Objawy zużytej pompy hydraulicznej
Zużyta pompa hydrauliczna zdradza się zwykle kilkoma objawami naraz: rośnie hałas, spada prędkość ruchów roboczych, olej grzeje się mocniej niż zwykle, a na magnesie i filtrze pojawiają się opiłki. Przyczyną jest rosnący przeciek wewnętrzny: luzy w parach ślizgowych powiększają się, część oleju wraca do obudowy zamiast trafić do siłownika, a stracona energia zamienia się w ciepło.
Dariusz OlbromskiWłaściciel FHU Olbromski
W tym artykuleSpis treści
Objawy zużytej pompy hydraulicznej
Objawy zużycia pompy wynikają z jednego mechanizmu. Luzy między współpracującymi elementami rosną, więc coraz większa część tłoczonego oleju przecieka wewnątrz pompy zamiast trafić do siłownika. Spada wydajność przy tej samej prędkości obrotowej, a energia stracona na przecieku zamienia się w ciepło.
| Objaw | Co się dzieje w pompie | Co sprawdzić najpierw |
|---|---|---|
| Głośniejsza praca | Kawitacja lub napowietrzenie ssania | Poziom oleju, filtr ssawny, szczelność ssania |
| Wolniejsze ruchy pod obciążeniem | Przeciek zabiera część wydajności | Przepływ w przewodzie przeciekowym |
| Wyższa temperatura oleju | Energia przecieku zamienia się w ciepło | Temperatura zbiornika, drożność chłodnicy |
| Opiłki na magnesie i w filtrze | Ścieranie się par ślizgowych | Badanie oleju z analizą pierwiastków |
| Siłownik nie trzyma obciążenia | Przecieki w pompie lub rozdzielaczu | Próba utrzymania ciśnienia |
Pojedynczy objaw, bez pozostałych, częściej wskazuje na inną usterkę: sam spadek prędkości bez wzrostu temperatury to zwykle zapchany filtr, a sama wysoka temperatura bez hałasu to najczęściej chłodnica.
Dlaczego pompa hydrauliczna wyje
Wysoki, jednostajny pisk oznacza zwykle kawitację, czyli sytuację, w której pompa nie dostaje tyle oleju, ile potrzebuje. Podciśnienie po stronie ssania wytrąca z oleju rozpuszczone powietrze, a powstałe pęcherzyki gwałtownie zapadają się po stronie tłocznej. To zapadanie słychać i to ono wybija mikroskopijne wżery w powierzchniach pompy.
Napowietrzenie to inna usterka, choć skutek brzmi podobnie. Rozróżnienie po dźwięku jest praktyką warsztatową, a nie klasyfikacją normatywną, więc traktuj je jako wskazówkę, którą potwierdza się oględzinami. Przy napowietrzeniu powietrze dostaje się do układu z zewnątrz, przez nieszczelność po stronie ssania. Ciśnienie w przewodzie ssawnym jest niższe od atmosferycznego, więc olej z nieszczelności nie wycieka, tylko zasysane jest powietrze.
| Kawitacja | Napowietrzenie | |
|---|---|---|
| Dźwięk | wysoki, równy pisk | nierówny stukot, jak grzechotanie kamyków |
| Źródło powietrza | wytrącone z oleju przez podciśnienie | zassane z zewnątrz przez nieszczelność |
| Dodatkowe objawy | wżery na elementach pompy | piana w zbiorniku, gąbczasta praca siłowników, mętny olej |
| Typowa przyczyna | zapchany filtr ssawny, gęsty olej | nieszczelne złącze ssania |
Nieszczelność ssania da się namierzyć prostym sposobem. Posmaruj olejem kolejne złącza przewodu ssawnego przy pracującej pompie. Jeśli w którymś miejscu stukot na chwilę ucichnie, olej chwilowo uszczelnił nieszczelność i właśnie ją znalazłeś.
