Przegrzewanie się układu hydraulicznego w maszynach JCB: przyczyny i rozwiązania

Przegrzewanie się układu hydraulicznego to powszechny problem w maszynach budowlanych, takich jak koparkoładowarki JCB. Może prowadzić do osłabienia pracy hydrauliki, szarpania siłowników, a w skrajnych przypadkach - do poważnych uszkodzeń komponentów. Zrozumienie przyczyn i wdrożenie odpowiednich rozwiązań jest kluczowe dla zachowania sprawności i długiej żywotności maszyny.

Optymalna temperatura oleju hydraulicznego i skutki jej przekroczenia

W optymalnych warunkach temperatura oleju hydraulicznego nie powinna przekraczać 83°C. Powyżej tej wartości olej zaczyna się starzeć i ulegać degradacji. Jego lepkość spada, a dodatki uszlachetniające tracą swoje właściwości, co skutkuje mniejszą zdolnością oleju do przenoszenia mocy. Przegrzany olej może również negatywnie wpływać na pracę całej maszyny; na przykład, gdy zbyt gorący olej zagrzeje metalowe elementy znajdujące się w hydromotorze czy pompie hydraulicznej, zwiększy się ich objętość, a co za tym idzie - zwiększy się także poziom tarcia między nimi, co jedynie przyspieszy ich zużycie.

Przyczyny przegrzewania się układu hydraulicznego

Ogrzewanie układu hydraulicznego można podzielić na dwie kategorie, w zależności od przyczyn nagrzewania: jedna to nagrzewanie spowodowane względami projektowymi, a druga wynika z awarii lub niewłaściwego użycia elementów hydraulicznych, co powoduje wydzielanie się ciepła.

1. Nagrzewanie spowodowane względami projektowymi

Niewłaściwy dobór oleju hydraulicznego

Niewłaściwe użycie numeru oleju hydraulicznego może prowadzić do nagrzewania się układu. Gdy wybrany olej ma niską temperaturę, układ działa normalnie, ale gdy układ pracuje przez pewien czas, temperatura oleju jest wysoka, a lepkość oleju hydraulicznego maleje. Powoduje to wzrost wewnętrznych wycieków w układzie, a wzrost temperatury oleju sprzyja wzrostowi wycieku, co tworzy błędne koło.

Niektórzy producenci zalecają stosowanie w swoich maszynach olejów 15W40, 10W30, podczas gdy inne wymagają olejów hydraulicznych o lepkości 32 lub 46 (np. Shell Tellus S2 V 46). Zastosowanie zbyt gęstego oleju, na przykład LHL68 zamiast HP32 lub 46, może spowodować, że maszyna będzie "przechodzić katusze, pchając ten mazut w hydraulikę".

Nieracjonalna konstrukcja zbiornika oleju

Kluczową rolą zbiornika jest magazynowanie oleju hydraulicznego, ale pełni on również funkcję chłodzącą, osadzającą zanieczyszczenia i oddzielającą wodę. Nieracjonalna konstrukcja zbiornika objawia się głównie na dwóch poziomach:

• Zbyt mała objętość zbiornika: Pompy do betonu (i podobne mobilne urządzenia hydrauliczne) mają zazwyczaj zbiorniki o objętości dwukrotnie większej od przepływu pompy hydraulicznej. Mała całkowita powierzchnia odprowadzania ciepła i pojemność zbiornika przyczyniają się do problemu.
• Niewłaściwy projekt wnętrza zbiornika: W niektórych konstrukcjach wylot rury ssącej i wylot rury powrotnej są blisko siebie, a pośrodku nie ma przegrody. Ogranicza to obieg chłodzący oleju hydraulicznego w zbiorniku i sposób osadzania zanieczyszczeń, a nawet może prowadzić do tego, że większość oleju z pompy trafia bezpośrednio do rury ssącej, zmniejszając efekt rozpraszania ciepła.

Niewystarczający przepływ rozpraszania ciepła i nieuzasadnione umiejscowienie chłodnicy

Zdolność odprowadzania ciepła przez system może być zmniejszona z kilku powodów. Metody chłodzenia w pompach do betonu to chłodzenie powietrzem i chłodzenie wodą, przy czym częściej wybierane jest chłodzenie powietrzem. Niektóre maszyny uwzględniają wymagania ciśnieniowe chłodnicy, osadzając ją w kanale oleju układu mieszającego. Ponieważ natężenie przepływu w układzie mieszającym jest małe, efekt chłodzenia całego systemu jest słaby, co powoduje jego nagrzewanie.

