Penyebab dan Solusi Kebisingan Pompa Hidrolik: Bagan Diagnostik Khusus Pompa Vane

Panduan ini ditulis untukteknisi perawatan, perancang sistem hidrolik, dan petugas pengadaanBagi mereka yang mendiagnosis kebisingan pompa hidrolik pada pompa baling-baling dan membutuhkan satu dokumen yang menghubungkan jenis kebisingan, penyebab utama, uji verifikasi, dan perbaikan ke dalam alur kerja diagnostik yang dapat dipertanggungjawabkan. Rekomendasi ini diambil dari publikasi yang ada.Pompa intra-baling-baling Vickers VQspesifikasi danNFPA(Asosiasi Tenaga Fluida Nasional) praktik terbaik pengukuran kebisingan untuk sistem hidrolik industri.

Ringkasan Singkat — Gambaran Diagnostik Kebisingan Pompa Vane

• Lima jenis kebisingan:Dengungan terus-menerus, dengungan berdenyut, ketukan, derit frekuensi tinggi (di atas 2 kHz), dan desisan. Masing-masing terkait dengan sejumlah kecil penyebab.
• Tujuh akar penyebab:Masuknya udara (35%), kavitasi (25%), keausan ujung sudu (20%), kerusakan bantalan (10%), ketidaksejajaran poros (5%), penyempitan saluran hisap (3%), kebocoran internal (2%).
• Alat diagnostik:Stetoskop mekanik untuk identifikasi kebisingan, pengukur vakum hisap untuk verifikasi saluran hisap, termometer inframerah untuk suhu bantalan, penganalisis getaran untuk identifikasi frekuensi.
• Perbaiki ekspektasi:Perbaikan yang berhasil mengurangi tingkat kebisingan sebesar 5 hingga 15 dB(A) pada jarak 1 m di ruang terbuka, yang merupakan perbedaan ambang batas pendengaran antara pompa normal dan pompa yang aus.
• Perbaikan vs penggantian:Keausan ujung baling-baling dapat diperbaiki melalui penggantian kartrid; keausan bantalan biasanya memerlukan penggantian pompa secara keseluruhan karena bantalan tidak dapat diperbaiki sendiri oleh pengguna pada sebagian besar desain pompa baling-baling.

Ini adalah poin-poin utama. Bagian selanjutnya dari artikel ini menjelaskan setiap poin secara detail, termasuk bagan diagnostik, tabel 12 baris gejala-ke-penyebab-ke-pengujian-ke-perbaikan, spesifikasi pengadaan untuk penggantian seri Vickers VQ, dan kriteria keputusan pengadaan untuk perbaikan versus penggantian.

Lima Jenis Suara yang Dihasilkan Pompa Vane

Pompa baling-baling menghasilkan lima jenis suara yang dapat dikenali, dan masing-masing berkaitan dengan sejumlah kecil penyebab utama. Stetoskop mekanik pada badan pompa adalah alat diagnostik utama; pengukur tingkat suara pada jarak 1 m di ruang terbuka adalah alat sekunder. Penganalisis frekuensi adalah alat tersier, yang digunakan ketika jenis suara tidak jelas dan penyebab utama harus dipastikan sebelum pembongkaran.

Dengungan terus-menerusadalah suara bernada frekuensi tinggi yang tidak berubah dengan tekanan. Biasanya disebabkan oleh masuknya udara pada saluran hisap, atau oleh keausan ujung bilah yang menghasilkan getaran frekuensi tinggi saat bilah yang aus melewati tepi lubang cincin. Uji diagnostiknya adalah mengukur tingkat kebisingan dengan oli pada tanda maksimum dan sekali lagi dengan oli pada tanda minimum: tingkat kebisingan yang turun 3 hingga 5 dB(A) pada tanda maksimum menunjukkan masuknya udara, sedangkan tingkat kebisingan yang tidak berubah menunjukkan keausan bilah.

Dengungan berdenyutIni adalah suara berdenyut frekuensi rendah yang naik dan turun seiring dengan kecepatan poros pompa. Biasanya disebabkan oleh kavitasi pada port hisap, yang pada gilirannya disebabkan oleh saluran hisap yang tersumbat, level oli yang rendah, atau oli dengan viskositas rendah pada suhu operasi. Uji diagnostiknya adalah mengukur vakum hisap pada port masuk pompa dengan pengukur vakum; vakum di atas 0,5 bar pada laju aliran nominal mengkonfirmasi adanya kavitasi.

