Овај водич је написан затехничари за одржавање, пројектанти хидрауличних система и службеници за набавкукоји дијагностикују буку хидрауличне пумпе у крилној пумпи и потребан им је један документ који повезује врсту буке, узрок, тест верификације и решење са одбрањивим дијагностичким током рада. Препоруке су извучене из објављенихВикерс VQ интра-лопатна пумпаспецификације иНФПА(Национално удружење за флуидну енергију) најбоље праксе мерења буке за индустријске хидрауличне системе.
TL;DR — Снимак дијагностике буке лопатичне пумпе
- Пет врста буке:Непрекидно звиждукање, пулсирајуће звиждукање, куцање, високофреквентно цвиљење (изнад 2 kHz) и шиштање. Свако од њих се односи на мали број узрока.
- Седам основних узрока:Улазак ваздуха (35%), кавитација (25%), хабање врха лопатице (20%), квар лежаја (10%), неусклађеност вратила (5%), сужење усисног вода (3%), унутрашње цурење (2%).
- Дијагностички алати:Механички стетоскоп за идентификацију буке, вакуумметар за проверу усисног вода, инфрацрвени термометар за температуру лежајева, анализатор вибрација за идентификацију фреквенције.
- Поправи очекивање:Успешна поправка смањује ниво буке за 5 до 15 dB(A) на 1 m слободног поља, што је разлика чујног прага између нормалне пумпе и истрошене пумпе.
- Поправка наспрам замене:Хабање врха лопатице може се поправити заменом кертриџа; хабање лежајева обично захтева потпуну замену пумпе јер лежајеве код већине дизајна лопатица пумпи корисник не може сам да сервисира.
Ово су насловни редови. Остатак чланка детаљно објашњава сваки ред, са дијагностичком табелом, табелом од 12 редова који приказује симптоме, узроке, тестирање и поправку, спецификацијом набавке за замену Викерс VQ серије и критеријумима за одлучивање о набавци за поправку у односу на замену.
Пет врста буке коју производи крилна пумпа
Крилна пумпа производи пет препознатљивих врста буке, а свака од њих се односи на мали број основних узрока. Механичарски стетоскоп на кућишту пумпе је примарни дијагностички алат; мерач нивоа звука на 1 м слободног поља је секундарни алат. Фреквентни анализатор је терцијарни алат, који се користи када је врста буке двосмислена и основни узрок мора бити потврђен пре растављања.
Непрекидно кукањеје високофреквентни тонски шум који се не мења са притиском. Обично га узрокује улазак ваздуха на усисној линији или хабање врха лопатице које производи високофреквентну вибрацију док истрошена лопатица прелази преко ивице отвора прстена. Дијагностички тест је мерење нивоа буке са уљем на максималној ознаци и поново са уљем на минималној ознаци: ниво буке који падне за 3 до 5 dB(A) на максималној ознаци је улазак ваздуха, док је ниво буке који се не мења хабање лопатице.
Пулсирајуће звиждењеје нискофреквентни пулсирајући шум који се појачава и опада брзином осовине пумпе. Обично га узрокује кавитација на усисном отвору, што је заузврат узроковано суженим усисним водовима, ниским нивоом уља или уљем ниске вискозности на радној температури. Дијагностички тест је мерење усисног вакуума на улазном отвору пумпе вакуумметром; вакуум изнад 0,5 бара при номиналном протоку потврђује кавитацију.
Куцањеје дискретна ударна бука при брзини вратила пумпе, узрокована ударом врхова лопатица о прстен под другачијим углом од нових лопатица (истрошена лопатица) или ударом ваљака лежаја у дефект у унутрашњем или спољашњем трну (истрошен лежај). Дијагностички тест је мерење фреквенције куцања помоћу анализатора вибрација: куцање истрошених лопатица је при 1x брзини вратила (нпр. 30 Hz при 1800 обртаја у минути), док је куцање истрошеног лежаја на фреквенцији дефекта лежаја, која је типично хармоник брзине вратила (нпр. 120 Hz за лежај са фреквентним односом 4,0).
Високофреквентно цвиљењеје тонски шум изнад 2 kHz, обично узрокован зазором између лопатице и прореза (лопатица је лабава у прорезу и вибрира на високој фреквенцији) или резонанцом коју преноси флуид у усисној линији. Дијагностички тест је слушање механичарским стетоскопом на усисној прирубници; шкрипа која се повећава у висини тона када се усисна прирубница затегне је резонанција усисног вода, док је шкрипа која је независна од усисне прирубнице зазор између лопатице и прореза.
