Denne veiledningen er skrevet forvedlikeholdsteknikere, designere av hydrauliske systemer og innkjøpsansvarligesom diagnostiserer støy fra hydraulikkpumpen i en vingepumpe og trenger et enkelt dokument som knytter støytypen, rotårsaken, verifiseringstesten og løsningen til en forsvarlig diagnostisk arbeidsflyt. Anbefalingene er hentet fra den publiserteVickers VQ intra-vingepumpespesifikasjonene ogNFPA(National Fluid Power Association) beste praksis for støymåling for industrielle hydrauliske systemer.
TL;DR — Diagnostisk øyeblikksbilde av støy fra vingepumpen
- Fem støytyper:Kontinuerlig hyling, pulserende hyling, banking, høyfrekvent hyling (over 2 kHz) og susing. Hver av dem kan tilskrives et lite antall årsaker.
- Syv underliggende årsaker:Luftinntrengning (35 %), kavitasjon (25 %), slitasje på vingspissene (20 %), lagerfeil (10 %), feiljustering av akselen (5 %), innsnevring av sugeledningen (3 %), intern lekkasje (2 %).
- Diagnostiske verktøy:Mekanikerstetoskop for støyidentifisering, sugevakuummåler for verifisering av sugeledning, infrarødt termometer for lagertemperatur, vibrasjonsanalysator for frekvensidentifisering.
- Fiks forventning:En vellykket reparasjon reduserer støynivået med 5 til 15 dB(A) ved 1 m fritt felt, som er den hørbare terskelforskjellen mellom en vanlig pumpe og en slitt pumpe.
- Reparasjon kontra utskifting:Slitasje på vingespissen kan repareres ved å bytte ut patronen; lagerslitasje krever vanligvis fullstendig pumpeutskifting fordi lagrene ikke kan vedlikeholdes av brukeren i de fleste vingepumpedesign.
Dette er overskriftene. Resten av artikkelen forklarer hver linje i detalj, med diagnosediagrammet, den 12-rads tabellen fra symptom til årsak, test til reparasjon, anskaffelsesspesifikasjonen for en erstatning fra Vickers VQ-serien og anskaffelseskriteriene for reparasjon kontra utskifting.
De fem støytypene en vingepumpe produserer
En vingepumpe produserer fem gjenkjennelige støytyper, og hver av dem er knyttet til et lite antall underliggende årsaker. Mekanikerens stetoskop på pumpehuset er det primære diagnostiske verktøyet; lydnivåmåleren på 1 m fritt felt er det sekundære verktøyet. Frekvensanalysatoren er det tertiære verktøyet, som brukes når støytypen er tvetydig og underliggende årsak må bekreftes før demontering.
Kontinuerlig klynkinger en høyfrekvent tonal støy som ikke endres med trykk. Det er vanligvis forårsaket av luftinntrengning ved sugeledningen, eller av slitasje på vingespissen som produserer en høyfrekvent vibrasjon når den slitte vingen passerer over ringportkanten. Den diagnostiske testen er å måle støynivået med oljen ved maksimumsmerket og igjen med oljen ved minimumsmerket: et støynivå som faller med 3 til 5 dB(A) ved maksimumsmerket er luftinntrengning, mens et støynivå som ikke endres er vingeslitasje.
Pulserende hylinger en lavfrekvent pulserende lyd som stiger og faller med pumpeakselhastigheten. Det er vanligvis forårsaket av kavitasjon ved sugeporten, som igjen er forårsaket av en innsnevret sugeledning, et lavt oljenivå eller en olje med lav viskositet ved driftstemperaturen. Den diagnostiske testen er å måle sugevakuumet ved pumpens innløpsport med en vakuummåler; et vakuum over 0,5 bar ved nominell strømning bekrefter kavitasjon.
