Ovaj vodič je napisan zatehničari za održavanje, projektanti hidrauličnih sistema i službenici za nabavkukoji dijagnosticiraju buku hidraulične pumpe u krilnoj pumpi i potreban im je jedan dokument koji povezuje vrstu buke, uzrok, test provjere i rješenje u održiv dijagnostički tok rada. Preporuke su preuzete iz objavljenihVickers VQ intra-lopatična pumpaspecifikacije iNFPA(Nacionalno udruženje za fluidnu energiju) - najbolje prakse mjerenja buke za industrijske hidraulične sisteme.
TL;DR — Dijagnostički snimak buke krilne pumpe
- Pet vrsta buke:Neprekidno zujanje, pulsirajuće zujanje, kucanje, visokofrekventno cviljenje (iznad 2 kHz) i šištanje. Svaki od njih se odnosi na mali broj uzroka.
- Sedam osnovnih uzroka:Prodor zraka (35%), kavitacija (25%), trošenje vrha lopatica (20%), kvar ležaja (10%), neusklađenost osovine (5%), suženje usisne linije (3%), unutrašnje curenje (2%).
- Dijagnostički alati:Mehanički stetoskop za identifikaciju buke, mjerač vakuuma usisne cijevi za provjeru usisne linije, infracrveni termometar za temperaturu ležajeva, analizator vibracija za identifikaciju frekvencije.
- Ispravite očekivanje:Uspješna popravka smanjuje nivo buke za 5 do 15 dB(A) na 1 m slobodnog polja, što je razlika u čujnom pragu između normalne pumpe i istrošene pumpe.
- Popravak u odnosu na zamjenu:Habanje vrha lopatica može se popraviti zamjenom uloška; habanje ležajeva obično zahtijeva potpunu zamjenu pumpe jer ležajeve kod većine dizajna lopatica pumpi korisnik ne može sam servisirati.
Ovo su naslovi. Ostatak članka detaljno objašnjava svaki red, uz dijagnostički grafikon, tabelu od 12 redova koja prikazuje simptome, uzroke, testove i popravke, specifikaciju nabavke za zamjenski dio Vickers VQ serije i kriterije za donošenje odluke o nabavci za popravak u odnosu na zamjenu.
Pet vrsta buke koju proizvodi krilna pumpa
Krilna pumpa proizvodi pet prepoznatljivih vrsta buke, a svaka se odnosi na mali broj osnovnih uzroka. Mehanički stetoskop na tijelu pumpe je primarni dijagnostički alat; mjerač nivoa zvuka na 1 m slobodnog polja je sekundarni alat. Analizator frekvencije je tercijarni alat, koji se koristi kada je vrsta buke dvosmislena i kada se osnovni uzrok mora potvrditi prije rastavljanja.
Neprekidno cviljenjeje visokofrekventni tonski šum koji se ne mijenja s pritiskom. Obično ga uzrokuje ulazak zraka na usisnoj liniji ili trošenje vrha lopatice koje proizvodi visokofrekventne vibracije dok istrošena lopatica prelazi preko ruba prstenastog otvora. Dijagnostički test je mjerenje nivoa buke s uljem na maksimalnoj oznaci i ponovo s uljem na minimalnoj oznaci: nivo buke koji padne za 3 do 5 dB(A) na maksimalnoj oznaci je ulazak zraka, dok je nivo buke koji se ne mijenja trošenje lopatice.
Pulsirajuće zujanjeje niskofrekventni pulsirajući šum koji se pojačava i smanjuje brzinom osovine pumpe. Obično ga uzrokuje kavitacija na usisnom otvoru, što je pak uzrokovano suženim usisnim vodom, niskim nivoom ulja ili uljem niske viskoznosti na radnoj temperaturi. Dijagnostički test je mjerenje usisnog vakuuma na ulaznom otvoru pumpe vakuummetrom; vakuum iznad 0,5 bara pri nazivnom protoku potvrđuje kavitaciju.