Шиштањеје широкопојасна бука из тела пумпе, обично узрокована аерацијом уља унутар пумпе или унутрашњим цурењем поред истрошеног заптивача или чауре. Дијагностички тест је постављање стетоскопа механичара на предњи поклопац пумпе; шиштање које је најгласније на предњем поклопцу је истрошени заптивач вратила, док је шиштање које је равномерно по целом телу аерација.НФПАНајбоља пракса мерења буке документује ових пет врста буке у материјалима за обуку за одржавање индустријског хидрауличног система.
Дијагностичка табела — од симптома до узрока, па до теста за проверу и решавање проблема
| Симптом буке | Вероватни узрок | Тест верификације | Поправи |
|---|---|---|---|
| Непрекидно звиждење, најгласније када је хладно | Улазак ваздуха на споју усисног цеви | Тест мехурића сапуна и воде на усисној прирубници док пумпа ради | Поново затегните усисни прирубник према спецификацији произвођача; замените заптивку ако је оштећена |
| Непрекидно звиждење, није најгласније када је хладно | Хабање врха лопатице | Скините главу пумпе, измерите зазор врха лопатице (макс. 0,05 мм) | Замена кертриџа са лопатицом (комплет кертриџа серије VQ) |
| Пулсирајуће звиждуње, ниво буке изнад 75 dB(A) | Кавитација због зачепљеног усисног вода | Измерите усисни вакуум; изнад 0,5 бара потврђује кавитацију | Замените савијено црево, одчепите филтер, повећајте усисни вод |
| Пулсирајуће звиждуње, вакуум нормалан, ниво уља нормалан | Вискозност уља је превисока за радну температуру | Измерите температуру уља на улазу пумпе; проверите у складу са спецификацијама ISO VG класе | Промена на произвођачко препоручену вискозностну класу |
| Куцање при 1x брзини вратила, нормална температура кућишта | Истрошен врх лопатице | Скините главу пумпе, проверите врхове лопатица да ли има оштећења или прекомерног зазора | Замените кертриџ са лопатицом |
| Куцање на фреквенцији лежајева, температура кућишта повишена 20-40 степени Целзијуса | Хабање лежајева или превремени квар | Инфрацрвени термометар на кућишту лежаја; упоредите са ограничењем спецификације | Замена пумпе (лежајеве обично не може да сервисира корисник) |
| Високофреквентно цвиљење које се појачава када се усисна прирубница затегне | Резонанција усисне цеви | Отпустите усисни прирубник, посматрајте да ли се шкрипа смањује | Додајте акумулатор усисне цеви или промените усмерење усисне цеви |
| Високофреквентно шкрипање независно од усисне прирубнице | Размак између лопатице и прореза | Измерите зазор између лопатице и прореза (типично максимално 0,03 мм) | Замените кертриџ са лопатицом |
| Шиштање на предњем поклопцу, видљиво цурење уља | Истрошена заптивка вратила | Визуелни преглед предњег поклопца на цурење уља | Замена заптивке вратила (обично захтева демонтажу пумпе) |
| Шиштање уједначено око пумпе, нема цурења уља | Аерација из нивоа уља или дизајна резервоара | Допуните уље, оставите да ради 5 минута, пратите да ли се шиштање смањује | Обратите пажњу на ниво уља, преграду резервоара или испуштање ваздуха |
| Шкрипање плус шиштање плус повишена температура кућишта | Вишеструки узроци: обично истрошени лежајеви плус истрошене лопатице | Анализа вибрација за идентификацију фреквентне компоненте лежаја | Замена пумпе (потпуна реконструкција није исплатива у овој фази) |
| Куцање плус усисни вакуум изнад 0,5 бара плус низак ниво уља | Вишеструки узрок: кавитација плус истрошене лопатице | Допуните уље, измерите вакуум; ако се куцање настави, хабање лопатица је доминантни узрок | Прво долијте уље, а затим замените кертриџ лопатица ако се куцање и даље јавља. |
Ово су објављени и примећени редови у литератури о одржавању индустријских крилних пумпи. Дванаест редова покрива отприлике 95% жалби на буку крилних пумпи са којима ће се техничар за одржавање сусрести у типичном индустријском окружењу, а дијагностички ток рада је исти без обзира на марку пумпе. Спецификација за набавку резервне пумпе је Викерс VQ серија интра-крилних пумпи од...Викс хидраулику запремини која одговара постојећој пумпи (20VQ, 25VQ, 35VQ, 45VQ, 2520VQ, 3520VQ, 3525VQ, 4520VQ, 4525VQ или 4535VQ), са дизајном са 12 лопатица за пулсирање ниског протока, хидрауличним балансирањем за дуг век трајања и независним кертриџом за сервисирање без скидања пумпе са њеног носача.
