hidráulico é lento. Em baixas temperaturas, o óleo hidráulico apresenta alta viscosidade e baixa fluidez, resultando em movimento lento do cilindro hidráulico. O método de melhoria é substituir o óleo hidráulico por melhor viscosidade e desempenho de temperatura. Em baixas temperaturas, um aquecedor ou a própria máquina podem ser utilizados para aquecer a temperatura do óleo durante a partida. A temperatura normal do óleo operacional do sistema deve ser mantida em torno de 40 ℃.

2. Não é possível conduzir a carga durante a operação

As principais manifestações incluem posicionamento impreciso da haste do pistão, empuxo insuficiente, diminuição da velocidade, operação instável, etc.

(1) Vazamento interno decilindro hidráulico. O vazamento interno dos cilindros hidráulicos inclui vazamento causado pelo desgaste excessivo da vedação do corpo do cilindro hidráulico, da haste do pistão, da vedação da tampa do selo e da vedação do pistão.

A razão para o vazamento da haste do pistão e da vedação da tampa de vedação é devido ao enrugamento, compressão, rasgo, desgaste, envelhecimento, deterioração, deformação, etc. Neste momento, uma nova vedação deverá ser substituída.

As principais razões para o desgaste excessivo das vedações do pistão são o ajuste inadequado da válvula de controle de velocidade, resultando em contrapressão excessiva e instalação inadequada das vedações ou contaminação do óleo hidráulico. Em segundo lugar, há entrada de objetos estranhos durante a montagem e materiais de vedação de baixa qualidade. A consequência é um movimento lento e impotente e, em casos graves, também pode causar danos ao pistão e ao cilindro, resultando no fenômeno de “puxar o cilindro”. A solução é ajustar a válvula reguladora de velocidade e realizar as operações e melhorias necessárias de acordo com as instruções de instalação.

(2) Vazamento no circuito hidráulico. Incluindo vazamentos em válvulas e tubulações hidráulicas. O método de manutenção consiste em operar a válvula direcional para verificar e eliminar vazamentos na tubulação de conexão hidráulica.

(3) O óleo hidráulico é desviado de volta para o tanque de óleo através da válvula de transbordamento. Se a válvula de transbordamento ficar presa no núcleo da válvula devido à sujeira, fazendo com que a válvula de transbordamento permaneça aberta, o óleo hidráulico desviará da válvula de transbordamento e fluirá diretamente de volta para o tanque de óleo, fazendo com que nenhum óleo entre no cilindro hidráulico. Se a carga for muito grande, embora a pressão reguladora da válvula de alívio tenha atingido o valor nominal máximo, o cilindro hidráulico ainda não consegue obter o empuxo necessário para operação contínua e não se move. Se a pressão de ajuste for baixa, não atingirá a força vertebral necessária devido à pressão insuficiente, resultando em impulso insuficiente. Neste momento, a válvula de transbordamento deve ser verificada e ajustada.

3. Deslizamento ou rastreamento do pistão

Deslizar ou rastejarcilindro hidráulicopistão causará operação instável do cilindro hidráulico. Os principais motivos são os seguintes:

(1) Estagnação interna do cilindro hidráulico. Montagem inadequada, deformação, desgaste ou fora de tolerância dos componentes internos do cilindro hidráulico, juntamente com resistência excessiva ao movimento, podem fazer com que a velocidade do pistão do cilindro hidráulico mude com diferentes posições de curso, resultando em deslizamento ou rastejamento. A maioria dos motivos se deve à má qualidade de montagem das peças, riscos superficiais ou limalhas de ferro geradas pela sinterização, que aumentam a resistência e diminuem a velocidade. Por exemplo, o pistão e a haste do pistão não são concêntricos ou a haste do pistão está dobrada, o cilindro hidráulico ou a haste do pistão estão deslocados da posição de instalação do trilho-guia e o anel de vedação está instalado com muita firmeza ou frouxo. A solução é reparar ou ajustar novamente, substituir peças danificadas e remover limalhas de ferro.

(2) Má lubrificação ou usinagem excessiva da abertura do cilindro hidráulico. Devido ao movimento relativo entre o pistão e o cilindro, o trilho guia e a haste do pistão, a má lubrificação ou o desvio do diâmetro do cilindro hidráulico podem exacerbar o desgaste e reduzir a retilineidade da linha central do cilindro. Desta forma, quando o pistão atua dentro do cilindro hidráulico, a resistência ao atrito irá variar, resultando em deslizamento ou rastejamento. O método de eliminação é primeiro moer ocilindro hidráulico, em seguida, prepare o pistão de acordo com os requisitos correspondentes, retifique a haste do pistão e configure a luva guia.

