Лучшие практики для процессов кровотечений и удаления воздуха в гидравлических системах

Понимание того, как воздух входит и влияет на гидравлические системы

Гидравлические системы полагаются на почти несжимаемость жидкости для передачи мощности. Когда воздух проникает в жидкость, сжимаемость резко повышается, вызывая губчатое приведение в действие, неустойчивое движение, падение давления и ускоренную кавитацию насоса. Воздух может поступать по нескольким путям: рыхлые фитинги или изношенные уплотнения, которые втягивают воздух во время циклов отрицательного давления; процедуры технического обслуживания, такие как замена компонентов или заполнение резервуара; аэрация, вызванная обратной линией, расположенной над поверхностью жидкости или турбулентным потоком; и растворенный воздух, который выходит из раствора, когда давление резко снижается.

В гидравлической жидкости существуют три типа присутствия воздуха: свободный воздух (большие пузырьки, видимые в жидкости), воздух с вовлечением (маленькие пузырьки, суспендированные в масле, часто придающие ему молочную или пенистую внешность) и растворенный воздух (воздух молекулярного уровня, который невидим, но может выходить из раствора при повышении температуры или падении давления). Каждый тип требует немного разных стратегий удаления. Свободный и сцепленный воздух устраняется кровотечением и циклизацией системы; растворенный воздух обычно требует времени при повышенном давлении в сочетании с управлением температурой жидкости.

Инженеры должны распознавать явные признаки загрязнения воздуха: губчатое или вялотекущее движение цилиндров, необычно громкая работа насоса (особенно нытье или стучащий звук), масло, которое кажется пенистым после возвращения в резервуар, и непоследовательные показания манометра. Устранение этих симптомов быстро предотвращает вторичные повреждения, такие как выдувание уплотнений, отказы подшипников и окисление жидкости.

Предварительная подготовка кровоточащей системы

Перед тем, как пытаться провести какую-либо процедуру кровотечения, система должна быть готова, чтобы избежать введения дополнительного воздуха или загрязняющих веществ.

Если имеется порт с подачей давления или прицельное стекло, используйте его для оценки текущего состояния жидкости. Молочный или пенистый вид указывает на зацепленный воздух; прозрачная жидкость с случайными пузырьками предполагает свободный воздух, который можно удалить простым циклическим движением.

Методология кровопускания

Правильный метод кровотечений зависит от архитектуры системы, доступности точек кровотечения и от того, имеете ли вы дело с новой установкой, постремонтным обслуживанием или обычным обслуживанием.

Ручное кровотечение через высокоточечные клапаны

Большинство гидравлических цепей включают кровоточащие клапаны (иногда называемые винтами с воздушным кровотечением) в самых высоких физических точках - порты цилиндров, крышки аккумуляторов или многообразные блоки. Воздух естественным образом поднимается в эти места, потому что он менее плотный, чем масло. Откройте клапан медленно с вентиляционной трубкой или тряпкой на месте, чтобы захватить выходящую жидкость. Управляйте соответствующим приводом через несколько циклов полного хода, сохраняя клапан открытым; воздух будет вытеснен, когда масло вытесняет его. Закройте клапан немедленно, когда появляется постоянный поток жидкости без пузырьков. Повторите для каждой высокой точки в цепи.

Система велоспорта без выделенных клапанов

Если в системе отсутствуют кровоточащие клапаны, часто достаточно использовать приводы для велосипедного движения по всему диапазону движения. Запускайте каждый цилиндр, расширяющийся и втягивающий, каждый двигатель, вращающийся в обоих направлениях, и каждый направленный клапан, перемещающийся. Выполняйте этот цикл под низким давлением и на умеренной скорости - примерно 20-30% от максимального номинального потока - чтобы избежать насильственного действия, которое может повторно впитывать воздух. После нескольких циклов, позвольте системе отдохнуть в течение нескольких минут, чтобы позволить любым оставшимся пузырькам подняться к резервуару, затем проверьте уровень жидкости и сверху, если это необходимо.

Кровотечение под давлением

Кровотечение под давлением эффективно для больших систем или при растворении воздуха должно быть вытеснено. Инструмент для кровопускания под давлением прикрепляется к резервуару или служебному порту и применяет регулируемый воздух низкого давления (обычно 0,3-0,5 бар / 5-7 пси) к поверхности жидкости. Это давление проталкивает масло через цепь, выталкивая воздух через открытые кровоточащие клапаны. Этот процесс быстрее, чем ручная циклизация и хорошо работает для гидростатических приводов с замкнутым циклом. Всегда следуйте пределам давления производителя, чтобы избежать продувания уплотнений или разрыва шлангов. Наружное звено: Мобильные гидравлические подсказки — Методы кровопускания гидравлической системы .