Зашто је Викерс VQ серија стандардно решење за заменску пумпу
Викерсова пумпа серије VQ са унутрашњим крилцима је стандардна замена за истрошену крилну пумпу у индустријском хидрауличном систему. Дизајн са 12 крилца обезбеђује ниско пулсирање протока (обично 1 до 2 процента номиналног протока), структура хидрауличног балансирања смањује контактни притисак између крилца и статора, а дизајн независног кертриџа омогућава сервисирање без скидања пумпе са њеног носача. 12 радних запремина у VQ серији (од 20VQ до 4535VQ) покривају опсег од 10 до 180 цц/обртај, што је типичан опсег радне запремине за индустријске хидрауличне системе у опреми за бризгање, алатне машине, ливење под притиском и металуршку опрему.
Хидраулична балансирана структура је кључна техничка предност. Небалансирана крилна пумпа производи високо радијално оптерећење на вратилу јер страна прстена под притиском гура ротор према статору, што је главни извор хабања лежајева и буке. Хидраулични баланс серије VQ смањује ово радијално оптерећење повезивањем стране прстена под притиском са усисном страном прстена кроз балансни пролаз, што изједначава притисак са обе стране ротора. Резултат је дужи век трајања лежаја, тиша пумпа и конзистентнија волуметријска ефикасност током радног века.
Дизајн са 12 лопатица је друга техничка предност. Пумпа са 10 лопатица производи 10 пулсација протока по обртају, док пумпа са 12 лопатица производи 12 пулсација протока по обртају, свака са мањом амплитудом. Нижа пулсација протока значи мање буке на издувном отвору, мање таласање притиска у систему и мање вибрација у издувном водову. Код машине за бризгање, нижа пулсација протока директно се преводи на конзистентнију тежину убризгавања и бољи процес.
Како дијагностиковати и поправити бучну пумпу са крилцима — ток рада у шест корака
За техничара за одржавање који дијагностикује буку хидрауличне пумпе у крилној пумпи, дијагностички процес се своди на шест корака. Покрените их редом и узрок ће бити идентификован, а поправка ће бити примењена без непотребног растављања.
- Идентификујте врсту буке помоћу стетоскопа или мерача нивоа звука.Користите механички стетоскоп на телу пумпе или мерач нивоа звука на 1 м слободног поља. Непрекидно зујање је високофреквентни тонски шум који се не мења са притиском. Пулсирајуће зујање се појачава и опада при брзини осовине пумпе. Куцање је дискретан ударни шум при брзини осовине пумпе. Високофреквентно цвиљење је тонски шум изнад 2 kHz. Шиштање је широкопојасни шум из тела пумпе.
- Прво проверите стање усисне цеви.Загушена усисна линија или лабава усисна прирубница узрок су приближно 60% жалби на буку крилних пумпи. Проверите усисну линију да ли има прегиба, ограничења или премалих цеви. Проверите да ли је усисна прирубница правилно затегнута. Измерите вакуум усисавања помоћу манометра на улазном отвору пумпе; вакуум треба да буде испод 0,5 бара при номиналном протоку.
- Проверите стање уља и статус одвода ваздуха.Улазак ваздуха је други најчешћи узрок буке крилне пумпе. Проверите ниво уља у резервоару. Проверите усисни вод да ли цури ваздух тако што ћете нанети раствор сапуна и воде на сваки спој док пумпа ради; мехурићи указују на цурење. Проверите да ли одвод ваздуха исправно функционише; заглављен одвод ваздуха може изазвати сталну буку од зрачења чак и са усисним водoм без цурења.