(3) A bomba hidráulica ou cilindro entra no ar. A compressão ou expansão do ar pode causar deslizamento ou deslizamento do pistão. A medida de eliminação é verificar a bomba hidráulica, configurar um dispositivo de exaustão especializado e operar rapidamente o curso completo para frente e para trás várias vezes até a exaustão.

(4) A qualidade das vedações está diretamente relacionada ao deslizamento ou rastejamento. Quando usadas sob baixa pressão, as vedações O-ring são mais propensas a deslizar ou rastejar em comparação com as vedações em forma de U devido à sua maior pressão superficial e maior diferença na resistência ao atrito dinâmico e estático; A pressão superficial do anel de vedação em forma de U aumenta com o aumento da pressão. Embora o efeito de vedação também melhore proporcionalmente, a diferença na resistência ao atrito dinâmico e estático também aumenta e a pressão interna aumenta, afetando a elasticidade da borracha. Devido ao aumento da resistência de contato do lábio, o anel de vedação inclinará e o lábio se alongará, o que também é propenso a deslizar ou rastejar. Para evitar que se incline, pode ser utilizado um anel de suporte para manter a sua estabilidade.

4. As consequências adversas e métodos rápidos de reparo de arranhões na superfície do orifício interno docilindro hidráulicocorpo

① Os detritos de material espremidos para fora da ranhura arranhada podem penetrar na vedação, causando danos à parte funcional da vedação durante a operação e potencialmente criando novas áreas de riscos.

② Deterioração da rugosidade da superfície da parede interna do cilindro, aumentando o atrito e causando facilmente o fenômeno de rastejamento.

③ Intensifica o vazamento interno do cilindro hidráulico e reduz sua eficiência de trabalho. As principais razões para arranhões na superfície do furo do cilindro são as seguintes:

(1) Cicatrizes causadas durante a montagem decilindros hidráulicos

① Objetos estranhos misturados durante a montagem podem causar danos ao cilindro hidráulico. Antes da montagem final, todas as peças devem ser cuidadosamente rebarbadas e limpas. Ao instalar peças com rebarbas ou sujeira, objetos estranhos podem entrar facilmente na superfície da parede do cilindro devido ao “atrito” e ao peso das peças, causando danos.

② Ao instalar cilindros hidráulicos, o pistão e o cabeçote têm grande massa, tamanho e inércia. Mesmo com o auxílio de equipamentos de elevação para instalação, devido ao pequeno espaço necessário para o encaixe, eles serão inseridos com força de qualquer maneira. Portanto, quando a extremidade do pistão ou a saliência da cabeça do cilindro colide com a superfície interna da parede do cilindro, é extremamente fácil causar arranhões. A solução para este problema é usar uma ferramenta de guia de montagem especializada durante a instalação para produtos pequenos com grandes quantidades e tamanhos de lote; Para cilindros hidráulicos pesados, grossos e grandes, apenas uma operação meticulosa e cautelosa pode ser evitada tanto quanto possível.

③ Os arranhões causados ​​pelos contatos do instrumento de medição são geralmente medidos usando um micrômetro interno para medir o diâmetro interno do corpo do cilindro. Os contatos de medição são inseridos na parede interna do corpo do cilindro durante a fricção e são feitos principalmente de liga dura resistente ao desgaste de alta dureza. De modo geral, arranhões com pequena profundidade causados ​​por formas delgadas durante a medição são menores e não afetam a precisão operacional. No entanto, se o tamanho da cabeça da haste de medição não for ajustado corretamente e o contato de medição estiver firmemente embutido, poderá causar arranhões mais graves. A solução para este problema é primeiro medir o comprimento do cabeçote de medição ajustado. Além disso, utilize uma fita de papel com furos somente na posição de medição e cole-a na superfície interna da parede do cilindro, para não produzir riscos no formato acima. Pequenos arranhões causados ​​pela medição geralmente podem ser removidos com a parte de trás de uma lixa velha ou papel de esterco de cavalo.

