Objawy zużytej pompy hydraulicznej w maszynach JCB

Pompa hydrauliczna to kluczowy element układu napędowego maszyn budowlanych, takich jak koparki, ładowarki czy spycharki. Odpowiada za zasilanie siłowników i pracę osprzętu, a jej sprawne działanie ma bezpośredni wpływ na wydajność i efektywność całej maszyny. Awarie pomp mogą prowadzić do kosztownych napraw i przestojów, dlatego tak istotne jest wczesne rozpoznanie objawów zużycia. Prawidłowe działanie pompy jest kluczowe dla efektywności i wydajności pracy tych urządzeń.

Rola i zasada działania pompy hydraulicznej

Pompa hydrauliczna jest jednym z najważniejszych elementów w maszynach budowlanych, odpowiadającym za całą pracę roboczą. Działa na zasadzie tłoczenia i wytwarzania wysokiego ciśnienia oleju. System rozdzielaczy, zaworów, cewek, pomp wspomagających, silników hydraulicznych i siłowników sprawia, że maszyna jeździ, obraca się, skręca i porusza ramionami. Pompa zamienia energię mechaniczną, dostarczaną przez silnik spalinowy lub elektryczny, w energię hydrauliczną, przekształcając ją w przepływ oleju. Olej hydrauliczny pełni dwie kluczowe funkcje: przenosi moc oraz smaruje części układu hydraulicznego, dzięki czemu zmniejsza się tarcie i zużycie elementów.

Rodzaje pomp hydraulicznych w maszynach budowlanych

W maszynach budowlanych najczęściej występują dwa rodzaje pomp hydraulicznych:

• Pompa hydrauliczna zębata
• Pompa hydrauliczna wielotłoczkowa (tłoczkowa)

Pompa zębata

Pompa zębata o zazębieniu zewnętrznym składa się z dwóch jednakowych kół zębatych, osadzonych możliwie jak najciaśniej w korpusie. Obracające się koła zębate zagarniają ciecz z komory ssawnej do przestrzeni międzyzębnych, transportując ją do komory tłocznej. Jedno z kół jest napędzane przez zewnętrzne źródło. Pompy zębate są pompami o stałej wydajności, cechują się prostą konstrukcją i dużą niezawodnością.

Pompa wielotłoczkowa

Pompa wielotłoczkowa składa się z kilku lub kilkunastu małych pomp tłokowych umieszczonych w jednym korpusie. Jako zwielokrotniona pompa tłokowa, której każdy tłoczek pracuje w innej fazie, charakteryzuje się wydajnością bliską stałej. Im większa liczba tłoczków, tym mniejsze pulsacje wydajności.

Główne objawy zużytej pompy hydraulicznej

Mimo że pompy hydrauliczne w maszynach budowlanych są skonstruowane do pracy w ciężkich warunkach, z upływem czasu każda pompa hydrauliczna ulega zużyciu. Usterka może być zarówno długim i ledwo zauważalnym procesem, jak i nagłym wypadkiem. W wielu sytuacjach czujny operator jest w stanie zauważyć oznaki awarii pompy zanim całkowicie się ona zepsuje. Kluczowe jest zwracanie uwagi na wszelkie nieprawidłowości w działaniu maszyny.

1. Spadek wydajności i utrata mocy

• Wolniejsze ruchy siłowników: Maszyna wykonuje czynności wolniej niż zwykle. Operatorzy powinni być czujni na wolniejsze ruchy siłowników, brak reakcji na sterowanie czy nagły spadek ciśnienia w układzie. Przykładowo, ładowarka kołowa może potrzebować nawet 40% więcej czasu na jazdę.
• Brak siły: Maszyna może mieć problem z wykonaniem podstawowych funkcji roboczych. W przypadku JCB 3CX SITEMASTER z 1995 roku, objawy obejmowały brak siły podczas jazdy i pracy przodem po rozgrzaniu maszyny, np. przy nabieraniu urobku nie miała siły kołami zakręcić.
• Problemy z jazdą: Na przykład, maszyna staje się stopniowo coraz słabsza, szczególnie po rozgrzaniu. W opisanym przypadku JCB 3CX, na ciepło po przejechaniu kilku kilometrów ciśnienie w skrzyni biegów spadało, co objawiało się brakiem siły podczas jazdy na 4 biegu, nawet przy dodaniu dużo gazu.