- Проверите врхове лопатица и прстен да ли су истрошени.Скините главу пумпе и прегледајте врхове лопатица да ли има оштећења или прекомерног зазора на прстену. Vickers VQ интравенски дизајн лопатица користи дванаест лопатица за пулсирање при малом протоку, а врхови лопатица су површина која се највише хаба. Измерите зазор врха лопатице у односу на спецификацију произвођача; типично сервисно ограничење је максимални зазор од 0,05 мм.
- Проверите лежајеве и поравнање вратила.Квар лежаја је квар у касној фази који производи буку куцања и повишену температуру кућишта. Проверите температуру кућишта лежаја инфрацрвеним термометром; максимална континуирана температура је обично 80 степени Целзијуса изнад температуре околине. Проверите поравнање вратила индикатором; граница неусклађености је обично 0,05 мм укупног очитавања индикатора.
- Примените исправку и проверите смањење буке.Решење зависи од узрока: замена сужења усисног вода, поправка цурења ваздуха, замена истрошеног кертриџа лопатица, замена истрошених лежајева или замена целе пумпе ако је хабање изван границе употребе. Измерите ниво буке након поправке и упоредите га са основним нивоом пре поправке; успешно решење обично смањује ниво буке за 5 до 15 dB(A), што је разлика у чујном прагу између нормалне пумпе и истрошене пумпе.
Најчешћа грешка у дијагностици приликом прве жалбе на буку пумпе са крилцима је претпоставка да је узрок хабање крилца и наручивање замене кертриџа, када је стварни узрок улазак ваздуха. Замена кертриџа крилца на пумпи са цурењем ваздуха смањиће ниво буке на неколико сати, а затим ће улазак ваздуха проузроковати убрзање хабања и повратак буке у року од неколико недеља. Дијагностички тест за улазак ваздуха је брз (тест мехурића сапуна и воде у трајању од 5 минута) и коначан, а исправна пракса набавке је тестирање улаза ваздуха пре наручивања кертриџа.
Честа питања
Који су најчешћи узроци буке хидрауличне пумпе у крилној пумпи?
Седам најчешћих узрока буке хидрауличне пумпе у крилној пумпи, по редоследу учесталости, су: (1) улазак ваздуха кроз усисни вод, што узрокује континуирано звиждуње и одговорно је за отприлике 35% жалби на буку, (2) кавитација услед сужене усисне цеви или ниског нивоа уља, што узрокује пулсирајуће звиждуње и одговорно је за отприлике 25% жалби на буку, (3) хабање врха крилца услед контаминације уљем или нормалног века трајања, што узрокује куцање и одговорно је за отприлике 20% жалби на буку, (4) квар лежаја услед хабања или неусклађености, што узрокује куцање и повишену температуру кућишта и одговорно је за отприлике 10% жалби на буку, (5) неусклађеност вратила између пумпе и главног погона, што узрокује вибрације од 2 пута веће брзине вратила и одговорно је за отприлике 5% жалби на буку, (6) сужење усисне цеви услед савијеног црева или зачепљеног филтера, што узрокује буку кавитације и одговорно је за отприлике 3% жалби на буку, и (7) унутрашње цурење поред истрошеног заптивача или чауре, што узрокује шиштање и одговоран је за отприлике 2% жалби на буку.
Како да разликујем кавитацију од буке уласка ваздуха?
Кавитација и улазак ваздуха производе сличну високофреквентну тоналну буку, али се разликују у облику таласа, корелацији притиска и одговору на промене нивоа уља. Бука кавитације је пулсирајуће звиждуње које расте и опада са брзином вратила пумпе и корелира са циклусом притиска испуштања; постаје гласније како притисак испуштања пада на дну циклуса. Бука уласка ваздуха је континуирано звиждуње које не пулсира са брзином вратила и не корелира са притиском испуштања; најгласније је када је пумпа хладна, а најтише када пумпа достигне радну температуру. Кавитација се решава решавањем сужења усисне линије или ниског нивоа уља. Улазак ваздуха се решава проналажењем и поправком цурења ваздуха, обично на усисној прирубници, заптивци резервоара или спојници за испуштање ваздуха. Дијагностички трик је напунити резервоар изнад максималне ознаке и видети да ли ниво буке пада.
Да ли је бучна хидраулична пумпа увек проблем?
