Ang hydraulic pump sa isang construction machine ay nagbigay lamang ng 480 oras ng serbisyo bago napansin ng technician ang kakaibang ingay na parang graba na nagmumula sa suction side. Nang mabuksan ang unit, ang inlet area at ang pump cartridge ay nagpakita ng malalalim na hukay at magaspang na ibabaw. Iyon ay cavitation, hindi isang may sira na bahagi. Ang cavitation ay ang nangungunang sanhi ng napaaga na pagkabigo ng bomba sa mga hydraulic system, at halos palaging maiiwasan ito sa pamamagitan ng pag-unawa sa mga kondisyon na nag-trigger nito.
Ang cavitation ay nangyayari kapag ang fluid pressure sa pump inlet ay bumaba sa ibaba ng vapor pressure ng langis, na bumubuo ng mga vapor bubble na marahas na bumagsak habang sila ay itinutulak sa high-pressure zone sa loob ng pump. Ang pagbagsak ay bumubuo ng mga naisalokal na shock wave na sumisira sa metal, nagdudulot ng vibration, at kalaunan ay humahantong sa pagkasira ng bomba. Para sa makinarya sa konstruksyon operator, nangangahulugan ito ng hindi planadong downtime at magastos na pag-aayos. Ang isang kapalit na pump cartridge lamang ay maaaring magastos ng daan-daang dolyar, at ang downtime para sa isang excavator o hydraulic press ay maaaring maging mas mahal.
Ano ang Cavitation at Bakit Sinisira nito ang mga Pump
Ang cavitation ay isang pisikal na proseso na nangyayari sa anumang likidong bomba. Ang bawat hydraulic fluid ay may vapor pressure na tumataas sa temperatura. Kapag ang presyon sa suction side ng pump ay bumaba sa ibaba ng vapor pressure, ang fluid ay nagsisimulang kumulo sa ambient temperature, na bumubuo ng mga microscopic na bula. Habang naglalakbay ang mga bula na iyon sa rehiyong may mataas na presyon ng bomba, ang mga ito ay ibinabagsak ng nakapaligid na likido. Ang mga implosions na ito ay kumikilos tulad ng mga mikroskopikong martilyo laban sa mga ibabaw ng metal, na bumubuo ng mga shock wave na may mga lokal na presyon na maaaring lumampas sa 1,000 bar.
Ang margin sa pagitan ng available at kinakailangang NPSH ay tinatawag ng mga inhinyero na NPSH margin. Ang pagpapanatiling malusog ang margin na iyon ay ang nag-iisang pinakamahalagang panuntunan sa disenyo para maiwasan ang cavitation.
Ang pinsala mula sa prosesong ito ay may natatanging hitsura. Ang mga apektadong lugar, kadalasan ang suction port, ang pumapasok na gilid ng vane cartridge, o ang impeller, ay may pitted at pakiramdam ng magaspang sa pagpindot. Sa mga malubhang kaso, ang metal ay ganap na nawawala. Bumababa ang kapasidad ng bomba, lumalakas ang ingay, at lumalaki ang panganib ng kumpletong pag-agaw ng bomba.
Ang Mga Nangungunang Sanhi ng Cavitation sa Mga Sapatos
Ang pag-unawa sa mga sanhi ay ang unang hakbang patungo sa pag-iwas. Mayroong dalawang pangkalahatang kategorya: mga sanhi sa gilid ng pagsipsip at mga sanhi sa gilid ng paglabas. Ang talahanayan sa ibaba ay nagbubuod sa mga pinakakaraniwan.
| Kategorya | Dahilan | Epekto sa pump |
|---|---|---|
| Pagsipsip | Ang NPSHa ay mas mababa kaysa sa NPSHr | Nabubuo ang mga bula sa pasukan |
| Pagsipsip | Nakabara sa suction filter o strainer | Pagbaba ng presyon at pagdaloy ng gutom |
| Pagsipsip | Pagsipsip line too long, too small, or too many bends | Labis na pagkawala ng presyon |
| Pagsipsip | Mataas na temperatura ng likido | Ang presyon ng singaw ay tumataas, mas madaling mag-cavitate |
| Pagsipsip | Masyadong mataas ang naka-mount na bomba sa ibabaw ng antas ng langis | Hindi sapat ang ulo sa pasukan |
| Paglabas | Naka-block na saksakan, saradong balbula, o setting ng mataas na presyon | Paglabas cavitation |
| Paglabas | Ang operasyon na lampas sa rate ng bilis | Ang panloob na presyon ay bumaba sa ilalim ng presyon ng singaw |
| Sistema | Pagpasok ng hangin sa linya ng pagsipsip | Mga bulsa ng gas na ginagaya ang cavitation |
Ang pinakakaraniwang kategorya ay ang suction-side cavitation. Ito ay nangyayari kapag ang bomba ay hindi nakakakuha ng sapat na likido. Ang elemento ng filter ay ang pinaka-madalas na salarin: habang ang filter ay bumabara, ang pressure differential sa kabuuan nito ay tumataas, at ang pressure sa pump inlet ay bumaba sa ibaba ng vapor pressure. Kahit na ang isang filter na may katamtamang dami ng kontaminasyon ay maaaring magdulot nito.