Kucanjeje diskretna udarna buka pri brzini osovine pumpe, uzrokovana udaranjem vrhova lopatica u prsten pod drugačijim uglom od novih lopatica (istrošena lopatica) ili udaranjem valjaka ležaja u defekt u unutrašnjem ili vanjskom prstenu (istrošeni ležaj). Dijagnostički test je mjerenje frekvencije kucanja analizatorom vibracija: kucanje istrošenih lopatica je pri 1x brzini osovine (npr. 30 Hz pri 1800 o/min), dok je kucanje istrošenog ležaja na frekvenciji defekta ležaja, koja je obično harmonik brzine osovine (npr. 120 Hz za ležaj s omjerom frekvencije 4,0).
Visokofrekventno cviljenjeje tonski šum iznad 2 kHz, obično uzrokovan zazorom između lopatice i utora (lopatica je labava u utoru i vibrira na visokoj frekvenciji) ili rezonancom usisne cijevi uzrokovanom fluidom. Dijagnostički test je slušanje mehaničarskim stetoskopom na usisnoj prirubnici; cviljenje koje se pojačava kada se usisna prirubnica zategne je rezonancija usisne linije, dok je cviljenje koje je neovisno o usisnoj prirubnici zazor između lopatice i utora.
Šištanjeje širokopojasna buka iz tijela pumpe, obično uzrokovana prozračivanjem ulja unutar pumpe ili unutrašnjim curenjem pored istrošenog zaptivača ili čahure. Dijagnostički test je postavljanje stetoskopa mehaničara na prednji poklopac pumpe; šištanje koje je najglasnije na prednjem poklopcu ukazuje na istrošeni zaptivač vratila, dok šištanje koje je ujednačeno po cijelom tijelu ukazuje na prozračivanje.NFPANajbolja praksa mjerenja buke dokumentira ovih pet vrsta buke u materijalima za obuku o održavanju industrijskih hidrauličnih sistema.
Dijagnostička tabela — od simptoma preko uzroka do provjere i popravke
| Simptom buke | Vjerovatni uzrok | Verifikacijski test | Popravi |
|---|---|---|---|
| Neprekidno zujanje, najglasnije kada je hladno | Ulaz zraka na spoju usisne cijevi | Ispitivanje mjehurića sapuna i vode na usisnoj prirubnici dok pumpa radi | Ponovo zategnite usisnu prirubnicu prema specifikacijama proizvođača; zamijenite brtvu ako je oštećena |
| Neprekidno zujanje, nije najglasnije kada je hladno | Habanje vrha lopatice | Skinite glavu pumpe, izmjerite zazor vrha lopatice (maks. 0,05 mm) | Zamijenite uložak lopatice (komplet uložaka serije VQ) |
| Pulsirajuće zujanje, nivo buke iznad 75 dB(A) | Kavitacija zbog suženog usisnog voda | Izmjerite vakuum usisavanja; iznad 0,5 bara potvrđuje kavitaciju | Zamijenite savijeno crijevo, odčepite filter, povećajte usisnu cijev |
| Pulsirajuće zujanje, vakuum normalan, nivo ulja normalan | Viskoznost ulja previsoka za radnu temperaturu | Izmjerite temperaturu ulja na ulazu pumpe; provjerite u skladu sa specifikacijom ISO VG klase | Promjena na proizvođačem preporučenu gradaciju viskoznosti |
| Lupanje pri 1x brzini osovine, normalna temperatura kućišta | Istrošen vrh lopatice | Skinite glavu pumpe, provjerite vrhove lopatica da li imaju oštećenja ili prevelikog zazora | Zamijenite uložak lopatice |
| Lupanje na frekvenciji ležaja, temperatura kućišta povišena 20-40 stepeni Celzijusa | Habanje ležaja ili prerano otkazivanje | Infracrveni termometar na kućištu ležaja; uporedite sa ograničenjem specifikacije | Zamijenite pumpu (ležajeve obično ne može servisirati korisnik) |
| Visokofrekventno cviljenje koje se pojačava kada se usisna prirubnica zategne | Rezonancija usisne linije | Otpustite usisnu prirubnicu, provjerite da li se cviljenje smanjuje | Dodajte akumulator usisne linije ili promijenite usmjeravanje usisne linije |
| Visokofrekventno cviljenje nezavisno od usisne prirubnice | Razmak između lopatice i utora | Izmjerite razmak između lopatice i utora (tipično maksimalno 0,03 mm) | Zamijenite uložak lopatice |