Jak sprawdzić zużycie pompy bez demontażu
Zużycie pompy tłoczkowej mierzy się przepływomierzem wpiętym w przewód przeciekowy, którym olej wraca z obudowy pompy do zbiornika. Przepływ w tym przewodzie to wprost miara przecieku wewnętrznego, więc pomiar przy nagrzanym oleju i ciśnieniu roboczym pokazuje, ile wydajności pompa traci na własnych luzach.
| Przeciek do obudowy | Interpretacja |
|---|---|
| 1-3% wydajności | wartość typowa dla sprawnej pompy tłoczkowej |
| 3-10% | zużycie postępuje, warto zaplanować wymianę |
| powyżej 10% wydajności teoretycznej | poważne zużycie zespołu obrotowego |
Rozstrzygające są wartości graniczne podane przez producenta dla konkretnego modelu, a przedziały z tabeli służą do oceny, czy pomiar w ogóle mieści się w normie. Warunki pomiaru mają znaczenie: zimny, gęstszy olej przecieka wolniej i zaniża wynik.
Sam pomiar nie zastępuje badania oleju. Pokazuje stan pompy, ale nie mówi nic o zanieczyszczeniach, które ta pompa zdążyła wprowadzić do układu.
Skąd się biorą opiłki w oleju po awarii pompy
Zespół obrotowy pompy pracuje na filmie olejowym o grubości liczonej w mikrometrach. Kiedy ten film przerwie się przez zanieczyszczenie, wodę albo zbyt niską lepkość, powierzchnie zaczynają się ścierać, a produkty ścierania trafiają do oleju i krążą z nim po całym układzie.
Zgodnie z ISO 4406 czystość oleju liczy się w trzech przedziałach: cząstki od 4 µm, od 6 µm i od 14 µm. Za zużycie ścierne w precyzyjnych parach odpowiadają przede wszystkim cząstki powyżej 6 µm, bo mieszczą się dokładnie w szczelinach roboczych. Dla pomp tłoczkowych pracujących powyżej 207 barów typowym celem jest klasa 16/14/12.
Opiłki widoczne gołym okiem to już zaawansowane stadium, bo cząstki odpowiedzialne za zużycie par ślizgowych są mniejsze od progu widzialności. Czysta z wyglądu próbka nadal może mieć klasę czystości daleką od wymaganej. Rozstrzyga badanie oleju hydraulicznego, a nie ocena koloru.
Co zrobić z układem przed montażem nowej pompy
Przed montażem nowej pompy układ trzeba oczyścić z produktów zużycia poprzedniej, czyli wymienić olej albo przepuścić go przez filtrację w obiegu do osiągnięcia wymaganej klasy czystości. Produkty zużycia zostają bowiem w układzie także po wymianie pompy: osiadają w zbiorniku, w przewodach i w kanałach sterowania rozdzielacza, a po uruchomieniu wracają do obiegu i trafiają prosto w pary ślizgowe nowej pompy.
Sam spust oleju z korka tego nie załatwia. Część zanieczyszczeń pozostaje na ściankach zbiornika i w zakamarkach układu, skąd wypłukuje je dopiero przepływ oleju pod ciśnieniem.
Prowadzimy filtrację oleju hydraulicznego agregatem podłączanym do maszyny na obiekcie. Olej krąży przez wkłady i filtr magnetyczny do momentu, w którym klasa czystości wróci do wymaganego poziomu. Do wychwytu cząstek ferromagnetycznych na stałe stosuje się pułapkę magnetyczną w zbiorniku albo magnes na filtr oleju.
Zastrzeżenie: nie regenerujemy ani nie naprawiamy pomp. Zajmujemy się olejem i czystością układu, w którym nowa pompa ma pracować.