KetukanBunyi ketukan adalah suara benturan diskrit pada kecepatan poros pompa, yang disebabkan oleh ujung sudu yang mengenai cincin pada sudut yang berbeda dari sudu baru (sudu aus) atau oleh rol bantalan yang mengenai kerusakan pada jalur dalam atau luar (bantalan aus). Uji diagnostiknya adalah mengukur frekuensi ketukan dengan penganalisis getaran: ketukan sudu aus terjadi pada 1x kecepatan poros (misalnya, 30 Hz pada 1800 RPM), sedangkan ketukan bantalan aus terjadi pada frekuensi kerusakan bantalan, yang biasanya merupakan harmonik dari kecepatan poros (misalnya, 120 Hz untuk bantalan dengan rasio frekuensi 4,0).

Suara derit frekuensi tinggiBunyi derit adalah suara bernada di atas 2 kHz, biasanya disebabkan oleh celah antara bilah dan alur (bilah longgar di dalam alur dan bergetar pada frekuensi tinggi) atau oleh resonansi yang ditimbulkan oleh fluida di saluran hisap. Tes diagnostiknya adalah mendengarkan dengan stetoskop mekanik pada flensa hisap; derit yang nadanya meningkat ketika flensa hisap dikencangkan adalah resonansi saluran hisap, sedangkan derit yang tidak bergantung pada flensa hisap adalah celah antara bilah dan alur.

DesisDesis adalah suara bising pita lebar dari badan pompa, biasanya disebabkan oleh aerasi oli di dalam pompa atau kebocoran internal akibat segel atau bushing yang aus. Tes diagnostiknya adalah dengan menempatkan stetoskop mekanik di penutup depan pompa; desis yang paling keras di penutup depan menandakan segel poros yang aus, sedangkan desis yang seragam di sekitar badan pompa menandakan aerasi.NFPADokumen praktik terbaik pengukuran kebisingan mencantumkan lima jenis kebisingan ini dalam materi pelatihan pemeliharaan sistem hidrolik industri.

Bagan Diagnostik — Gejala ke Penyebab ke Tes Verifikasi ke Perbaikan

Berikut adalah baris-baris yang dipublikasikan dan diamati dalam literatur perawatan pompa baling-baling industri. Kedua belas baris tersebut mencakup sekitar 95% keluhan kebisingan pompa baling-baling yang akan ditemui teknisi perawatan di lingkungan industri tipikal, dan alur kerja diagnostiknya sama terlepas dari merek pompa. Spesifikasi pengadaan untuk pompa pengganti adalah pompa intra-baling-baling seri Vickers VQ dariVicks Hidrolikdengan kapasitas yang sesuai dengan pompa yang sudah ada (20VQ, 25VQ, 35VQ, 45VQ, 2520VQ, 3520VQ, 3525VQ, 4520VQ, 4525VQ, atau 4535VQ), dengan desain 12 bilah untuk pulsasi aliran rendah, penyeimbangan hidrolik untuk masa pakai yang lama, dan kartrid independen untuk perawatan tanpa melepas pompa dari dudukannya.

Mengapa Seri Vickers VQ Merupakan Pilihan Standar untuk Pompa Pengganti?

Pompa intra-vane seri Vickers VQ adalah pengganti standar untuk pompa vane yang aus dalam sistem hidrolik industri. Desain 12-vane memberikan pulsasi aliran rendah (biasanya 1 hingga 2 persen dari aliran nominal), struktur penyeimbang hidrolik mengurangi tekanan kontak vane-ke-stator, dan desain kartrid independen memungkinkan perawatan tanpa melepas pompa dari dudukannya. 12 kapasitas dalam seri VQ (20VQ hingga 4535VQ) mencakup rentang 10 hingga 180 cc/rev, yang merupakan rentang kapasitas tipikal untuk sistem hidrolik industri dalam pencetakan injeksi, mesin perkakas, pengecoran cetakan, dan peralatan metalurgi.

Struktur penyeimbang hidraulik merupakan keunggulan teknis utama. Pompa baling-baling yang tidak seimbang menghasilkan beban radial yang tinggi pada poros karena sisi tekanan cincin mendorong rotor ke arah stator, yang merupakan sumber utama keausan bantalan dan kebisingan. Penyeimbang hidraulik seri VQ mengurangi beban radial ini dengan menghubungkan sisi tekanan cincin ke sisi hisap cincin melalui saluran penyeimbang, yang menyamakan tekanan di kedua sisi rotor. Hasilnya adalah masa pakai bantalan yang lebih lama, pompa yang lebih senyap, dan efisiensi volumetrik yang lebih konsisten selama masa pakai.