| Šištanje na prednjem poklopcu, vidljivo curenje ulja | Istrošena zaptivka vratila | Vizuelni pregled prednjeg poklopca na curenje ulja | Zamijenite zaptivku vratila (obično zahtijeva demontažu pumpe) |
| Jednolično šištanje oko pumpe, nema curenja ulja | Aeracija iz nivoa ulja ili dizajna rezervoara | Dolijte ulje, pustite da radi 5 minuta, provjerite da li se šištanje smanjuje | Provjerite nivo ulja, pregradu rezervoara ili ispuštanje zraka |
| Škripanje plus šištanje plus povišena temperatura kućišta | Višestruki uzroci: obično istrošeni ležajevi plus istrošene lopatice | Analiza vibracija za identifikaciju komponente frekvencije ležaja | Zamijenite pumpu (potpuna obnova nije ekonomična u ovoj fazi) |
| Lupanje plus usisni vakuum iznad 0,5 bara plus nizak nivo ulja | Višestruki uzroci: kavitacija plus istrošene lopatice | Dolijte ulje, izmjerite vakuum; ako se kucanje nastavi, glavni uzrok je trošenje lopatica. | Prvo dolijte ulje, a zatim zamijenite uložak lopatica ako se kucanje nastavi. |
Ovo su objavljeni i uočeni redovi u literaturi o održavanju industrijskih krilnih pumpi. Dvanaest redova pokriva otprilike 95% pritužbi na buku krilnih pumpi s kojima će se tehničar za održavanje susresti u tipičnom industrijskom okruženju, a dijagnostički tijek rada je isti bez obzira na marku pumpe. Specifikacija za nabavku zamjenske pumpe je Vickers VQ serija intra-krilnih pumpi od...Vicks hidraulikau zapremini koja odgovara postojećoj pumpi (20VQ, 25VQ, 35VQ, 45VQ, 2520VQ, 3520VQ, 3525VQ, 4520VQ, 4525VQ ili 4535VQ), sa dizajnom sa 12 lopatica za pulsiranje niskog protoka, hidrauličkim balansiranjem za dugi vijek trajanja i nezavisnim uloškom za servisiranje bez skidanja pumpe sa njenog nosača.
Zašto je Vickers VQ serija standardni izbor za zamjensku pumpu
Vickers VQ serija pumpi sa krilcima je standardna zamjena za istrošenu krilnu pumpu u industrijskom hidrauličnom sistemu. Dizajn sa 12 krilaca omogućava nisku pulsaciju protoka (obično 1 do 2 posto nazivnog protoka), struktura hidrauličkog balansiranja smanjuje kontaktni pritisak između krilaca i statora, a nezavisni dizajn uloška omogućava servisiranje bez skidanja pumpe sa njenog nosača. 12 zapremina u VQ seriji (20VQ do 4535VQ) pokrivaju raspon od 10 do 180 ccm/okr., što je tipičan raspon zapremine za industrijske hidraulične sisteme u brizganju plastike, alatnim mašinama, livenju pod pritiskom i metalurškoj opremi.
Hidraulična balansirajuća struktura je ključna tehnička prednost. Nebalansirana krilna pumpa stvara veliko radijalno opterećenje na osovini jer strana prstena pod pritiskom gura rotor prema statoru, što je glavni izvor habanja ležajeva i buke. Hidraulični balans serije VQ smanjuje ovo radijalno opterećenje povezivanjem strane prstena pod pritiskom sa stranom prstena pod pritiskom kroz prolaz za uravnoteženje, što izjednačava pritisak sa obje strane rotora. Rezultat je duži vijek trajanja ležaja, tiša pumpa i konzistentnija volumetrijska efikasnost tokom vijeka trajanja.
Dizajn sa 12 lopatica je druga tehnička prednost. Pumpa sa 10 lopatica proizvodi 10 pulsacija protoka po okretu, dok pumpa sa 12 lopatica proizvodi 12 pulsacija protoka po okretu, svaku sa manjom amplitudom. Manje pulsacije protoka znače manje buke na ispusnom otvoru, manje valovitost pritiska u sistemu i manje vibracija u ispusnoj liniji. U mašini za brizganje plastike, manje pulsacije protoka direktno se prevode u konzistentniju težinu ubrizgavanja i preciznije procesne mogućnosti.