(2) Pequenos sinais de desgaste durante a operação

① A transferência de cicatrizes na superfície deslizante do pistão. Antes da instalação do pistão, existem cicatrizes em sua superfície deslizante que não foram tratadas e instaladas intactas. Estas cicatrizes, por sua vez, arranharão a superfície interna da parede do cilindro. Portanto, antes da instalação, essas cicatrizes devem ser reparadas adequadamente.

② O fenômeno de sinterização causado pela pressão excessiva na superfície deslizante do pistão é devido à inclinação do pistão causada pelo peso próprio da haste do pistão, resultando em um fenômeno de atrito, ou devido ao aumento da pressão no deslizamento superfície do pistão causada por cargas laterais, que causarão sinterização. Ao projetar umcilindro hidráulico, é necessário estudar suas condições de trabalho e prestar muita atenção ao comprimento e às dimensões da folga do pistão e da camisa.

③ Acredita-se que o descascamento da camada de cromo duro na superfície do corpo do cilindro seja causado pelos seguintes motivos.

um. A adesão da camada de galvanoplastia é fraca. A principal razão para a má adesão das camadas galvanizadas é o tratamento desengordurante insuficiente das peças antes da galvanoplastia; O tratamento de ativação superficial das peças não é completo e a camada de filme de óxido não foi removida.

b. Desgaste da camada dura. O desgaste da camada de cromo duro galvanizado é causado principalmente pelo atrito do pistão e pelo efeito de retificação do pó de ferro. Quando há umidade no meio, o desgaste é mais rápido. A corrosão causada pela diferença no potencial de contato dos metais ocorre apenas nas partes onde o pistão entra em contato, e a corrosão ocorre de maneira pontual. Da mesma forma que acima, a presença de umidade no meio pode promover o desenvolvimento de corrosão. Em comparação com as peças fundidas, a diferença de potencial de contato das ligas de cobre é maior, portanto o grau de corrosão das ligas de cobre é mais severo.

c. Corrosão causada pela diferença de potencial de contato. A corrosão causada pela diferença de potencial de contato é menos provável de ocorrer em cilindros hidráulicos que operam por muito tempo; Para cilindros hidráulicos que não são utilizados há muito tempo, é um mau funcionamento comum.

④ O anel do pistão é danificado durante a operação e seus fragmentos ficam presos na parte deslizante do pistão, causando arranhões.

⑤ O material da parte deslizante do pistão é sinterizado e fundido, o que causará fenômeno de sinterização quando submetido a grandes cargas laterais. Neste caso, a parte deslizante do pistão deve ser feita de liga de cobre ou soldada com tais materiais.

(3) Existem objetos estranhos misturados no corpo do cilindro

A questão mais problemática emcilindro hidráulicomau funcionamento é a dificuldade em determinar quando objetos estranhos entraram no cilindro. Após a entrada de objetos estranhos, se um elemento de vedação com borda for instalado no lado externo da superfície deslizante do pistão, a borda do elemento de vedação pode raspar o objeto estranho durante a operação, o que é benéfico para evitar arranhões. No entanto, o pistão com anéis de vedação em O possui superfícies deslizantes em ambas as extremidades e objetos estranhos ficam presos entre essas superfícies deslizantes, o que pode facilmente formar cicatrizes.

Existem várias maneiras de objetos estranhos entrarem no cilindro:

① Objetos estranhos entrando no cilindro

um. Por não prestar atenção em manter a porta de petróleo aberta durante o armazenamento, criará condições para o recebimento constante de objetos estranhos, o que é absolutamente proibido. Óleo à prova de ferrugem ou fluido de trabalho devem ser injetados e tampados durante o armazenamento.

b. Objetos estranhos entram durante a instalação do cilindro. O local onde são realizadas as operações de instalação apresenta más condições e objetos estranhos podem entrar inconscientemente. Portanto, o entorno do local de instalação deve ser limpo, principalmente o local onde as peças são colocadas deve ser bem limpo para evitar qualquer sujeira.

c. Existem “rebarbas” nas peças ou limpeza insuficiente. Muitas vezes há rebarbas deixadas durante a perfuração na porta de óleo ou no dispositivo amortecedor na cabeça do cilindro, que devem ser anotadas e removidas por lixamento antes da instalação.