Rozwiązanie:

• Można wybrać oddzielny obieg chłodzenia, aby poprawić efekt chłodzenia.
• Można ustawić chłodnicę w całym kanale olejowym pompy w układzie, aby zwiększyć przepływ odprowadzania ciepła i poprawić efekt chłodzenia. Należy wtedy zwrócić uwagę na prędkość wentylatora chłodzącego - nie może być zbyt niska. Można użyć silnika do napędzania wentylatora lub ustawić silnik napędzający ciśnienie dolne w całym kanale olejowym pompy.

Nierozsądny projekt i instalacja rurociągu

W projektowaniu układu hydraulicznego nie można ignorować projektu i instalacji rurociągu. Każdy rurociąg powinien być ściśle zaprojektowany zgodnie z ciśnieniem roboczym i natężeniem przepływu, aby zapobiec zbyt małej konstrukcji rury, co powoduje duże natężenie przepływu, a straty ciśnienia są zbyt duże, prowadząc do powstawania ciepła.

2. Nagrzewanie spowodowane niewłaściwym użytkowaniem lub awarią elementów

Niski poziom oleju hydraulicznego

Poziom oleju hydraulicznego w zbiorniku poniżej minimum powoduje zmniejszenie zdolności odprowadzania ciepła przez zbiornik. W przypadku maszyn takich jak JCB 3CX, niski poziom oleju może prowadzić do osłabienia hydrauliki, bzyczenia i szarpania siłowników, a także grozi uszkodzeniem pompy hydraulicznej. Należy w każdej chwili obserwować poziom oleju i utrzymywać go w normalnej objętości.

Zmniejszony efekt chłodzenia chłodnicy

Zmniejszenie efektu chłodzenia chłodnicy może być spowodowane następującymi przyczynami:

• Wewnętrzna blokada chłodnicy lub zanieczyszczenie powierzchni: Powoduje to otwarcie urządzenia zabezpieczającego chłodnicy, zmniejszenie przelewu chłodnicy i przepływu rozpraszania ciepła, lub słabą wentylację, co obniża współczynnik przenikania ciepła i zmniejsza efekt chłodzenia. Należy regularnie sprawdzać i czyścić chłodnicę, aby usunąć brud z powierzchni i zapewnić drożność wnętrza.
• Niewłaściwe ciśnienie otwarcia zaworu bezpieczeństwa chłodnicy: Jeśli ciśnienie otwarcia zaworu bezpieczeństwa jest niższe niż wskazana wartość, urządzenie zabezpieczające chłodnicy zostanie otwarte, powodując oddzielenie przelewu i zmniejszenie przepływu ciepła. Należy odpowiednio wyregulować ciśnienie otwarcia urządzenia zabezpieczającego i regularnie je sprawdzać.

Niewłaściwa regulacja ciśnienia w układzie hydraulicznym

Układ hydrauliczny jest zazwyczaj wyposażony w zawory bezpieczeństwa, zawory nadmiarowe i zawory sekwencyjne. Jeśli ciśnienie zaworu bezpieczeństwa zostanie ustawione na zbyt niskie, zawór będzie się często otwierał, co spowoduje uszkodzenie w wyniku przepełnienia i nagrzanie instalacji. Jeśli regulacja ciśnienia jest zbyt wysoka, zwiększy to nieszczelność w układzie i również spowoduje jego nagrzewanie. Zmiana ciśnienia w układzie hydraulicznym na inne niż ustalił producent z pewnością spowoduje przegrzanie oleju hydraulicznego.