Kako dijagnosticirati i popraviti bučnu krilnu pumpu - tok rada u šest koraka
Za tehničara održavanja koji dijagnosticira buku hidraulične pumpe u krilnoj pumpi, dijagnostički proces se svodi na šest koraka. Pokrenite ih redom i uzrok će biti identifikovan, a popravak će biti primijenjen bez nepotrebnog rastavljanja.
- Identifikujte vrstu buke stetoskopom ili mjeračem nivoa zvuka.Koristite mehanički stetoskop na tijelu pumpe ili mjerač nivoa zvuka na 1 m slobodnog polja. Neprekidno zujanje je visokofrekventni tonski šum koji se ne mijenja s pritiskom. Pulsirajuće zujanje se pojačava i smanjuje pri brzini osovine pumpe. Lupanje je diskretni udarni šum pri brzini osovine pumpe. Visokofrekventno cviljenje je tonski šum iznad 2 kHz. Šištanje je širokopojasni šum iz tijela pumpe.
- Prvo provjerite stanje usisne cijevi.Ograničena usisna cijev ili labava usisna prirubnica uzrok su otprilike 60% pritužbi na buku krilnih pumpi. Pregledajte usisnu cijev na savijanja, ograničenja ili premale cijevi. Provjerite usisnu prirubnicu na ispravan moment zatezanja. Izmjerite usisni vakuum manometrom na ulaznom otvoru pumpe; vakuum treba biti ispod 0,5 bara pri nazivnom protoku.
- Provjerite stanje ulja i status odzračivanja.Ulazak zraka je drugi najčešći uzrok buke krilne pumpe. Provjerite nivo ulja u rezervoaru. Provjerite usisni vod na curenje zraka nanošenjem otopine sapuna i vode na svaki spoj dok pumpa radi; mjehurići ukazuju na curenje. Provjerite da li ispuštanje zraka ispravno funkcionira; začepljeni ispuštanje zraka može uzrokovati upornu buku od prozračivanja čak i sa usisnim vodovima bez curenja.
- Pregledajte vrhove lopatica i prsten na istrošenost.Skinite glavu pumpe i pregledajte vrhove lopatica na oštećenja ili preveliki zazor na prstenu. Vickers VQ dizajn sa unutar lopatica koristi dvanaest lopatica za pulsiranje pri niskom protoku, a vrhovi lopatica su površina koja se najviše troši. Izmjerite zazor vrha lopatice u odnosu na specifikaciju proizvođača; tipično servisno ograničenje je maksimalni zazor od 0,05 mm.
- Provjerite ležajeve i poravnanje osovine.Kvar ležaja je kvar u kasnoj fazi koji proizvodi buku kucanja i povišenu temperaturu kućišta. Provjerite temperaturu kućišta ležaja infracrvenim termometrom; maksimalna kontinuirana temperatura je obično 80 stepeni Celzijusa iznad temperature okoline. Provjerite poravnanje osovine komparatorom; granica neusklađenosti je obično 0,05 mm ukupnog očitanja indikatora.
- Primijenite ispravku i provjerite smanjenje šuma.Popravak zavisi od uzroka: zamijenite ograničenje usisnog voda, popravite curenje zraka, zamijenite istrošeni uložak lopatica, zamijenite istrošene ležajeve ili zamijenite cijelu pumpu ako je istrošenost izvan servisnog ograničenja. Izmjerite nivo buke nakon popravka i uporedite ga s osnovnim vrijednostima prije popravka; uspješan popravak obično smanjuje nivo buke za 5 do 15 dB(A), što je razlika u zvučnom pragu između normalne pumpe i istrošene pumpe.