Bankinger en diskret slagstøy ved pumpeakselhastigheten, forårsaket av at skovlspissene treffer ringen i en annen vinkel enn de nye skovlene (slitt skovl) eller av at lagerrullene treffer en defekt i den indre eller ytre lagerringen (slitt lager). Den diagnostiske testen er å måle bankefrekvensen med en vibrasjonsanalysator: banking fra slitte skovler er ved 1x akselhastigheten (f.eks. 30 Hz ved 1800 o/min), mens banking fra slitte lagre er ved lagerdefektfrekvensen, som vanligvis er en harmonisk av akselhastigheten (f.eks. 120 Hz for et lager med et frekvensforhold på 4,0).
Høyfrekvent skriker en tonal støy over 2 kHz, vanligvis forårsaket av klaring mellom vinge og spor (vingen er løs i sporet og vibrerer med høy frekvens) eller av væskebåren resonans i sugeledningen. Den diagnostiske testen er å lytte med mekanikerens stetoskop ved sugeflensen; en hvin som øker i tonehøyde når sugeflensen strammes er en sugeledningsresonans, mens en hvin som er uavhengig av sugeflensen er en klaring mellom vinge og spor.
Hvæsinger bredbåndsstøy fra pumpehuset, vanligvis forårsaket av lufting av oljen inne i pumpen eller av intern lekkasje forbi en slitt tetning eller foring. Den diagnostiske testen er å plassere mekanikerens stetoskop ved pumpens frontdeksel; en susing som er høyest ved frontdekselet er en slitt akseltetning, mens en susing som er jevn rundt huset er lufting. DenNFPABeste praksis for støymåling dokumenterer disse fem støytypene i opplæringsmateriell for vedlikehold av industrielle hydrauliske systemer.
Diagnoseskjemaet – Symptom til årsak til verifiseringstest for å fikse
| Støysymptom | Sannsynlig årsak | Verifiseringstest | Fastsette |
|---|---|---|---|
| Kontinuerlig hyling, høyest når den er kald | Luftinntrengning ved sugeledningens skjøt | Såpe- og vannbobletest ved sugeflens med pumpe i gang | Stram sugeflensen til i henhold til produsentens spesifikasjoner; skift pakning hvis den er skadet |
| Kontinuerlig hyling, ikke høyest når den er kald | Slitasje på vingespissen | Fjern pumpehodet, mål klaringen til vingespissen (maks. 0,05 mm) | Skift ut lamellpatronen (VQ-seriens patronsett) |
| Pulserende hyling, støynivå over 75 dB(A) | Kavitasjon fra innsnevret sugeledning | Mål sugevakuum; over 0,5 bar bekrefter kavitasjon | Skift ut knekkslange, fjern tett filter, øk størrelsen på sugeledningen |
| Pulserende hyling, normalt vakuum, normalt oljenivå | Oljeviskositeten er for høy for driftstemperaturen | Mål oljetemperaturen ved pumpeinnløpet; sjekk mot ISO VG-kvalitetsspesifikasjonene | Endring til produsentens anbefalte viskositetsgrad |
| Banking ved 1x akselhastighet, normal hustemperatur | Slitt vingespiss | Fjern pumpehodet, kontroller vingespissene for avskalling eller for stor klaring | Bytt ut lamellpatronen |
| Bankelyd ved lagerfrekvens, hustemperatur forhøyet 20–40 grader C | Lagerslitasje eller tidlig svikt | Infrarødt termometer på lagerhuset; sammenlign med spesifikasjonsgrensen | Skift pumpe (lagre kan vanligvis ikke vedlikeholdes av brukeren) |
| Høyfrekvent skrik som øker når sugeflensen strammes | Sugeledningsresonans | Løsne sugeflensen, observer om skrikingen avtar | Legg til sugeledningsakkumulator eller endre sugeledningsruting |
| Høyfrekvent hyl uavhengig av sugeflens | Klaring mellom vinge og spor | Mål avstanden mellom vinge og spor (typisk maks. 0,03 mm) | Bytt ut lamellpatronen |