Desain 12 bilah merupakan keunggulan teknis kedua. Pompa baling-baling 10 bilah menghasilkan 10 pulsasi aliran per putaran, sedangkan pompa baling-baling 12 bilah menghasilkan 12 pulsasi aliran per putaran, masing-masing dengan amplitudo yang lebih kecil. Pulsasi aliran yang lebih rendah berarti lebih sedikit kebisingan di lubang keluaran, lebih sedikit riak tekanan dalam sistem, dan lebih sedikit getaran di saluran keluaran. Pada mesin cetak injeksi, pulsasi aliran yang lebih rendah secara langsung menghasilkan berat tembakan yang lebih konsisten dan kemampuan proses yang lebih ketat.

Cara Mendiagnosis dan Memperbaiki Pompa Vane yang Berisik — Alur Kerja Enam Langkah

Bagi teknisi perawatan yang mendiagnosis kebisingan pompa hidrolik pada pompa baling-baling, proses diagnostiknya dapat disederhanakan menjadi enam langkah. Jalankan langkah-langkah tersebut secara berurutan, dan penyebabnya akan teridentifikasi serta perbaikan dapat diterapkan tanpa perlu pembongkaran yang tidak perlu.

1. Identifikasi jenis kebisingan dengan stetoskop atau alat pengukur tingkat suara.Gunakan stetoskop mekanik pada badan pompa atau pengukur tingkat suara pada jarak 1 m di ruang terbuka. Dengungan kontinu adalah suara bernada frekuensi tinggi yang tidak berubah dengan tekanan. Dengungan berdenyut naik dan turun sesuai dengan kecepatan poros pompa. Ketukan adalah suara benturan diskrit pada kecepatan poros pompa. Derit frekuensi tinggi adalah suara bernada di atas 2 kHz. Desis adalah suara pita lebar dari badan pompa.
2. Periksa kondisi saluran hisap terlebih dahulu.Saluran hisap yang tersumbat atau flensa hisap yang longgar merupakan penyebab sekitar 60% keluhan kebisingan pada pompa baling-baling. Periksa saluran hisap untuk adanya tekukan, penyumbatan, atau pipa yang terlalu kecil. Periksa torsi flensa hisap. Ukur vakum hisap dengan pengukur pada port masuk pompa; vakum harus di bawah 0,5 bar pada laju aliran nominal.
3. Periksa kondisi oli dan status pengurasan udara.Masuknya udara adalah penyebab kebisingan pompa baling-baling yang paling umum kedua. Periksa level oli di reservoir. Periksa saluran hisap untuk kebocoran udara dengan mengoleskan larutan sabun dan air pada setiap sambungan saat pompa beroperasi; gelembung menunjukkan adanya kebocoran. Pastikan katup pembuangan udara berfungsi dengan benar; katup pembuangan udara yang macet dapat menyebabkan kebisingan aerasi yang terus-menerus meskipun saluran hisap tidak bocor.
4. Periksa ujung bilah dan cincin untuk melihat adanya keausan.Lepaskan kepala pompa dan periksa ujung sudu untuk melihat adanya pengelupasan atau celah yang berlebihan pada cincinnya. Desain intra-sudu Vickers VQ menggunakan dua belas sudu untuk pulsasi aliran rendah, dan ujung sudu merupakan permukaan yang paling aus. Ukur celah ujung sudu terhadap spesifikasi pabrikan; batas servis tipikal adalah celah maksimum 0,05 mm.
5. Periksa bantalan dan keselarasan poros.Kerusakan bantalan adalah kerusakan tahap akhir yang menghasilkan suara ketukan dan peningkatan suhu casing. Periksa suhu rumah bantalan dengan termometer inframerah; suhu kontinu maksimum biasanya 80 derajat C di atas suhu sekitar. Periksa keselarasan poros dengan indikator dial; batas ketidakselarasan biasanya 0,05 mm total pembacaan indikator.
6. Terapkan perbaikan dan verifikasi pengurangan kebisingan.Perbaikan tergantung pada penyebabnya: ganti penyempitan saluran hisap, perbaiki kebocoran udara, ganti kartrid baling-baling yang aus, ganti bantalan yang aus, atau ganti seluruh pompa jika keausannya melebihi batas servis. Ukur tingkat kebisingan setelah perbaikan dan bandingkan dengan tingkat kebisingan sebelum perbaikan; perbaikan yang berhasil biasanya mengurangi tingkat kebisingan sebesar 5 hingga 15 dB(A), yang merupakan perbedaan ambang batas pendengaran antara pompa normal dan pompa yang aus.