Najčešća dijagnostička greška prilikom prve pritužbe na buku krilne pumpe je pretpostavka da je uzrok trošenje krilaca i naručivanje zamjene uloška, kada je stvarni uzrok ulazak zraka. Zamjena uloška krilaca na pumpi s curenjem zraka smanjit će nivo buke na nekoliko sati, a zatim će ulazak zraka uzrokovati ubrzanje trošenja i povratak buke u roku od nekoliko sedmica. Dijagnostički test za ulazak zraka je brz (5-minutni test mjehurića sapuna i vode) i definitivan, a ispravna praksa nabavke je testirati ulazak zraka prije naručivanja uloška.
Često postavljana pitanja
Koji su najčešći uzroci buke hidraulične pumpe u krilnoj pumpi?
Sedam najčešćih uzroka buke hidraulične pumpe u krilnoj pumpi, po redoslijedu učestalosti, su: (1) ulazak zraka kroz usisni vod, što uzrokuje kontinuirano zujanje i odgovorno je za otprilike 35% pritužbi na buku, (2) kavitacija zbog suženja usisnog voda ili niskog nivoa ulja, što uzrokuje pulsirajuće zujanje i odgovorno je za otprilike 25% pritužbi na buku, (3) trošenje vrha lopatice zbog kontaminacije uljem ili normalnog vijeka trajanja, što uzrokuje lupanje i odgovorno je za otprilike 20% pritužbi na buku, (4) kvar ležaja zbog habanja ili neusklađenosti, što uzrokuje lupanje i povišenu temperaturu kućišta i odgovorno je za otprilike 10% pritužbi na buku, (5) neusklađenost vratila između pumpe i glavnog pogona, što uzrokuje vibracije dvostruke brzine vratila i odgovorno je za otprilike 5% pritužbi na buku, (6) suženje usisnog voda zbog savijenog crijeva ili začepljenog filtera, što uzrokuje buku kavitacije i odgovorno je za otprilike 3% pritužbi na buku, i (7) unutrašnje curenje pored istrošenog zaptivača ili čahure, što uzrokuje šištanje i odgovoran je za otprilike 2% pritužbi na buku.
Kako da prepoznam razliku između kavitacije i buke ulaska zraka?
Kavitacija i ulazak zraka proizvode sličan visokofrekventni tonski šum, ali se razlikuju u obliku vala, korelaciji pritiska i odgovoru na promjene nivoa ulja. Šum kavitacije je pulsirajuće zujanje koje se pojačava i spušta s brzinom osovine pumpe i korelira s ciklusom pritiska ispuha; postaje glasniji kako pritisak ispuha pada na dnu ciklusa. Šum ulaska zraka je kontinuirano zujanje koje ne pulsira s brzinom osovine i ne korelira s pritiskom ispuha; najglasniji je kada je pumpa hladna, a najtiši kada pumpa dostigne radnu temperaturu. Kavitacija se rješava rješavanjem ograničenja usisne linije ili niskog nivoa ulja. Ulazak zraka se rješava pronalaženjem i popravljanjem curenja zraka, obično na usisnoj prirubnici, brtvi rezervoara ili priključku za ispuštanje zraka. Dijagnostički trik je napuniti rezervoar iznad maksimalne oznake i vidjeti hoće li nivo buke pasti.
Da li je bučna hidraulička pumpa uvijek problem?
Ne uvijek. Svaka hidraulična pumpa proizvodi određenu buku, a nivo buke zavisi od tipa pumpe, radnog pritiska, brzine pumpe i instalacije. Krilna pumpa koja radi na 175 bara i 1800 obrtaja u minuti proizvodiće osnovni nivo buke od 65 do 75 dB(A) na 1 m slobodnog polja, što je normalno. Pumpa koja je dobila 5 do 10 dB(A) u odnosu na svoju osnovnu liniju razvija problem. Pumpa koja je iznenada 15 do 20 dB(A) glasnija od svoje osnovne linije ima akutni problem koji zahtijeva hitnu pažnju. Najbolja praksa NFPA mjerenja buke za industrijske hidraulične sisteme je uspostavljanje osnovnog nivoa buke u vrijeme instalacije, mjerenje godišnje i praćenje trenda podataka.
Koja je razlika između buke istrošene krilne pumpe i buke istrošenog ležaja?