Ang pangalawang karaniwang dahilan ay ang suction line mismo. Kung ang linya ay mas makitid kaysa sa rekomendasyon ng tagagawa ng bomba, o kung mayroong masyadong maraming mga siko at mga kabit, ang bilis ng likido sa linya ng pagsipsip ay tumataas at bumababa ang lokal na presyon. Ganito rin ang nangyayari kapag ang pump ay naka-mount sa itaas ng reservoir: ang suction lift ay lumampas sa kung ano ang ligtas na maibibigay ng fluid.
Ang temperatura ng likido ay isang nakatagong dahilan na madalas na napapansin ng mga operator. Ang presyon ng singaw ng karamihan sa mga hydraulic na langis ay tumataas nang malaki sa itaas ng 60°C. Kung ang isang sistema ay tumatakbo sa 70°C na may mababang antas ng langis o bahagyang barado na filter, maaaring magsimula ang cavitation kahit na ang mga kalkulasyon ng NPSH ay mukhang maayos sa yugto ng disenyo.
Ang discharge-side cavitation ay hindi gaanong karaniwan ngunit seryoso pa rin. Kung ang linya ng saksakan ay nakaharang, kung ang balbula ay bahagyang nakabukas, o kung ang pressure relief setpoint ay itinaas nang lampas sa rate ng kapasidad ng bomba, ang presyon sa mga elemento ng pumping ay maaaring bumaba sa ibaba ng presyon ng singaw. Sa piston pumps at mga bomba ng vane pareho, ang kundisyong ito ay gumagawa ng parehong ingay at pinsala.
Ang pagpasok ng hangin mula sa isang tumutulo na linya ng pagsipsip ay maaari ding gayahin ang mga sintomas ng totoong cavitation. Kapag ang bomba ay nakakakuha ng hangin, ang mga gas pocket ay bumagsak na may katulad na ingay at nagiging sanhi ng katulad na pagguho. Ang pagkakaiba ay ang ugat na sanhi ay hangin, hindi presyon ng singaw. Ang pag-inspeksyon at paghihigpit sa lahat ng koneksyon sa suction line ay isang simpleng hakbang na umiiwas sa maraming maling alarma.
Paano Matukoy ang Cavitation Bago Mabigo ang Pump
Ang Cavitation ay nagbibigay ng malinaw na mga babala. Ang pinaka-maaasahan ay tunog: isang tuluy-tuloy na "marbles in a jar" o parang gravel na kalansing na lumalala kapag tumaas ang workload. Ang panginginig ng boses ay ang pangalawang tanda. Ang isang pump na tumatakbo nang maayos sa 1,800 rpm ngunit nagiging magaspang sa 2,200 rpm ay nagsasabi sa iyo na ang pumapasok ay pinaghihigpitan.
Karaniwan din ang mga pagbabago sa pagganap. Unti-unting bumabagsak ang daloy, at ang hydraulic cylinder o motor sa ibabang bahagi ay gumagalaw nang mas mabagal kaysa noong bago ang system. Ang mga pagbabasa ng presyon sa outlet ng bomba ay nagbabago, at ang langis ay maaaring bumula sa reservoir.
Kapag binuksan mo ang pump sa panahon ng agwat ng serbisyo, siyasatin ang pump cartridge. Ang panloob na hanay ng vane ay kadalasang ang unang bahagi na nagpapakita ng pinsala. Ang mga pitted vane tip, scoring sa port plate, at magaspang na ibabaw sa suction port ay lahat ng mga tagapagpahiwatig na ang cavitation ay nangyayari. Ang mabuting balita ay ang kartutso ay isang maaaring palitan na bahagi. Sa isang T6/T7 style pump, ang cartridge ay maaaring palitan nang hindi pinapalitan ang pump housing, na nagpapababa sa gastos sa pagkumpuni.