Kesalahan diagnostik pertama yang paling umum pada keluhan kebisingan pompa baling-baling adalah menganggap penyebabnya adalah keausan baling-baling dan memesan penggantian kartrid, padahal penyebab sebenarnya adalah masuknya udara. Penggantian kartrid baling-baling pada pompa yang mengalami kebocoran udara akan mengurangi tingkat kebisingan selama beberapa jam, dan kemudian masuknya udara akan menyebabkan keausan semakin cepat dan kebisingan kembali dalam beberapa minggu. Tes diagnostik untuk masuknya udara cepat (tes gelembung sabun dan air selama 5 menit) dan pasti, dan praktik pengadaan yang tepat adalah menguji masuknya udara sebelum memesan kartrid.

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

Apa saja penyebab paling umum dari kebisingan pompa hidrolik pada pompa baling-baling?

Tujuh penyebab paling umum kebisingan pompa hidrolik pada pompa baling-baling, berdasarkan frekuensi, adalah: (1) masuknya udara melalui saluran hisap, yang menyebabkan suara mendesis terus-menerus dan bertanggung jawab atas sekitar 35% keluhan kebisingan, (2) kavitasi dari saluran hisap yang tersumbat atau level oli yang rendah, yang menyebabkan suara mendesis berdenyut dan bertanggung jawab atas sekitar 25% keluhan kebisingan, (3) keausan ujung baling-baling akibat kontaminasi oli atau masa pakai normal, yang menyebabkan suara ketukan dan bertanggung jawab atas sekitar 20% keluhan kebisingan, (4) kerusakan bantalan akibat keausan atau ketidaksejajaran, yang menyebabkan suara ketukan dan peningkatan suhu casing dan bertanggung jawab atas sekitar 10% keluhan kebisingan, (5) ketidaksejajaran poros antara pompa dan penggerak utama, yang menyebabkan getaran 2x kecepatan poros dan bertanggung jawab atas sekitar 5% keluhan kebisingan, (6) penyumbatan saluran hisap dari selang yang tertekuk atau filter yang tersumbat, yang menyebabkan kebisingan kavitasi dan bertanggung jawab atas sekitar 3% keluhan kebisingan, dan (7) kebocoran internal melewati segel atau bushing yang aus, yang menyebabkan suara mendesis dan bertanggung jawab atas sekitar 2% dari keluhan kebisingan.

Bagaimana cara membedakan antara suara kavitasi dan suara masuknya udara?

Kavitasi dan masuknya udara menghasilkan suara bernada frekuensi tinggi yang serupa, tetapi keduanya berbeda dalam bentuk gelombang, korelasi tekanan, dan respons terhadap perubahan level oli. Suara kavitasi adalah dengungan berdenyut yang naik dan turun sesuai kecepatan poros pompa dan berkorelasi dengan siklus tekanan keluaran; suara menjadi lebih keras saat tekanan keluaran turun di bagian bawah siklus. Suara masuknya udara adalah dengungan terus menerus yang tidak berdenyut dengan kecepatan poros dan tidak berkorelasi dengan tekanan keluaran; suara paling keras terdengar saat pompa dingin dan paling tenang saat pompa mencapai suhu operasi. Kavitasi dapat diatasi dengan menangani hambatan saluran hisap atau level oli yang rendah. Masuknya udara dapat diatasi dengan menemukan dan memperbaiki kebocoran udara, biasanya pada flensa hisap, segel reservoir, atau fitting pembuangan udara. Trik diagnostiknya adalah mengisi reservoir di atas batas maksimum dan melihat apakah tingkat kebisingan menurun.

Apakah pompa hidrolik yang berisik selalu menjadi masalah?

Tidak selalu. Setiap pompa hidrolik menghasilkan sedikit kebisingan, dan tingkat kebisingan bergantung pada jenis pompa, tekanan operasi, kecepatan pompa, dan instalasi. Pompa baling-baling yang beroperasi pada 175 bar dan 1800 RPM akan menghasilkan tingkat kebisingan dasar 65 hingga 75 dB(A) pada jarak 1 m di ruang terbuka, yang merupakan hal normal. Pompa yang mengalami peningkatan kebisingan 5 hingga 10 dB(A) di atas tingkat dasarnya menunjukkan adanya masalah. Pompa yang tiba-tiba 15 hingga 20 dB(A) lebih keras daripada tingkat dasarnya memiliki masalah akut yang membutuhkan perhatian segera. Praktik terbaik pengukuran kebisingan NFPA untuk sistem hidrolik industri adalah menetapkan tingkat kebisingan dasar pada saat instalasi, mengukur setiap tahun, dan menganalisis tren data.

Apa perbedaan antara suara pompa baling-baling yang aus dan suara bantalan yang aus?