② Objetos estranhos gerados durante a operação

um. Pó de ferro de fricção ou limalha de ferro formados devido à força do tampão da coluna tampão. Quando a folga do dispositivo amortecedor é pequena e a carga lateral na haste do pistão é grande, pode causar fenômeno de sinterização. Esses pós de ferro friccional ou fragmentos de metal que caíram devido à sinterização permanecerão no cilindro.

b. Cicatrizes na superfície interna da parede do cilindro. A alta pressão na superfície deslizante do pistão causa sinterização, resultando em rachaduras na superfície do corpo do cilindro. O metal comprimido cai e permanece no cilindro, causando arranhões.

③ Existem várias situações em que objetos estranhos entram através de tubulações.

um. Não prestar atenção durante a limpeza. Depois que a tubulação for instalada e limpa, ela não deverá passar pelo bloco de cilindros. Uma tubulação de desvio deve ser instalada na frente da porta de óleo do bloco de cilindros. Isto é muito importante. Caso contrário, objetos estranhos na tubulação entrarão no cilindro e, uma vez que entrem, serão difíceis de remover e, em vez disso, serão transportados para dentro do cilindro. Além disso, durante a limpeza, é necessário considerar o método de remoção de objetos estranhos que possam entrar durante as operações de instalação da tubulação. Além disso, a lavagem com ácido e outros procedimentos devem ser realizados antes da instalação da tubulação para remover completamente a corrosão dentro da tubulação.

b. Lascas formadas durante o processamento de tubos. Depois que o tubo for cortado no comprimento certo, não deverá haver nenhum resíduo durante a operação de rebarbação em ambas as extremidades. Além disso, a colocação de tubos de aço perto do local onde as operações de tubulação de soldagem são realizadas é a causa da mistura de objetos estranhos durante a soldagem. Os tubos colocados próximos ao local da operação de soldagem deverão ter suas aberturas vedadas. Também deve ser observado que os materiais de conexão dos tubos devem ser totalmente preparados em uma bancada livre de poeira.

c. A fita de vedação entra no cilindro. Como um material de vedação simples, a fita de vedação plástica de politetrafluoroetileno é frequentemente usada na instalação e inspeção. Se o método de enrolamento dos materiais de vedação lineares e em forma de tira não estiver correto, a fita de vedação será cortada e entrará no cilindro. O elemento de vedação em formato de tira não terá nenhum impacto no enrolamento da parte deslizante, mas pode causar mau funcionamento da válvula unidirecional do cilindro ou não ajustar totalmente a válvula reguladora do amortecedor; Para o circuito, isso pode causar mau funcionamento da válvula de reversão, da válvula de transbordamento e da válvula redutora de pressão.

O método tradicional de reparo é desmontar e terceirizar os componentes danificados para reparo, ou realizar escovação ou raspagem geral da superfície. O ciclo de reparo paracilindro hidráulicoarranhões no corpo são longos e o custo de reparo é alto.

Processo de reparo:

1. Asse a área arranhada com uma chama de oxigênio e acetileno (controle a temperatura e evite o recozimento da superfície) e remova o óleo que vazou pela superfície do metal por anos até que não haja faíscas espalhadas.

2. Use uma rebarbadora para tratar a superfície da área arranhada, polir até uma profundidade de pelo menos 1 milímetro e criar ranhuras ao longo do trilho-guia, de preferência ranhuras em cauda de andorinha. Faça furos mais profundos em ambas as extremidades do arranhão para mudar a situação de estresse.

3. Limpe a superfície com algodão desengordurado embebido em acetona ou etanol anidro.

4. Aplique materiais de reparo metálicos na superfície arranhada; A primeira camada deve ser fina, cobrindo de maneira uniforme e completa a superfície arranhada para garantir a melhor aderência entre o material e a superfície metálica. Em seguida, aplique o material em toda a área de reparo e pressione repetidamente para garantir que o material seja preenchido e atinja a espessura desejada, um pouco acima da superfície do trilho-guia.

5. O material leva 24 horas para atingir totalmente todas as suas propriedades a 24 ℃. Para economizar tempo, a temperatura pode ser aumentada usando uma lâmpada halógena de tungstênio. Para cada aumento de 11 ℃ na temperatura, o tempo de cura é reduzido pela metade. A temperatura ideal de cura é 70 ℃.

6. Após a solidificação do material, use uma pedra de amolar fina ou raspador para reparar e nivelar o material acima da superfície do trilho-guia e a construção estará concluída.