Вакуумное кровотечение

Вакуумное кровотечение прикладывает отрицательное давление к резервуару или выделенному порту для извлечения воздуха из раствора до того, как он может войти в цепь. Этот метод особенно полезен для систем со сложной геометрией или после полного изменения жидкости. Вакуумный насос вытягивает небольшой вакуум (около 0,8-0,9 бара абсолютного, то есть 0,1-0,2 бара ниже атмосферного) на резервуар. Снижение давления стимулирует растворенный и захваченный воздух образовывать пузырьки, которые поднимаются на поверхность и эвакуируются. Как только вакуум стабилен, насос удаляется и резервуар медленно возвращается в атмосферное давление с сухим воздухом или инертным газом. Вакуумное кровотечение требует тщательного мониторинга, чтобы избежать кавитации насоса на стороне всасывания. Внешняя связь: Мощность & усилитель; Движение — Вакуумное обезвоживание и деаэрация для гидравлических масел .

Рециркуляционная фильтрация с деаэрацией

Современные гидравлические системы часто включают в себя петлю рециркуляции с фильтром почечного цикла, специально предназначенным для отделения воздуха от масла. Эти устройства используют центробежную силу или коалесцирующую среду для автоматического отделения воздуха и вентиляции. Этот метод работает непрерывно и идеально подходит для машин с высокой доступностью, где ручное кровотечение непрактично. Недостатком является более высокая начальная стоимость и необходимость периодического обслуживания элемента деаэрации.

Пошаговая процедура кровотечений для общих систем

Следующая расширенная последовательность применяется к типичной мобильной гидравлической системе с насосом с фиксированным перемещением и цилиндрами двойного действия.

  1. Первоначальная проверка жидкости. Подтвердите, что резервуар заполнен до отметки холодного наполнения правильной жидкостью. Если жидкость пенистая, пусть система простаивает в течение 15-20 минут, чтобы позволить крупным пузырькам отделяться естественным образом.
  2. Разогревающий цикл.] Запуск двигателя или силового агрегата и работа на низком холостом ходу (600–800 оборотов в минуту для дизельного топлива, 1200–1800 оборотов в минуту для электрического) в течение пяти минут. Цикл рулевого управления, подъема, наклона или других функций через полуудар примерно десять раз. Проверьте необычные шумы или резкие движения.
  3. Определите самую высокую точку кровотока в цепи (часто порт стержня самого высокого цилиндра). Поместите контейнер или полотенце магазина под ним, а затем взломайте кровоточащий клапан 90-180°.
  4. Медленное движение привода. Работайте с соответствующей функцией при низкой скорости двигателя. Воздух будет выходить как смесь пузырьков и масла. Держите клапан открытым, пока поток не станет устойчивым и не будет пузырьковым. Затягивайте клапан немедленно.
  5. Повторите для оставшихся высоких точек. Перейдите к следующему высшему приводу, откройте его порт кровотока, заведите его в цикл и закройте, как и раньше. Для систем с несколькими цепями (например, отдельными схемами реализации и рулевого управления), кровоточите каждую цепь независимо.
  6. Сколько раз в два раза.] После того, как все высокоточечные кровотечения будут закрыты, проведите каждый привод через пять-десять полных ударов (полное расширение до полного втягивания) в условиях отсутствия нагрузки или легкой нагрузки.Пауза на каждом конце хода в течение 2-3 секунд, чтобы позволить любому остаточному воздуху мигрировать вверх.
  7. Окончательная проверка и пополнение.] Выключите систему, подождите пять минут и проверьте водоемное стекло или окунь. Добавьте жидкость, если это необходимо. Проверьте все кровотечения на наличие утечек. Начните снова и убедитесь, что движение цилиндра плавное, шум насоса уменьшился, а датчики давления показывают стабильные показания.

Если после двух циклов система все еще проявляет симптомы воздуха, рассмотрите метод кровопускания под давлением или вакуумного кровопускания. Стойкий воздух может указывать на утечку или аэрацию на стороне всасывания в резервуаре, которые должны быть физически восстановлены, прежде чем кровотечение может быть успешным.