Pompa baling-baling yang aus menghasilkan suara ketukan pada kecepatan poros pompa karena ujung baling-baling yang aus mengenai cincin pada sudut yang berbeda dibandingkan dengan baling-baling baru, dan benturan tersebut ditransmisikan ke badan pompa sebagai benturan diskrit. Bantalan yang aus menghasilkan suara ketukan pada frekuensi bantalan, yang lebih tinggi daripada kecepatan poros pompa karena bantalan biasanya berputar pada kelipatan kecepatan poros tergantung pada geometri bantalan. Trik diagnostiknya adalah mengukur frekuensi ketukan dengan penganalisis getaran: ketukan baling-baling yang aus terjadi pada 1x kecepatan poros (misalnya, 30 Hz pada 1800 RPM), sedangkan ketukan bantalan yang aus terjadi pada harmonik yang lebih tinggi (misalnya, 120 Hz untuk bantalan dengan rasio frekuensi tipikal 4,0). Trik diagnostik lainnya adalah suhu: baling-baling yang aus tidak menyebabkan peningkatan suhu casing, sedangkan bantalan yang aus menyebabkan suhu casing naik 20 hingga 40 derajat Celcius di atas normal dalam beberapa jam pengoperasian.

Apakah pompa hidrolik yang berisik dapat diperbaiki dengan mengganti oli?

Terkadang. Pompa hidrolik yang berisik akibat masuknya udara karena level oli rendah dapat diperbaiki dengan menambahkan oli, tetapi suara berisik akan kembali pada kejadian kekurangan oli berikutnya kecuali penyebab utamanya diperbaiki. Pompa hidrolik yang berisik akibat kavitasi dari viskositas oli yang terlalu tinggi untuk suhu operasi dapat diperbaiki dengan mengganti oli ke tingkat viskositas yang direkomendasikan pabrikan. Pompa hidrolik yang berisik akibat keausan bilah atau keausan bantalan tidak dapat diperbaiki dengan mengganti oli; penggantian oli mungkin menutupi suara berisik untuk sementara jika oli baru memiliki sifat anti-aus yang lebih baik, tetapi keausan mekanis masih terus berlanjut. Tes diagnostiknya adalah mengganti oli, menjalankan pompa selama 200 jam, dan mengukur kembali tingkat kebisingan.

Kapan pompa hidrolik yang berisik sebaiknya diganti daripada diperbaiki?

Pompa hidrolik yang berisik sebaiknya diganti daripada diperbaiki jika kebisingan disebabkan oleh keausan ujung bilah yang melebihi batas servis pabrikan (biasanya celah 0,05 mm pada desain intra-bilah Vickers VQ), jika kerusakan bantalan telah mencapai titik di mana suhu casing lebih dari 50 derajat C di atas suhu sekitar, jika kebisingan disertai dengan aerasi yang terlihat di reservoir, atau jika pompa telah diperbaiki lebih dari dua kali dan kebisingan kembali dalam masa pakai yang ditentukan. Spesifikasi pengadaan untuk penggantian adalah pompa intra-bilah seri Vickers VQ, tersedia dalam kapasitas 20VQ, 25VQ, 35VQ, 45VQ, 2520VQ, 3520VQ, 3525VQ, 4520VQ, 4525VQ, dan 4535VQ, dengan desain 12 bilah untuk pulsasi aliran rendah, penyeimbangan hidrolik untuk masa pakai yang lama, dan kartrid independen untuk servis tanpa melepas pompa dari dudukannya.

Bagaimana Vicks Hydraulic Mendukung Diagnosis Kebisingan Pompa Hidrolik

Bagi teknisi perawatan, perancang sistem hidrolik, atau petugas pengadaan yang menentukan penggantian pompa baling-baling untuk aplikasi yang berisik, program pengadaan dapat disederhanakan menjadi tiga dokumen: aSpesifikasi produk seri VQ(12 kapasitas mesin mulai dari 10 hingga 180 cc/putaran), sebuahformulir diagnosis kebisingan(bagan diagnostik 12 baris dengan gejala, penyebab, tes verifikasi, dan perbaikan), dan sebuahpermintaan diagnostik gejala kebisingan ke Vicks(Alur email untuk mengirimkan gejala kebisingan kepada teknisi Vicks untuk aplikasi pompa tertentu). TheKategori Pompa Hidrolik VicksTermasuk seri VQ, seri Denison T6/T7, seri Vickers V10/V20, dan seri pompa servo ABT.jalur kontakUntuk diagnosis kebisingan, tim teknik Vicks dapat dihubungi melalui WhatsApp atau email, dengan waktu respons 24 jam untuk sebagian besar permintaan.