T6/T7 Cartridge Double-Lip Blade Structure Gumagamit ang T-series ng double-lip blade structure, at ang mga double lips ay nakikipag-ugnay sa stator upang mabawasan ang epekto ng mga blades sa stator. T-series pump core oil s... Tingnan ang Produkto → Paano Pigilan ang Cavitation sa Tunay na Hydraulic System
Maaaring lapitan ang pag-iwas sa tatlong antas: disenyo ng system, mga gawi sa pagpapatakbo, at pagpapanatili.
Mga tip sa disenyo ng system
- Kalkulahin ang NPSHa sa ilalim ng pinakamasamang kalagayan: mataas na temperatura ng langis, kontaminadong filter, at pinakamababang antas ng langis sa reservoir. Panatilihin ang margin na hindi bababa sa 15-20% sa itaas ng kinakailangang NPSHr ng pump.
- Panatilihing maikli at tuwid ang linya ng pagsipsip hangga't maaari. Ang bilis ng likido sa linya ng pagsipsip ay hindi dapat lumampas sa 1.2 m/s para sa isang hydraulic pump. Gumamit ng mas malaking tubo kung kinakailangan.
- I-minimize ang mga fitting, elbows, at valves sa suction side. Ang bawat dagdag na angkop ay nagdaragdag ng pagbaba ng presyon.
- Gumamit ng return-line na filter sa halip na isang suction filter kung posible. Kung hindi maiiwasan ang isang suction filter, pumili ng isa na may mababang differential pressure at isang mapagbigay na bypass.
- Sa reservoir, panatilihin ang antas ng likido na sumasaklaw sa pumapasok na pump. Gumamit ng baffle upang maiwasan ang pag-ikot ng langis at paglabas ng hangin sa pump.
- Pumili ng pump na may NPSHr na akma sa available na NPSH. Ang isang vane pump sa V series ay idinisenyo na may compact cartridge at tahimik na operasyon, na maaaring gawing mas angkop para sa mga suction-sensitive system.
V Series Low Noise Single Pump V series low noise intra-vane pump ay nakakatugon sa industriya ng machine-tool. Ang mga bombang ito ay may mataas na presyon. May malaking kapasidad, compact size, mababang antas ng ingay, at mas mahabang serbisyo... Tingnan ang Produkto → Mga gawi sa pagpapatakbo
- Patakbuhin ang bomba sa loob ng saklaw ng bilis ng tagagawa. Karamihan sa mga vane pump ay na-rate para sa 1,200 hanggang 2,500 rpm. Ang pagtulak ng pump sa 3,000 rpm sa tuluy-tuloy na batayan ay nag-iimbita ng cavitation kahit na mukhang maayos ang linya ng pagsipsip.
- Panatilihin ang temperatura ng likido sa hanay na 40-60°C. Gumamit ng heat exchanger kapag patuloy na tumatakbo ang makina.
- Huwag itakda ang relief valve sa itaas ng pinakamataas na presyon ng tagagawa ng pump. Ang pressure setpoint ay dapat tumugma sa disenyo ng system, hindi sa teoretikal na limitasyon ng pump.
- Para sa mga high-pressure na application na may variable na load, ang isang piston pump gaya ng A10VSO series ay nag-aalok ng matibay na disenyo at magandang high-pressure tolerance.
A10VSO 31 Series Piston Pump Paglalarawan ng Produkto: Tingnan ang Produkto → Mga tip sa pagpapanatili
- Palitan ang mga filter ng pagsipsip ayon sa iskedyul, hindi kapag bumiyahe ang indicator. Ang isang filter na 80% na barado ay maaari pa ring gumawa ng sapat na presyon sa linya ng pagbabalik, ngunit ang pagbaba ng presyon sa gilid ng higop nito ay maaaring sapat na mataas upang sirain ang pumapasok sa pump.
- Suriin ang pump cartridge sa bawat naka-iskedyul na serbisyo. Kung ang mga tip ng vane ay nagpapakita ng pagkasira o pag-pit, iyon ay isang maagang senyales.
- Subaybayan ang temperatura ng langis at kontaminasyon. Ang mataas na temperatura at dumi ay isang nakamamatay na kumbinasyon.
Ang Bottom Line
Ang cavitation ay isang sintomas ng isang hydraulic system na hindi maganda ang disenyo, hindi maayos na pagpapatakbo, o hindi maganda ang pagpapanatili. Ang bomba mismo ay madalas na biktima, hindi ang dahilan. Ayusin ang mga kundisyon ng pumapasok, panatilihing malamig at malinis ang langis, at pumili ng bomba na ang kinakailangan ng NPSH ay tumutugma sa aktwal na sistema. Iyon ang pinakasimpleng landas sa pag-aalis ng pinsala sa cavitation at pagpapanatili ng hydraulic equipment sa serbisyo.