| Susing ved frontdekselet, oljelekkasje synlig | Slitt akseltetning | Visuell inspeksjon av frontdeksel for oljelekkasjer | Skift akseltetning (krever vanligvis demontering av pumpen) |
| Susende jevn rundt pumpen, ingen oljelekkasje | Lufting fra oljenivå eller reservoardesign | Fyll på olje, kjør i 5 minutter, og observer om susingen avtar | Ta tak i oljenivået, reservoarskjermen eller lufteventilen |
| Hvin pluss susing pluss forhøyet temperatur i kabinettet | Flere årsaker: vanligvis slitte lagre pluss slitte skovler | Vibrasjonsanalyse for å identifisere lagerfrekvenskomponenten | Skift pumpe (fullstendig ombygging er ikke økonomisk på dette stadiet) |
| Bankelyd pluss sugevakuum over 0,5 bar pluss lavt oljenivå | Flere årsaker: kavitasjon pluss slitte lameller | Etterfyll olje, mål vakuum; hvis bankingen vedvarer, er slitasje på lameller den dominerende årsaken | Fyll på olje først, og bytt deretter lamellpatronen hvis bankingen vedvarer |
Dette er de publiserte og observerte linjene i litteraturen om vedlikehold av industrielle vingepumper. De 12 radene dekker omtrent 95 % av klagene på støy fra vingepumper som en vedlikeholdstekniker vil støte på i et typisk industrimiljø, og den diagnostiske arbeidsflyten er den samme uavhengig av pumpemerke. Anskaffelsesspesifikasjonen for en erstatningspumpe er en Vickers VQ-serie intra-vingepumpe fraVicks Hydraulici fortrengningen som samsvarer med den eksisterende pumpen (20VQ, 25VQ, 35VQ, 45VQ, 2520VQ, 3520VQ, 3525VQ, 4520VQ, 4525VQ eller 4535VQ), med 12-vingers design for lav strømningspulsering, hydraulisk balansering for lang levetid og den uavhengige patronen for service uten å fjerne pumpen fra festet.
Hvorfor Vickers VQ-serien er standard for erstatningspumpen
Vickers VQ-serien intra-vane-pumpe er standard erstatning for en slitt vingepumpe i et industrielt hydraulisk system. 12-vingers design gir lav strømningspulsering (vanligvis 1 til 2 prosent av nominell strømning), den hydrauliske balanseringsstrukturen reduserer kontakttrykket mellom vinge og stator, og den uavhengige patrondesignen tillater service uten å fjerne pumpen fra monteringen. De 12 slagvolumene i VQ-serien (20VQ til 4535VQ) dekker området 10 til 180 cc/rev, som er det typiske slagvolumområdet for industrielle hydrauliske systemer i sprøytestøping, verktøymaskineri, støping og metallurgiutstyr.
Den hydrauliske balanseringsstrukturen er den viktigste tekniske fordelen. En ubalansert vingepumpe produserer en høy radial belastning på akselen fordi trykksiden av ringen presser rotoren mot statoren, som er en viktig kilde til lagerslitasje og støy. VQ-seriens hydrauliske balansering reduserer denne radiale belastningen ved å koble trykksiden av ringen til sugesiden av ringen gjennom en balanseringskanal, som utjevner trykket på hver side av rotoren. Resultatet er lengre lagerlevetid, en stillere pumpe og en mer konsistent volumetrisk virkningsgrad over levetiden.
12-vingers design er den andre tekniske fordelen. En 10-vingers vingpumpe produserer 10 strømningspulseringer per omdreining, mens en 12-vingers vingpumpe produserer 12 strømningspulseringer per omdreining, hver med mindre amplitude. Den lavere strømningspulseringen betyr mindre støy ved utløpsporten, mindre trykkrippel i systemet og mindre vibrasjon i utløpsledningen. I en sprøytestøpemaskin oversettes den lavere strømningspulseringen direkte til en mer konsistent skuddvekt og en tettere prosesskapasitet.