Не увек. Свака хидраулична пумпа производи одређену буку, а ниво буке зависи од типа пумпе, радног притиска, брзине пумпе и инсталације. Крилна пумпа која ради на 175 бара и 1800 о/мин произвешће основни ниво буке од 65 до 75 dB(A) на 1 м слободног поља, што је нормално. Пумпа која је добила 5 до 10 dB(A) у односу на своју основну вредност развија проблем. Пумпа која је изненада 15 до 20 dB(A) гласнија од своје основне вредности има акутни проблем који захтева хитну пажњу. Најбоља пракса NFPA мерења буке за индустријске хидрауличне системе је да се утврди основни ниво буке у време инсталације, мери годишње и прати тренд података.
Која је разлика између буке истрошене лопатичне пумпе и буке истрошеног лежаја?
Истрошена крилна пумпа производи буку куцања при брзини вратила пумпе јер истрошени врхови крилних лопатица ударају у прстен под другачијим углом од нових лопатица, а удар се преноси на тело пумпе као дискретни удари. Истрошени лежај производи буку куцања при фреквенцији лежаја, која је већа од брзине вратила пумпе јер се лежајеви обично окрећу вишеструком брзином вратила у зависности од геометрије лежаја. Дијагностички трик је мерење фреквенције куцања помоћу анализатора вибрација: куцање истрошених крилних лопатица је при 1x брзини вратила (нпр. 30 Hz при 1800 о/мин), док је куцање истрошеног лежаја на вишој хармоници (нпр. 120 Hz за лежај са типичним фреквентним односом 4,0). Још један дијагностички трик је температура: истрошене крилне лопатице не изазивају повишену температуру кућишта, док истрошени лежајеви узрокују пораст температуре кућишта за 20 до 40 степени Целзијуса изнад нормале у року од неколико сати рада.
Да ли се бучна хидраулична пумпа може поправити променом уља?
Понекад. Бучна хидраулична пумпа узрокована уласком ваздуха из ниског нивоа уља се решава доливањем уља, али ће се бука вратити при следећем ниском нивоу уља, осим ако се основни узрок не отклони. Бучна хидраулична пумпа узрокована кавитацијом из вискозитета уља који је превисок за радну температуру се решава променом на вискозитет који препоручује произвођач. Бучна хидраулична пумпа узрокована хабањем лопатица или лежајева се не решава променом уља; замена уља може привремено маскирати буку ако ново уље има боља својства против хабања, али механичко хабање и даље напредује. Дијагностички тест је замена уља, рад пумпе 200 сати и поновно мерење нивоа буке.
Када треба заменити бучну хидрауличну пумпу, а не поправити?
Бучну хидрауличну пумпу треба заменити, а не поправљати када је бука узрокована хабањем врха лопатице које је изван произвођачког ограничења сервисирања (обично зазор од 0,05 мм код Викерс VQ интра-лопатичне пумпе), када је квар лежаја напредовао до тачке где је температура кућишта више од 50 степени Целзијуса изнад температуре околине, када је бука праћена видљивим проветравањем у резервоару или када је пумпа реконструисана више од два пута и бука се враћа у оквиру номиналног века трајања. Спецификација за набавку за замену је Викерс VQ серија интра-лопатичне пумпе, доступна у запреминама 20VQ, 25VQ, 35VQ, 45VQ, 2520VQ, 3520VQ, 3525VQ, 4520VQ, 4525VQ и 4535VQ, са дизајном са 12 лопатица за пулсирање ниског протока, хидрауличним балансирањем за дуг век трајања и независним кертриџом за сервисирање без скидања пумпе са њеног носача.
Како Викс Хидраулик подржава дијагнозу буке хидрауличне пумпе
За техничара за одржавање, пројектанта хидрауличног система или службеника за набавку који специфицира замену лопатичне пумпе за бучну примену, програм набавке се своди на три документа:Спецификација производа VQ серије(12 запремина које покривају опсег од 10 до 180 цц/обр.), аобразац за дијагнозу буке(дијагностичка табела од 12 редова са симптомима, узроком, тестом верификације и решењем) иЗахтев за дијагностику симптома буке према Виксовој скали(путања е-поште за слање симптома буке Виксовом инжењеру за одређену примену пумпе).Категорија Викс хидрауличне пумпеУкључује VQ серију, T6/T7 Denison серију, V10/V20 Vickers серију и ABT серво пумпу.контактни путЗа дијагнозу буке је Виксов инжењерски тим путем WhatsApp-а или имејла, са временом одговора од 24 сата на већину захтева.