2. Nietypowe hałasy i wibracje

• Wycie, stukanie, zgrzytanie, buczenie, pisk: Jednym z najczęściej występujących objawów, że z pompą hydrauliczną dzieje się coś złego, są dźwięki, które zaczynają się z niej wydobywać. Dźwięki te często są wynikiem tarcia metalowych elementów, co może prowadzić do dalszych uszkodzeń. Nietypowe dźwięki często pojawiają się przy zmianie obciążenia.
• Wibracje: Nieregularne wibracje mogą wskazywać na zużycie wewnętrznych komponentów pompy.
• Pienienie się oleju: Głośna praca pompy hydraulicznej może również towarzyszyć pienieniu się oleju. W takim przypadku warto upewnić się, czy układ nie wciąga powietrza, co może prowadzić do kawitacji.

3. Wycieki oleju i nieprawidłowa temperatura

• Wycieki oleju hydraulicznego: Każda nieszczelność to sygnał alarmowy. Wyciekający płyn zmniejsza wydajność układu. Przeciek oleju hydraulicznego na uszczelniaczu wałka napędzającego pompę zębatą jest często objawem zużycia pompy, a sama wymiana uszczelniacza nie zawsze pomaga. Niekiedy zauważalne są również bryłki powstałe z połączenia oleju hydraulicznego z brudem.
• Przegrzewanie oleju/pompy: Zbyt wysoka temperatura oleju (powyżej 60°C) może prowadzić do degradacji uszczelek, rozrzedzenia oleju hydraulicznego i przedwczesnego zużycia elementów wewnątrz pompy, co negatywnie wpływa na bezpieczeństwo pracy maszyny. Stałe przekraczanie optymalnego zakresu temperaturowego (50 do 60°C) jest sygnałem, że z układem dzieje się coś niepokojącego.

4. Spadki ciśnienia i ostrzeżenia na panelu

• Wahania ciśnienia: Jeśli zauważysz nagłe spadki ciśnienia, sprawdź stan układu. W opisanym przypadku JCB 3CX SITEMASTER, na zimno ciśnienie w skrzyni wynosiło 8-10 bar, a na ciepło spadało do 2-5 bar. Po remoncie prawidłowe ciśnienie na wolnych obrotach wynosiło około 8 bar, a przy 2000 obrotów - 11 bar.
• Zapalająca się kontrolka ciśnienia: W przypadku JCB 3CX SITEMASTER zapalająca się kontrolka ciśnienia w skrzyni biegów po rozgrzaniu maszyny była kluczowym objawem awarii.

Główne przyczyny awarii i zużycia pomp hydraulicznych

Pompy hydrauliczne są narażone na różnorodne czynniki, które mogą prowadzić do ich uszkodzenia. Zaniedbania w eksploatacji i konserwacji to główne źródła problemów.

• Zabrudzenia oleju hydraulicznego: Cząstki metalu, kurz, resztki uszczelek czy woda to najczęstsze przyczyny usterek pomp. Powodują przyspieszone zużycie wewnętrznych komponentów, co może prowadzić do spadku ciśnienia, zwiększonego hałasu czy nawet całkowitego uszkodzenia pompy. Nawet małe cząstki mogą uszkodzić precyzyjne elementy.
• Niski poziom, zła jakość lub zbyt wysoka temperatura oleju: Pompy hydrauliczne pracują pod dużym obciążeniem, wymagają stałego chłodzenia i smarowania. Niski poziom oleju, jego zła jakość lub zbyt wysoka temperatura mogą prowadzić do przegrzania i zatarcia pompy. Przegrzanie oleju powyżej 60°C przyspiesza zużycie uszczelek i łożysk.
• Praca pod zwiększonym ciśnieniem i przeciążanie: Długotrwała praca pod zwiększonym ciśnieniem jest jednym z najczęstszych powodów uszkodzeń mechanicznych. Niewłaściwa regulacja zaworów, zablokowane przewody czy długotrwałe przeciążenia powodują nadmierne zużycie elementów pompy.
• Naturalne zużycie elementów: Każda pompa hydrauliczna ma swoją określoną żywotność. Z czasem dochodzi do zużycia tłoczków, łożysk czy uszczelnień. Tarcie pomiędzy ruchomymi częściami jest naturalnym procesem, który prowadzi do zużywania.
• Niewystarczające smarowanie: Jest główną przyczyną przegrzewania i uszkodzeń.
• Niedostateczna konserwacja i niewłaściwa obsługa: Regularne przeglądy i konserwacja są kluczowe. Niewłaściwa obsługa maszyny lub pompy (np. praca na maksymalnym udźwigu przy pełnym wysięgu) może prowadzić do nadmiernego obciążenia i uszkodzeń.