Jaka czystość oleju chroni pompę
Dla pomp tłoczkowych pracujących powyżej 207 barów typową klasą docelową jest ISO 4406 16/14/12, a dla układów z zaworami proporcjonalnymi 16/14/11 lub czyściej. Wymagania rosną wraz z ciśnieniem i precyzją elementów sterujących, a klasa czystości pozostaje jedynym parametrem z tej listy, na który da się wpłynąć bez wymiany podzespołów.
| Element układu | Typowa klasa docelowa ISO 4406 |
|---|---|
| Pompa tłoczkowa powyżej 207 barów | 16/14/12 |
| Zawory proporcjonalne i serwozawory | 16/14/11 lub czyściej |
| Układy o niższych wymaganiach | 18/16/13 |
Nasza mikrofiltracja doprowadza olej do klasy ISO 4406 16/14/11 lub lepszej, czyli poziomu przewidzianego dla układów z zaworami proporcjonalnymi. Klasę potwierdzamy pomiarem przed filtracją i po niej, a nie samą deklaracją.
Źródła
- ISO 4406 - klasyfikacja czystości cieczy hydraulicznych, zliczanie cząstek w przedziałach od 4 µm, 6 µm i 14 µm
- Zalecane klasy docelowe dla pomp tłoczkowych i zaworów proporcjonalnych powyżej 207 barów
- Metodyka pomiaru przepływu w przewodzie przeciekowym pompy tłoczkowej, wartości typowe 1-3% i próg 10%
- Rozróżnienie kawitacji i napowietrzenia po charakterze dźwięku oraz objawach towarzyszących
Tak wygląda filtracja oleju w terenie
Wybrane case studies pokazują, jak procedura wygląda w praktyce u klienta - z konkretną maszyną, problemem technicznym i metodą.
Po awarii pompy
Pompa hydrauliczna
Filtracja hydrauliki maszyny budowlanej po awarii pompy - usunięto opiłki metaliczne i wodę, układ gotowy do pracy.
Zobacz realizację
Awaria rozdzielacza
Hydraulika rozdzielacza
Mikrofiltracja rozdzielacza hydraulicznego maszyny budowlanej - usunięto wodę i opiłki, układ przywrócony do sprawności.
Zobacz realizację
Koparka Volvo
Koparka Volvo
Filtracja serwisowa koparki Volvo - usunięto zawodniony olej i zanieczyszczenia, układ hydrauliczny przywrócony do normy.
Zobacz realizacjęNajczęściej zadawane pytania
Jakie są objawy zużytej pompy hydraulicznej?
Głośniejsza praca, wolniejsze ruchy robocze pod obciążeniem, wyższa temperatura oleju oraz opiłki na magnesie i we wkładzie filtra. Objawy narastają stopniowo, bo rosnący przeciek wewnętrzny zabiera coraz większą część wydajności.
Dlaczego pompa hydrauliczna wyje?
Wysoki, jednostajny pisk oznacza zwykle kawitację, czyli niedobór oleju po stronie ssania. Powodem bywa zapchany filtr ssawny, zbyt gęsty olej na mrozie, za niski poziom w zbiorniku albo zgnieciony przewód ssawny.
Jak odróżnić kawitację od napowietrzenia?
Po dźwięku. Kawitacja daje wysoki, równy pisk, a napowietrzenie nierówny stukot przypominający grzechotanie kamyków. Przy napowietrzeniu dochodzi piana w zbiorniku i gąbczasta praca siłowników.
Jak sprawdzić zużycie pompy bez demontażu?
Pompy tłoczkowe mają przewód przeciekowy do obudowy. Zmierzenie przepływu w tym przewodzie przy ciśnieniu roboczym pokazuje wielkość przecieku wewnętrznego. Typowa sprawna pompa oddaje tam 1-3% wydajności, a przekroczenie 10% oznacza poważne zużycie.
Czy po awarii pompy trzeba wymienić olej?
Trzeba usunąć z układu produkty zużycia, bo zostają w zbiorniku, przewodach i kanałach rozdzielacza. Można to zrobić wymianą oleju albo filtracją w obiegu. Sam spust oleju nie wystarcza, bo cząstki osiadają na ściankach i wracają do obiegu.
Co oznaczają opiłki na magnesie w zbiorniku?
Opiłki ferromagnetyczne pochodzą ze stalowych elementów pompy, rozdzielacza lub silników hydraulicznych. Ich obecność potwierdza zużycie mechaniczne, ale nie wskazuje źródła. Źródło rozstrzyga badanie oleju z analizą pierwiastków.
