Ovaj vodič je napisan zatehničari održavanja, projektanti hidrauličnih sustava i službenici za nabavukoji dijagnosticiraju buku hidraulične pumpe u krilnoj pumpi i trebaju jedan dokument koji povezuje vrstu buke, uzrok, test provjere i rješenje s obranjivim dijagnostičkim tijekom rada. Preporuke su preuzete iz objavljenihVickers VQ intra-lopatična pumpaspecifikacije iNFPA(National Fluid Power Association) najbolje prakse mjerenja buke za industrijske hidraulične sustave.
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 odgovara malom broju uzroka.
- Sedam temeljnih uzroka:Ulaz zraka (35%), kavitacija (25%), trošenje vrha lopatica (20%), kvar ležaja (10%), neusklađenost osovine (5%), ograničenje usisnog voda (3%), unutarnje propuštanje (2%).
- Dijagnostički alati:Mehanički stetoskop za identifikaciju buke, mjerač vakuuma usisa za provjeru usisnog voda, infracrveni termometar za temperaturu ležaja, analizator vibracija za identifikaciju frekvencije.
- Ispravite očekivanje:Uspješan popravak smanjuje razinu buke za 5 do 15 dB(A) na 1 m slobodnog polja, što je razlika čujnog praga između normalne pumpe i istrošene pumpe.
- Popravak vs. zamjena:Istrošenost vrha lopatica može se popraviti zamjenom uloška; istrošenost ležaja obično zahtijeva potpunu zamjenu pumpe jer ležajeve u većini dizajna lopatica pumpi korisnik ne može sam servisirati.
Ovo su naslovi. Ostatak članka detaljno objašnjava svaki redak, s dijagnostičkom tablicom, tablicom od 12 redaka koja prikazuje simptome, uzroke, testove i popravke, specifikacijom nabave za zamjenski uređaj Vickers VQ serije i kriterijima za donošenje odluke o nabavi 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 uzroka. Mehanički stetoskop na tijelu pumpe je primarni dijagnostički alat; mjerač razine zvuka na 1 m slobodnog polja je sekundarni alat. Analizator frekvencije je tercijarni alat koji se koristi kada je vrsta buke dvosmislena i uzrok se mora potvrditi prije rastavljanja.
Neprekidno cviljenjeje visokofrekventni tonski šum koji se ne mijenja s tlakom. Obično ga uzrokuje ulazak zraka na usisnom vodu ili trošenje vrha lopatice koje proizvodi visokofrekventne vibracije dok istrošena lopatica prelazi preko ruba prstenastog otvora. Dijagnostički test je mjerenje razine buke s uljem na maksimalnoj oznaci i ponovno s uljem na minimalnoj oznaci: razina buke koja padne za 3 do 5 dB(A) na maksimalnoj oznaci je ulazak zraka, dok je razina buke koja se ne mijenja trošenje lopatice.
Pulsirajuće cviljenjeje niskofrekventni pulsirajući šum koji se pojačava i smanjuje brzinom osovine pumpe. Obično ga uzrokuje kavitacija na usisnom otvoru, što je pak uzrokovano ograničenim usisnim vodom, niskom razinom 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 kutom od novih lopatica (istrošena lopatica) ili udaranjem valjaka ležaja u defekt u unutarnjem 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 okretaja u minuti), 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 razmakom između lopatice i utora (lopatica je labava u utoru i vibrira na visokoj frekvenciji) ili rezonancom usisne cijevi uzrokovanom tekućinom. Dijagnostički test je slušanje mehaničarskim stetoskopom na usisnoj prirubnici; cviljenje koje se pojačava kada se usisna prirubnica zategne je rezonancija usisne cijevi, dok je cviljenje koje je neovisno o usisnoj prirubnici razmak između lopatice i utora.
Šištanjeje širokopojasni zvuk iz tijela pumpe, obično uzrokovan prozračivanjem ulja unutar pumpe ili unutarnjim propuštanjem pored istrošene brtve ili čahure. Dijagnostički test je postavljanje stetoskopa mehaničara na prednji poklopac pumpe; najglasnije šištanje na prednjem poklopcu označava istrošenu brtvu vratila, dok je šištanje koje je jednolično po cijelom tijelu prozračivanje.NFPANajbolja praksa mjerenja buke dokumentira ovih pet vrsta buke u materijalima za obuku o održavanju industrijskih hidrauličnih sustava.