Slik diagnostiserer og fikser du en støyende vingepumpe – en arbeidsflyt i seks trinn
For en vedlikeholdstekniker som diagnostiserer støy fra hydraulikkpumpen i en vingepumpe, er diagnoseprosessen delt inn i seks trinn. Kjør dem i rekkefølge, og årsaken identifiseres og løsningen utføres uten unødvendig demontering.
- Identifiser støytypen med et stetoskop eller en lydnivåmåler.Bruk et mekanikerstetoskop på pumpehuset eller en lydnivåmåler i 1 m fritt felt. Kontinuerlig hyling er en høyfrekvent tonal støy som ikke endres med trykk. Pulserende hyling stiger og synker med pumpeakselhastigheten. Banking er en diskret slaglyd ved pumpeakselhastigheten. Høyfrekvent hvining er en tonal støy over 2 kHz. Susing er bredbåndsstøy fra pumpehuset.
- Sjekk tilstanden til sugeledningen først.En innsnevret sugeledning eller en løs sugeflens er årsaken til omtrent 60 % av klager på støy fra vingepumpen. Inspiser sugeledningen for knekk, innsnevringer eller for små rør. Kontroller sugeflensen for riktig tiltrekkingsmoment. Mål sugevakuumet med en måler ved pumpens innløpsport. Vakuumet skal være under 0,5 bar ved nominell strømning.
- Kontroller oljetilstanden og statusen for lufteventilen.Luftinntrengning er den nest vanligste årsaken til støy fra vingepumpen. Sjekk oljenivået i beholderen. Sjekk sugeledningen for luftlekkasjer ved å påføre en såpe- og vannløsning på hver skjøt mens pumpen går. Bobler indikerer en lekkasje. Kontroller at lufteventilen fungerer som den skal. En fastklemt lufteventil kan forårsake vedvarende luftingsstøy selv med en lekkasjefri sugeledning.
- Inspiser vingspissene og ringen for slitasje.Fjern pumpehodet og kontroller vingespissene for avskalling eller for stor klaring ved ringen. Vickers VQ intra-vane-design bruker tolv vinger for pulsering med lav strømning, og vingespissene er den overflaten som slites mest. Mål vingespissens klaring mot produsentens spesifikasjoner; den typiske servicegrensen er 0,05 mm maksimal klaring.
- Sjekk lagrene og akseljusteringen.Lagersvikt er en feil i sent stadium som produserer bankelyd og forhøyet hustemperatur. Kontroller lagerhusets temperatur med et infrarødt termometer; den maksimale kontinuerlige temperaturen er vanligvis 80 grader C over omgivelsestemperaturen. Kontroller akseljusteringen med en måleur; feiljusteringsgrensen er vanligvis 0,05 mm total indikatoravlesning.
- Bruk fiksen og kontroller støyreduksjonen.Reparasjonen avhenger av årsaken: skift ut sugeledningens innsnevring, reparer luftlekkasjen, skift ut den slitte lamellpatronen, skift ut de slitte lagrene, eller skift ut hele pumpen hvis slitasjen er utenfor servicegrensen. Mål støynivået etter reparasjonen og sammenlign med grunnlinjen før reparasjonen. En vellykket reparasjon reduserer vanligvis støynivået med 5 til 15 dB(A), som er den hørbare terskelforskjellen mellom en normal pumpe og en slitt pumpe.
Den vanligste feilen ved første gangs diagnose av støy fra en lamellpumpe er å anta at årsaken er slitasje på lamellene og bestille en patronutskifting, når den faktiske årsaken er luftinntrengning. Utskifting av lamellpatronen på en pumpe med luftlekkasje vil redusere støynivået i noen timer, og deretter vil luftinntrengningen føre til at slitasjen akselererer og støyen kommer tilbake innen noen uker. Diagnostikktesten for luftinntrengning er rask (en 5-minutters såpe-og-vann-bobletest) og definitiv, og riktig anskaffelsespraksis er å teste for luftinntrengning før du bestiller en patron.