Zasady eksploatacji i konserwacji pompy hydraulicznej

Aby pompa hydrauliczna mogła jak najdłużej pełnić swoją funkcję, musi być odpowiednio konserwowana. Profilaktyka to najlepszy sposób na uniknięcie kosztownych napraw. Dzięki odpowiedniej pielęgnacji układu hydraulicznego maszyna będzie działać dłużej i wydajniej.

1. Wymiana olejów i filtrów w układzie hydraulicznym

• Pompę zasila olej bezpośrednio ze zbiornika, dlatego bardzo ważne jest, aby nie było w nim żadnych zanieczyszczeń. Podczas nalewania i uzupełniania oleju nie należy używać starych baniek ani pojemników niewiadomego pochodzenia. Olej nalewamy po uprzednim zamontowaniu filtra w zbiorniku.
• Bezawaryjną pracę pompy można wydłużyć przez wymianę oleju zgodnie z zaleceniami producenta maszyny, zarówno pod względem czasu, jak i specyfiki oleju. Jeśli maszyna nie przepracowała wymaganych do wymiany godzin w ciągu dwóch lat, olej i tak należy wymienić, ponieważ straci swoje właściwości.
• Na całym układzie hydraulicznym znajdują się filtry, które również należy wymieniać zgodnie ze wskazaniami producenta (tzw. DTR-ka). Planowane przeglądy to podstawa. Zaleca się sprawdzanie stanu oleju co 500 godzin pracy.

2. Kontrola poziomu oleju w zbiorniku hydraulicznym

• Bardzo ważna sprawa to odpowiedni stan (poziom) oleju. Najczęściej w okolicach zbiornika jest wskaźnik poziomu oleju. Do codziennych obowiązków operatora należy jego sprawdzanie. Większość zbiorników wyposażona jest w czujnik poziomu oleju, jednak „optyczna” kontrola jest nieodzowna.

3. Odpowietrzniki powietrza

• Zbiorniki wyposażone są w odpowietrzniki, które też należy wymieniać za każdym razem, kiedy wymieniamy olej. Ich niedrożność powoduje zapowietrzenie się układu hydraulicznego.
• Szczelność całej linii hydraulicznej odgrywa bardzo ważną rolę, zapobiegając niekontrolowanemu ubytkowi oleju, który może doprowadzić nawet do zatarcia pompy hydraulicznej.

4. Przestrzeganie zasad eksploatacji i czystość systemu

• Przestrzeganie zasad przy nalewaniu i wymiana filtrów zgodna z instrukcją, nie zapewni czystości w całym układzie. Dlatego też od czasu do czasu zalecane jest płukanie zbiornika, gdzie osadza się poza filtrami najwięcej zanieczyszczeń.
• Unikaj przeciążania pompy i zawsze dostosowuj obciążenie do specyfikacji technicznej maszyny.
• Dbaj o czystość oleju i całego systemu hydraulicznego.

Diagnostyka, wymiana i regeneracja pompy hydraulicznej

W przypadku awarii pompy hydraulicznej, konieczna jest jej wymiana lub regeneracja. Szybka reakcja na problemy oszczędza czas i koszty. Ignorowanie problemu nie tylko może prowadzić do poważniejszych uszkodzeń, ale również zwiększać ryzyko awarii innych komponentów i znacząco podnosić koszty naprawy.

1. Jak rozpoznać uszkodzenie pompy?

Pierwszym krokiem w diagnozowaniu uszkodzonej pompy hydraulicznej jest zwrócenie uwagi na wszelkie nieprawidłowości w działaniu maszyny. Regularne inspekcje i konserwacja są niezbędne dla wykrywania i zapobiegania problemom. Nie chodzi tu tylko o wymianę filtrów i sprawdzanie stanu oleju, ale również o kontrolę ciśnienia, stanu uszczelek i zużycie mechaniczne komponentów.