Dijagnostička tablica — od simptoma preko uzroka do provjere i popravka
| Simptom buke | Vjerojatni uzrok | Verifikacijski test | Popraviti |
|---|---|---|---|
| Neprekidno cviljenje, najglasnije kada je hladno | Ulaz zraka na spoju usisnog voda | Ispitivanje mjehurića sapuna i vode na usisnoj prirubnici s pumpom u radu | Ponovno zategnite usisnu prirubnicu prema specifikacijama proizvođača; zamijenite brtvu ako je oštećena |
| Neprekidno zujanje, nije najglasnije kada je hladno | Istrošenost vrha lopatice | Skinite glavu pumpe, izmjerite razmak vrha lopatice (maks. 0,05 mm) | Zamijenite uložak lopatice (komplet uložaka serije VQ) |
| Pulsirajuće zujanje, razina 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, razina ulja normalna | Viskoznost ulja previsoka za radnu temperaturu | Izmjerite temperaturu ulja na ulazu pumpe; provjerite prema specifikaciji ISO VG stupnja | Promjena na proizvođačem preporučenu viskoznost |
| Lupanje pri 1x brzini osovine, normalna temperatura kućišta | Istrošen vrh lopatice | Skinite glavu pumpe, provjerite vrhove lopatica na oštećenja ili preveliki zazor | Zamijenite uložak lopatice |
| Lupanje na frekvenciji ležaja, temperatura kućišta povišena 20-40 stupnjeva C | Istrošenost ležaja ili prerani kvar | Infracrveni termometar na kućištu ležaja; usporedite s ograničenjem specifikacija | Zamijenite pumpu (ležajeve obično ne može servisirati korisnik) |
| Visokofrekventno cviljenje koje se pojačava pri zatezanju usisne prirubnice | Rezonancija usisne linije | Otpustite usisnu prirubnicu, provjerite smanjuje li se cviljenje | Dodajte akumulator usisnog voda ili promijenite usmjeravanje usisnog voda |
| Visokofrekventno cviljenje neovisno o usisnoj prirubnici | 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 brtva vratila | Vizualni pregled prednjeg poklopca na curenje ulja | Zamijenite brtvu vratila (obično zahtijeva rastavljanje pumpe) |
| Jednoliko šištanje oko pumpe, nema curenja ulja | Aeracija iz razine ulja ili dizajna spremnika | Dolijte ulje, pustite da radi 5 minuta, provjerite smanjuje li se šištanje | Provjerite razinu ulja, pregradu spremnika ili ispuštanje zraka |
| Škripanje plus šištanje plus povišena temperatura kućišta | Višestruki uzroci: obično istrošeni ležajevi plus istrošene lopatice | Analiza vibracija za identifikaciju frekvencijske komponente ležaja | Zamijenite pumpu (potpuna obnova nije isplativa u ovoj fazi) |
| Lupanje plus usisni vakuum iznad 0,5 bara plus niska razina 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 redaka 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 nabave zamjenske pumpe je Vickers VQ serija intra-krilnih pumpi odVicks hidraulikau radnom volumenu koji odgovara postojećoj pumpi (20VQ, 25VQ, 35VQ, 45VQ, 2520VQ, 3520VQ, 3525VQ, 4520VQ, 4525VQ ili 4535VQ), s dizajnom s 12 lopatica za pulsiranje niskog protoka, hidrauličkim balansiranjem za dugi vijek trajanja i neovisnim uloškom za servisiranje bez skidanja pumpe s nosača.
Zašto je Vickers VQ serija standardni izbor za zamjensku pumpu
Vickersova pumpa s unutarkrilcima serije VQ standardna je zamjena za istrošenu pumpu s krilicima u industrijskom hidrauličkom sustavu. Dizajn s 12 krila omogućuje nisko pulsiranje protoka (obično 1 do 2 posto nazivnog protoka), struktura hidrauličkog uravnoteženja smanjuje kontaktni tlak između krila i statora, a neovisni dizajn uloška omogućuje servisiranje bez skidanja pumpe s nosača. 12 volumena u seriji VQ (20VQ do 4535VQ) pokrivaju raspon od 10 do 180 ccm/okr., što je tipičan raspon volumena za industrijske hidraulične sustave u brizganju plastike, alatnim strojevima, tlačnom lijevanju i metalurškoj opremi.
Hidraulična balansirajuća struktura ključna je tehnička prednost. Nebalansirana krilna pumpa stvara veliko radijalno opterećenje na osovini jer tlačna strana prstena gura rotor prema statoru, što je glavni izvor trošenja ležajeva i buke. Hidraulična ravnoteža serije VQ smanjuje ovo radijalno opterećenje spajanjem tlačne strane prstena s usisnom stranom prstena kroz prolaz za ravnotežu, što izjednačava tlak s obje strane rotora. Rezultat je dulji vijek trajanja ležaja, tiša pumpa i konzistentnija volumetrijska učinkovitost tijekom vijeka trajanja.