Vanlige spørsmål
Hva er de vanligste årsakene til støy fra hydraulikkpumpen i en vingepumpe?
De syv vanligste årsakene til støy fra hydraulikkpumpen i en vingepumpe, i rekkefølge etter hyppighet, er: (1) luftinntrengning gjennom sugeledningen, som forårsaker en kontinuerlig hyling og er ansvarlig for omtrent 35 % av støyklager, (2) kavitasjon fra en innsnevret sugeledning eller et lavt oljenivå, som forårsaker en pulserende hyling og er ansvarlig for omtrent 25 % av støyklager, (3) slitasje på vingespissen på grunn av oljeforurensning eller normal levetid, som forårsaker banking og er ansvarlig for omtrent 20 % av støyklager, (4) lagersvikt på grunn av slitasje eller feiljustering, som forårsaker banking og forhøyet hustemperatur og er ansvarlig for omtrent 10 % av støyklager, (5) akselfeiljustering mellom pumpen og drivmotoren, som forårsaker en vibrasjon på 2x akselhastighet og er ansvarlig for omtrent 5 % av støyklager, (6) innsnevring av sugeledningen fra en knekt slange eller et tett filter, som forårsaker kavitasjonsstøy og er ansvarlig for omtrent 3 % av støyklager, og (7) intern lekkasje forbi en slitt tetning eller foring, som forårsaker susing og er ansvarlig for omtrent 2 % av støyklager.
Hvordan ser jeg forskjell på kavitasjon og støy fra luftinntrengning?
Kavitasjon og luftinntrengning produserer lignende høyfrekvent tonal støy, men de er forskjellige i bølgeform, trykkkorrelasjon og respons på endringer i oljenivået. Kavitasjonsstøy er en pulserende hyling som stiger og faller med pumpeakselhastigheten og korrelerer med utløpstrykksyklusen. Den blir høyere når utløpstrykket synker i bunnen av syklusen. Luftinntrengningsstøy er en kontinuerlig hyling som ikke pulserer med akselhastigheten og ikke korrelerer med utløpstrykket. Den er høyest når pumpen er kald og stillest når pumpen når driftstemperatur. Kavitasjon fikses ved å adressere innsnevringen i sugeledningen eller det lave oljenivået. Luftinntrengning fikses ved å finne og reparere luftlekkasjen, vanligvis ved sugeflensen, reservoarpakningen eller luftekoblingen. Det diagnostiske trikset er å fylle reservoaret over maksimumsmerket og se om støynivået synker.
Er en støyende hydraulisk pumpe alltid et problem?
Ikke alltid. Alle hydrauliske pumper produserer noe støy, og støynivået avhenger av pumpetype, driftstrykk, pumpehastighet og installasjon. En vingepumpe som opererer med 175 bar og 1800 o/min vil produsere et grunnstøynivå på 65 til 75 dB(A) ved 1 m fritt felt, noe som er normalt. En pumpe som har økt med 5 til 10 dB(A) over grunnlinjen, utvikler et problem. En pumpe som plutselig er 15 til 20 dB(A) høyere enn grunnlinjen, har et akutt problem som krever umiddelbar oppmerksomhet. Beste praksis for NFPA-støymåling for industrielle hydrauliske systemer er å etablere et grunnstøynivå på installasjonstidspunktet, måle årlig og analysere dataene.
Hva er forskjellen mellom lyden fra en slitt vingepumpe og lyden fra et slitt lager?