Awarie komponentów hydraulicznych

• Zużyte pompy hydrauliczne: Zużyte pompy mogą "mielić" olej, co prowadzi do jego przegrzewania i osłabienia hydrauliki. W takim przypadku regeneracja lub wymiana pompy jest konieczna.
• Uszkodzony lub zużyty wyłącznik ciśnieniowy: Służy do sterowania pracą pompy. Jeśli jest problem z tym przełącznikiem, nie będzie on w stanie wykryć, kiedy w układzie nie ma oleju, a zatem pompa będzie działała nawet wtedy, gdy nie będzie przepływu oleju.
• Zabrudzony lub zatkany filtr oleju: Filtr pomaga oczyścić wszelkie zanieczyszczenia. Zatkany filtr może ograniczać przepływ oleju i powodować jego nagrzewanie.
• Uszkodzone lub zużyte uszczelki: Uszczelki są zaprojektowane tak, aby zapobiegać wyciekom. Jeśli są uszkodzone, mogą pozwolić na wyciek płynu do miejsc, w których nie powinno go być, co prowadzi do spadku ciśnienia i wzrostu temperatury.

Inne czynniki

• Zbyt małe węże hydrauliczne: Używanie węży, które są zbyt małe do danego zastosowania, może spowodować tarcie wewnątrz węża i doprowadzić do jego przegrzania.
• Wysoka temperatura otoczenia: Jeśli temperatura otoczenia jest zbyt wysoka, może to również spowodować problemy z przegrzaniem pompy hydraulicznej. W przypadku pracy w gorące dni, maszyna może wymagać dodatkowego chłodzenia.
• Brak lub awaria wewnętrznego wentylatora chłodzącego pompy: Większość pomp wyposażona jest w wewnętrzny wentylator, który przepuszcza powietrze w celu utrzymania chłodu.

Rozwiązania i zapobieganie przegrzewaniu się układu hydraulicznego

Regularna konserwacja

Pierwszym krokiem w zapobieganiu przegrzania pompy hydraulicznej jest jej regularna konserwacja. Przy wysokociśnieniowych systemach hydraulicznych należy sprawdzać, czy nie ma wycieków po każdym uruchomieniu. Podczas konserwacji układu hydraulicznego należy dokładnie sprawdzić wszystkie węże pod kątem pęknięć lub uszkodzeń, a także oznak zużycia, takich jak luźne złączki lub zużyte uszczelki.

Właściwy dobór i wymiana oleju

Należy stosować wyłącznie olej hydrauliczny o właściwej lepkości i spełniający normy jakości zalecane przez producenta maszyny (np. JCB HP32 lub inny, zgodnie ze specyfikacją). Nigdy nie należy mieszać kilku typów oleju jednocześnie. W przypadku wątpliwości należy skonsultować się ze specyfikacją maszyny lub zaufanym serwisem. Wymiana oleju i filtrów powinna być przeprowadzana zgodnie z zaleceniami producenta.

Czyszczenie i kontrola chłodnicy

Regularne czyszczenie żeberek chłodnicy oleju hydraulicznego jest kluczowe. Należy upewnić się, że chłodnica jest drożna i że jej wentylacja działa poprawnie. Warto także sprawdzić ciśnienie otwarcia zaworu bezpieczeństwa chłodnicy.

Kontrola i regulacja ciśnienia

Ciśnienie w układzie hydraulicznym zostało dokładnie ustalone przez inżynierów. Wszelkie regulacje zaworów bezpieczeństwa, nadmiarowych i sekwencyjnych powinny być wykonywane zgodnie ze specyfikacją producenta, aby uniknąć przegrzewania.

Sprawdzenie i regeneracja komponentów

W przypadku problemów z osłabioną hydrauliką, szarpaniem siłowników lub przegrzewaniem, należy sprawdzić wydajność pompy hydraulicznej, stan uszczelek, filtrów oraz wyłącznika ciśnieniowego. Zużyte lub uszkodzone elementy powinny zostać zregenerowane lub wymienione.

Właściwy dobór węży

Upewnij się, że używane węże hydrauliczne mają odpowiednią średnicę dla danego zastosowania, aby zminimalizować tarcie i ryzyko przegrzewania.

Jeśli mimo tych działań problem przegrzewania się układu hydraulicznego nadal występuje, warto skontaktować się z zaufanym i doświadczonym serwisem hydrauliki siłowej. Profesjonaliści doskonale wiedzą, jak poradzić sobie z wieloma różnymi problemami z podzespołami hydraulicznymi, w tym z trudnymi do zdiagnozowania usterkami czujników przeciążeniowych lub termostatów w układzie.

tags: #jcb #grzeje #sie #hydrauliczny