Istrošena krilna pumpa proizvodi buku kucanja pri brzini osovine pumpe jer istrošeni vrhovi krilaca udaraju u prsten pod drugačijim uglom od novih krilaca, a udar se prenosi na tijelo pumpe kao diskretni udari. Istrošeni ležaj proizvodi buku kucanja pri frekvenciji ležaja, koja je veća od brzine osovine pumpe jer se ležajevi obično okreću višekratnikom brzine osovine, ovisno o geometriji ležaja. Dijagnostički trik je mjerenje frekvencije kucanja analizatorom vibracija: kucanje istrošenih krilaca je pri 1x brzini osovine (npr. 30 Hz pri 1800 o/min), dok je kucanje istrošenog ležaja na višem harmoniku (npr. 120 Hz za ležaj s tipičnim omjerom frekvencije 4,0). Drugi dijagnostički trik je temperatura: istrošene krilca ne uzrokuju povišenu temperaturu kućišta, dok istrošeni ležajevi uzrokuju porast temperature kućišta za 20 do 40 stepeni Celzijusa iznad normalne unutar nekoliko sati rada.
Može li se bučna hidraulična pumpa popraviti zamjenom ulja?
Ponekad. Buka hidraulične pumpe uzrokovana ulaskom zraka iz niskog nivoa ulja rješava se dolivanjem ulja, ali buka će se vratiti pri sljedećem niskom nivou ulja, osim ako se ne otkloni osnovni uzrok. Buka hidraulične pumpe uzrokovana kavitacijom iz viskoznosti ulja koja je previsoka za radnu temperaturu rješava se promjenom na viskoznost ulja koju preporučuje proizvođač. Buka hidraulične pumpe uzrokovana trošenjem lopatica ili ležajeva ne rješava se promjenom ulja; izmjena ulja može privremeno prikriti buku ako novo ulje ima bolja svojstva protiv habanja, ali mehaničko habanje i dalje napreduje. Dijagnostički test je zamjena ulja, rad pumpe 200 sati i ponovno mjerenje nivoa buke.
Kada bi bučnu hidrauličnu pumpu trebalo zamijeniti, a ne popraviti?
Bučnu hidrauličnu pumpu treba zamijeniti, a ne popravljati kada je buka uzrokovana trošenjem vrha lopatice koje je izvan proizvođačkog servisnog ograničenja (obično 0,05 mm zazora na Vickers VQ intra-vane pumpi), kada je kvar ležaja napredovao do tačke gdje je temperatura kućišta više od 50 stepeni Celzijusa iznad ambijentalne temperature, kada je buka praćena vidljivim prozračivanjem u rezervoaru ili kada je pumpa obnavljana više od dva puta i buka se vraća unutar nazivnog vijeka trajanja. Specifikacija za nabavku zamjene je Vickers VQ serija intra-vane pumpi, dostupna u radnim zapreminama 20VQ, 25VQ, 35VQ, 45VQ, 2520VQ, 3520VQ, 3525VQ, 4520VQ, 4525VQ i 4535VQ, sa dizajnom sa 12 lopatica za pulsiranje niskog protoka, hidrauličkim balansiranjem za dugi vijek trajanja i nezavisnim uloškom za servisiranje bez skidanja pumpe sa njenog nosača.
Kako Vicks Hydraulic podržava dijagnostiku buke hidraulične pumpe
Za tehničara održavanja, dizajnera hidrauličnog sistema ili službenika za nabavku koji specificira zamjenu krilne pumpe za bučnu primjenu, program nabavke se svodi na tri dokumenta:Specifikacija proizvoda VQ serije(12 zapremina koje pokrivaju raspon od 10 do 180 ccm/okr.), aobrazac za dijagnozu buke(dijagnostička tabela od 12 redova sa simptomima, uzrokom, testom provjere i rješenjem) iZahtjev za dijagnostiku simptoma šuma prema Vicksovoj shemi(putanja e-pošte za slanje simptoma buke Vicks inženjeru za određenu primjenu pumpe).Kategorija Vicks hidraulične pumpeuključuje VQ seriju, T6/T7 Denison seriju, V10/V20 Vickers seriju i ABT servo pumpu.kontaktni putZa dijagnozu buke koristi se WhatsApp ili e-mail Vicks inženjerskog tima, s vremenom odgovora od 24 sata na većinu zahtjeva.