Dizajn s 12 lopatica je druga tehnička prednost. Pumpa s 10 lopatica proizvodi 10 pulsacija protoka po okretaju, dok pumpa s 12 lopatica proizvodi 12 pulsacija protoka po okretaju, svaku s manjom amplitudom. Manje pulsacije protoka znače manje buke na ispusnom otvoru, manje valovitost tlaka u sustavu i manje vibracija u ispusnom vodu. U stroju za brizganje plastike, manje pulsacije protoka izravno se prevode u ujednačeniju težinu ubrizganog materijala i bolji procesni kapacitet.
Kako dijagnosticirati i popraviti bučnu krilnu pumpu - tijek rada u šest koraka
Za tehničara održavanja koji dijagnosticira buku hidraulične pumpe u krilnoj pumpi, dijagnostički proces se svodi na šest koraka. Izvršite ih redom i uzrok će biti identificiran, a popravak će se primijeniti bez nepotrebnog rastavljanja.
- Odredite vrstu buke stetoskopom ili mjeračem razine zvuka.Koristite mehanički stetoskop na tijelu pumpe ili mjerač razine zvuka na 1 m slobodnog polja. Neprekidno zujanje je visokofrekventni tonski šum koji se ne mijenja s tlakom. Pulsirajuće zujanje raste i pada 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 savijanje, ograničenja ili premale cijevi. Provjerite ima li usisne prirubnice ispravan moment pritezanja. Izmjerite vakuum usisavanja manometrom na ulaznom otvoru pumpe; vakuum bi trebao biti ispod 0,5 bara pri nazivnom protoku.
- Provjerite stanje ulja i status odzračivanja.Ulazak zraka je drugi najčešći uzrok buke krilne pumpe. Provjerite razinu ulja u spremniku. Provjerite ima li propuštanja zraka u usisnom vodu nanošenjem otopine sapuna i vode na svaki spoj dok pumpa radi; mjehurići ukazuju na propuštanje. Provjerite radi li ispravno odzračivanje; začepljeno odzračivanje može uzrokovati upornu buku odzračivanja čak i s usisnim vodom bez propuštanja.
- Pregledajte vrhove lopatica i prsten na istrošenost.Skinite glavu pumpe i pregledajte vrhove lopatica na oštećenja ili preveliki zazor na prstenu. Vickers VQ dizajn s 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 obično je 80 stupnjeva Celzijusa iznad temperature okoline. Provjerite poravnanje osovine komparatorom; granica neusklađenosti obično je 0,05 mm ukupnog očitanja indikatora.
- Primijenite ispravku i provjerite smanjenje šuma.Popravak ovisi o uzroku: 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 razinu buke nakon popravka i usporedite je s osnovnom vrijednošću prije popravka; uspješan popravak obično smanjuje razinu buke za 5 do 15 dB(A), što je razlika u zvučnom pragu između normalne pumpe i istrošene pumpe.
Najčešća dijagnostička pogreška pri prvoj pritužbi na buku krilne pumpe je pretpostavka da je uzrok trošenje krilaca i naručivanje zamjene uloška, dok je stvarni uzrok ulazak zraka. Zamjena uloška krilaca na pumpi s propuštanjem zraka smanjit će razinu buke na nekoliko sati, a zatim će ulazak zraka uzrokovati ubrzanje trošenja i povratak buke u roku od nekoliko tjedana. Dijagnostički test za ulazak zraka je brz (5-minutni test mjehurića sapuna i vode) i definitivan, a ispravna praksa nabave je testiranje ulaska 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 suženog usisnog voda ili niske razine ulja, što uzrokuje pulsirajuće zujanje i odgovorno je za otprilike 25% pritužbi na buku, (3) trošenje vrha lopatice zbog onečišćenja uljem ili normalnog vijeka trajanja, što uzrokuje lupanje i odgovorno je za otprilike 20% pritužbi na buku, (4) kvar ležaja zbog trošenja ili neusklađenosti, što uzrokuje lupanje i povišenu temperaturu kućišta i odgovorno je za otprilike 10% pritužbi na buku, (5) neusklađenost osovine između pumpe i glavnog pogona, što uzrokuje vibracije dvostruke brzine osovine i odgovorno je za otprilike 5% pritužbi na buku, (6) ograničenje usisnog voda zbog savijenog crijeva ili začepljenog filtera, što uzrokuje buku kavitacije i odgovorno je za otprilike 3% pritužbi na buku, i (7) unutarnje curenje pored istrošene brtve ili čahure, što uzrokuje šištanje i odgovoran je za otprilike 2% pritužbi na buku.
Kako prepoznati razliku između kavitacije i buke ulaska zraka?