En slitt vingepumpe produserer bankelyd ved pumpeakselhastigheten fordi de slitte vingespissene treffer ringen i en annen vinkel enn de nye vingene, og støtet overføres til pumpehuset som diskrete støt. Et slitt lager produserer bankelyd ved lagerfrekvensen, som er høyere enn pumpeakselhastigheten fordi lagre vanligvis roterer med et multiplum av akselhastigheten avhengig av lagergeometrien. Det diagnostiske trikset er å måle bankefrekvensen med en vibrasjonsanalysator: banking fra slitte vinger er ved 1x akselhastighet (f.eks. 30 Hz ved 1800 o/min), mens banking fra slitte lagre er ved en høyere harmonisk (f.eks. 120 Hz for et lager med et typisk frekvensforhold på 4,0). Et annet diagnostisk triks er temperaturen: slitte vinger forårsaker ikke forhøyet hustemperatur, mens slitte lagre får hustemperaturen til å stige 20 til 40 grader C over normalen i løpet av timer etter drift.
Kan en støyende hydraulikkpumpe fikses ved å skifte olje?
Noen ganger. En støyende hydraulisk pumpe forårsaket av luftinntrengning fra lavt oljenivå fikses ved å etterfylle olje, men støyen vil komme tilbake ved neste lavoljenivåhendelse med mindre den underliggende årsaken er rettet. En støyende hydraulisk pumpe forårsaket av kavitasjon fra en oljeviskositet som er for høy for driftstemperaturen fikses ved å bytte til produsentens anbefalte viskositetsgrad. En støyende hydraulisk pumpe forårsaket av skovlslitasje eller lagerslitasje fikses ikke ved å skifte olje. Oljeskiftet kan maskere støyen midlertidig hvis den nye oljen har bedre slitasjebeskyttelsesegenskaper, men den mekaniske slitasjen fortsatt fremskrider. Den diagnostiske testen er å skifte olje, kjøre pumpen i 200 timer og måle støynivået på nytt.
Når bør en støyende hydraulisk pumpe byttes ut i stedet for å repareres?
En støyende hydraulisk pumpe bør skiftes ut i stedet for å repareres når støyen skyldes slitasje på vingespissen som er utenfor produsentens servicegrense (vanligvis 0,05 mm klaring på Vickers VQ intra-vane-design), når lagerfeilen har utviklet seg til et punkt der hustemperaturen er mer enn 50 grader C over omgivelsestemperaturen, når støyen er ledsaget av synlig lufting i reservoaret, eller når pumpen har blitt ombygd mer enn to ganger og støyen kommer tilbake innenfor den nominelle levetiden. Anskaffelsesspesifikasjonen for utskiftingen er en Vickers VQ-serie intra-vane-pumpe, tilgjengelig i 20VQ, 25VQ, 35VQ, 45VQ, 2520VQ, 3520VQ, 3525VQ, 4520VQ, 4525VQ og 4535VQ forskyvninger, med 12-vingers design for lav strømningspulsering, hydraulisk balansering for lang levetid og uavhengig patron for service uten å fjerne pumpen fra monteringen.
Hvordan Vicks Hydraulic støtter støydiagnostisering av hydrauliske pumper
For en vedlikeholdstekniker, hydraulikksystemdesigner eller innkjøpsansvarlig som spesifiserer en utskifting av vingepumpe for et støyende bruksområde, kollapser innkjøpsprogrammet til tre dokumenter: aProduktspesifikasjon for VQ-serien(12 slagvolum som dekker 10 til 180 cc/omdreining), enstøydiagnoseskjema(diagnoseskjemaet med 12 rader med symptom, årsak, verifiseringstest og løsning), og enstøy-symptom-til-Vicks-diagnostikkforespørsel(e-postbanen for å sende støysymptomene til en Vicks-tekniker for en spesifikk pumpeapplikasjon).Vicks hydrauliske pumpekategoriinkluderer VQ-serien, T6/T7 Denison-serien, V10/V20 Vickers-serien og ABT servopumpeserien.kontaktstiFor støydiagnose er Vicks ingeniørteams WhatsApp eller e-post, med en 24-timers responstid på de fleste forespørsler.