• Analiza oleju: Jakość oleju hydraulicznego jest kluczowym czynnikiem. Pojawienie się pęcherzyków powietrza, zanieczyszczeń czy metalowych opiłków w oleju to wyraźne sygnały. Badanie oleju może ujawnić obecność zanieczyszczeń.
• Sprawdzanie ciśnienia: Ciśnienie w układzie hydraulicznym powinno być sprawdzane na wolnych obrotach i przy wyższych obrotach silnika. Niekiedy niespodziewane i niepłynne ruchy pompy mogą być spowodowane jej usterką, ale z racji tego, że przyczyną może być wiele innych części w układzie hydraulicznym, diagnozowanie awarii pompy na podstawie tych ruchów nie zawsze jest proste.
• Test na nieszczelności: Prosty test, polegający na posmarowaniu węża ssącego pianką do golenia, może pomóc w identyfikacji nieszczelności w przypadku pienienia się oleju.
• Lokalizacja pompy w JCB 3CX: W maszynach JCB 3CX pompa hydrauliczna znajduje się zazwyczaj w podobnym miejscu co w innych generacjach urządzeń tej samej marki, najczęściej z tyłu maszyny, zamontowana do skrzyni biegów. Wcześniej bywały montowane z przodu, z napędem wałkiem od koła pasowego silnika.
• Specyficzne problemy JCB 3CX (skrzynia Powershift): Problemy z jazdą mogą wynikać z zużycia tarczek sprzęgłowych, które odpowiadają za jazdę do przodu, do tyłu i poszczególne biegi. Jeśli jazda do tyłu lub na niektórych biegach działa poprawnie, może to wskazywać na problemy ze skrzynią biegów. Nawet po remoncie skrzyni, wymianie tarczek, uszczelnień i nowej pompie jazdy, problemy z ciśnieniem i jazdą mogą nadal występować, dlatego warto sprawdzić również stan sprzęgła hydrokinetycznego.

2. Wymiana pompy hydraulicznej

W przypadku awarii pompy hydraulicznej, należy rozpocząć od dokładnego wyczyszczenia całego układu, w zależności od rodzaju awarii. Jeżeli pompa główna, wspomagająca lub silnik jazdy czy obrotu uległy uszkodzeniu i do układu dostało się mnóstwo drobnych elementów, konieczne jest usunięcie oleju również z rozdzielaczy, siłowników i przewodów hydraulicznych. Znacznie częściej pompy wymienia się jednak wskutek zużycia i utraty mocy.

Wymieniając pompę, należy przestrzegać pewnych zasad:

1. Po zdemontowaniu pompy, zbiornik należy opróżnić ze starego oleju i dokładnie wypłukać.
2. Następnie wymienić wszystkie filtry hydrauliczne występujące w maszynie.
3. Przed samym montażem, do pompy należy nalać oleju (w miarę możliwości), aby nie była "sucha".
4. Wymienić wszystkie uszczelnienia i o-ringi przy pompie.
5. Zamontować pompę i nalać olej hydrauliczny do zbiornika, koniecznie po zamontowaniu filtra w zbiorniku.
6. Dla pewności można poluzować przewody hydrauliczne na wyjściu zasilania z pompy (aż się przeleje), a następnie je dokręcić.
7. Kiedy mamy pewność, że wszystko jest dobrze, uruchamiamy maszynę na kilka sekund. Powtarzamy tę czynność trzy-cztery razy, aby dokładnie odpowietrzyć układ hydrauliczny.
8. Następnie uruchamiamy maszynę ponownie i zostawiamy ją na wolnych obrotach przez kilka minut. Później delikatnie zaczynamy uruchamiać poszczególne funkcje maszyny.

Nowe pompy są fabrycznie ustawiane na odpowiednich wartościach, więc nie ma potrzeby ich regulacji. Nigdy nie wolno regulować pompy "na oko".

3. Regeneracja pompy hydraulicznej

Regeneracja pompy hydraulicznej to proces, który powinien być zarezerwowany wyłącznie dla kompetentnych i dobrze wyposażonych serwisów, gdyż jest to zadanie wymagające precyzji i zaawansowanej wiedzy technicznej. Zębate pompy nie są aż tak drogie w regeneracji, gorzej jest z tłoczkowymi.

• Diagnostyka: Każda naprawa rozpoczyna się od szczegółowej diagnostyki, dzięki której jesteśmy w stanie dokładnie określić zakres uszkodzeń i potrzebnych prac.
• Oferta: Po diagnostyce, klient otrzymuje szczegółową ofertę na naprawę, w której uwzględnia się zarówno części do wymiany, jak i części do regeneracji.
• Wymiana uszczelnień: W przypadku pomp jednosekcyjnych zębatych, gdzie uszkodzeniu uległ jedynie o-ring, można rozważyć wymianę zestawu naprawczego składającego się z uszczelnień (koszt takiej operacji wyniósł w jednym przypadku 60 zł).
• Testowanie: Po zakończeniu procesu regeneracji, każda pompa poddawana jest profesjonalnym testom na specjalistycznej stacji.

W zależności od stopnia uszkodzenia, bardziej opłacalna może być wymiana pompy na nową. Większość warsztatów oferuje gwarancję: 12 miesięcy na części i 6 na robociznę.

tags: #jakie #sa #objawy #zuzytej #pompy #transmisyjnej