Kavitacija i ulazak zraka proizvode sličan visokofrekventni tonski šum, ali se razlikuju u obliku vala, korelaciji tlaka i odgovoru na promjene razine ulja. Šum kavitacije je pulsirajuće zujanje koje raste i pada s brzinom osovine pumpe i korelira s ciklusom tlaka ispuha; postaje glasniji kako tlak ispuha pada na dnu ciklusa. Šum ulaska zraka je kontinuirano zujanje koje ne pulsira s brzinom osovine i ne korelira s tlakom ispuha; najglasniji je kada je pumpa hladna, a najtiši kada pumpa dostigne radnu temperaturu. Kavitacija se rješava rješavanjem ograničenja usisnog voda ili niske razine ulja. Ulazak zraka se rješava pronalaženjem i popravkom propuštanja zraka, obično na usisnoj prirubnici, brtvi spremnika ili priključku za odzračivanje. Dijagnostički trik je napuniti spremnik iznad maksimalne oznake i vidjeti pada li razina buke.
Je li bučna hidraulična pumpa uvijek problem?
Ne uvijek. Svaka hidraulična pumpa proizvodi određenu buku, a razina buke ovisi o vrsti pumpe, radnom tlaku, brzini pumpe i instalaciji. Krilna pumpa koja radi na 175 bara i 1800 okretaja u minuti proizvodit će osnovnu razinu buke od 65 do 75 dB(A) na 1 m slobodnog polja, što je normalno. Pumpa koja je porasla za 5 do 10 dB(A) u odnosu na svoju osnovnu razinu razvija problem. Pumpa koja je odjednom 15 do 20 dB(A) glasnija od svoje osnovne vrijednosti ima akutni problem koji zahtijeva hitnu pozornost. Najbolja praksa NFPA mjerenja buke za industrijske hidraulične sustave je utvrditi osnovnu razinu buke u vrijeme instalacije, mjeriti godišnje i pratiti trend 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 kutom od novih krilaca, a udar se prenosi na tijelo pumpe kao diskretni udarci. 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 okretaja u minuti), 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 stupnjeva Celzija iznad normalne unutar nekoliko sati rada.
Može li se bučna hidraulična pumpa popraviti promjenom ulja?
Ponekad. Bučna hidraulička pumpa uzrokovana ulaskom zraka iz niske razine ulja rješava se dolijevanjem ulja, ali buka će se vratiti pri sljedećem događaju niske razine ulja, osim ako se ne ukloni temeljni uzrok. Bučna hidraulička pumpa uzrokovana kavitacijom iz viskoznosti ulja koja je previsoka za radnu temperaturu rješava se promjenom na viskoznost ulja koju preporučuje proizvođač. Bučna hidraulička pumpa uzrokovana trošenjem lopatica ili ležajeva ne rješava se promjenom ulja; izmjena ulja može privremeno prikriti buku ako novo ulje ima bolja svojstva protiv trošenja, ali mehaničko trošenje i dalje napreduje. Dijagnostički test je izmjena ulja, rad pumpe 200 sati i ponovno mjerenje razine buke.
Kada treba zamijeniti bučnu hidrauličnu pumpu, a ne popraviti?
Bučnu hidrauličku pumpu treba zamijeniti, a ne popraviti kada je buka uzrokovana trošenjem vrha lopatice koje je izvan tvorničkog ograničenja servisa (obično 0,05 mm zazora na Vickers VQ intra-vane pumpi), kada je kvar ležaja napredovao do točke gdje je temperatura kućišta više od 50 stupnjeva Celzijusa iznad temperature okoline, kada je buka popraćena vidljivim prozračivanjem u spremniku ili kada je pumpa obnavljana više od dva puta i buka se vraća unutar nazivnog vijeka trajanja. Specifikacija nabave za zamjenu je Vickers VQ serija intra-vane pumpa, dostupna u radnim volumenima 20VQ, 25VQ, 35VQ, 45VQ, 2520VQ, 3520VQ, 3525VQ, 4520VQ, 4525VQ i 4535VQ, s dizajnom s 12 lopatica za pulsiranje niskog protoka, hidrauličkim balansiranjem za dugi vijek trajanja i neovisnim uloškom za servisiranje bez skidanja pumpe s nosača.
Kako Vicks Hydraulic podržava dijagnostiku buke hidraulične pumpe
Za tehničara održavanja, projektanta hidrauličkog sustava ili službenika za nabavu koji specificira zamjenu krilne pumpe za bučnu primjenu, program nabave svodi se na tri dokumenta:Specifikacija proizvoda serije VQ(12 obujma koji pokrivaju raspon od 10 do 180 ccm/okr.), aobrazac za dijagnozu buke(dijagnostička tablica s 12 redaka sa simptomom, uzrokom, testom provjere i rješenjem) iZahtjev za dijagnostiku simptoma šuma prema Vicksovoj ljestvici(put e-pošte za slanje simptoma buke Vicksovom 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-pošta Vicksovog inženjerskog tima, s vremenom odgovora od 24 sata na većinu zahtjeva.