Обычные ошибки и как их избежать

Даже опытные специалисты могут пропустить критические детали. Ниже приведены подводные камни, которые являются одними из наиболее частых причин неполного кровотечения:

  • Для ускорения процесса. Удаление воздуха занимает время, особенно в больших резервуарах или системах с длинными шлангами. Позволяют, по крайней мере, 15-20 минут для пузырьков подниматься после езды на велосипеде. Не думайте, что одного цикла достаточно.
  • Открытие кровотечений слишком широко.] Большой зазор создает гейзер масла, который может не эффективно проводить воздух. Он также тратит жидкость и затрудняет обнаружение, когда пузырьки останавливаются. Раздавить клапан только долей поворота.
  • Пренебрежение резервуаром.] Если уровень резервуара слишком низкий, насос будет всасывать воздух вместо масла. И наоборот, перенасыщенный резервуар может вызвать аэрацию, когда обратная струя попадает на поверхность жидкости. Поддерживайте уровень на рекомендуемой заводом-изготовителем отметке.
  • Пропуск компонента. Для систем с несколькими приводами каждая высокая точка должна быть протекать в последовательности. Наблюдение за небольшим цилиндром, сливом корпуса двигателя или контрольным клапаном с пилотным управлением может оставить воздух в ловушке, который позже мигрирует в основную цепь.
  • Использование неправильной жидкости или вязкости. Масло, которое слишком толстое для температуры окружающей среды, сопротивляется разделению воздуха; масло, которое слишком тонкое, может позволить чрезмерную утечку, которая имитирует неисправность воздуха. Всегда сопоставляйте жидкость с условиями окружающей среды и рабочим циклом.

Послекровавая проверка и тестирование

После того, как кровотечение будет завершено, проверьте состояние системы, прежде чем возвращать ее в эксплуатацию.

  • Реакция акупунктора. Расширяйте и втягивайте каждый цилиндр под легкой нагрузкой. Движение должно быть устойчивым и линейным, без рывков, проскальзывания или колебаний.
  • Насосный звук. Тихий, даже гул указывает на нормальную работу без кавитации. Постоянный бряцание или нытье предполагает продолжающееся попадание воздуха — повторно осмотреть всасывающую линию и уплотнение вала.
  • Стабильность давления. При работе системы при давлении рельефа манометр должен удерживаться на уровне нескольких процентов. Колебания, превышающие 10%, часто указывают на попадание воздуха в ловушку или отказ насоса.
  • Появление жидкости. Нарисуйте образец из резервуара или тестового порта после того, как система проработала 10 минут под нагрузкой. Чистая жидкость без видимых пузырьков является целью. Незначительная пена на поверхности сразу после отключения является нормальной; устойчивая пена не является.

Если какая-либо из этих проверок не удается, то следует пересмотреть последовательность кровотечения. Может потребоваться запустить второй цикл или применить другой метод (например, перейти от ручного к кровотечению под давлением).

Профилактическое обслуживание для минимизации проникновения воздуха

Лучшее лекарство от проблем с воздухом - профилактика. Включите следующие методы в свой график гидравлического обслуживания:

  • Регулярно проверяйте уплотнения и шланги. Трещины, истирание или химическая деградация могут создавать точки входа в воздух. Заменяйте подозрительные компоненты проактивно — по крайней мере один раз в год или по рекомендации производителя.
  • Проверьте дыхательный аппарат резервуара и фильтр. Забитый дыхательный аппарат может вызвать вакуум внутри резервуара, протаскивая воздух мимо уплотнений. Очистите или замените элемент дыхательного аппарата в течение рабочего интервала.
  • Поддерживать правильную температуру жидкости. Перегрев приводит к выведению растворенного воздуха из раствора и ускорению окисления. Установите температурные датчики и схемы охлаждения, если система часто превышает 80 °C (176 °F).
  • Использовать высушивающие воздух передышки во влажной среде.] Влага способствует вспенению и задерживанию воздуха. Высушивающая передышка удаляет водяной пар из поступающего воздуха, уменьшая количество растворенной воды и воздуха, попадающего в жидкость.
  • Реализуйте программу кондиционирования жидкости. Периодический анализ масла (для подсчета частиц, содержания воды и количества кислоты) в сочетании с автономной фильтрацией и деаэрацией может продлить срок службы жидкости и предотвратить проблемы с воздухом, прежде чем они вызовут простои.

Для более глубокого погружения в гидравлический уход за жидкостью обратитесь к стандартам чистоты ISO 4406 и Noria Corporation — лучшие практики технического обслуживания гидравлического масла .

Расширенные возможности для специализированных систем

Высоконапорные аккумуляторные схемы

Накопители часто задерживают воздух в газовом мочевом пузыре или поршневой области. Перед кровотечением гидравлической стороны убедитесь, что газоподряд правильный. Если гидравлическая цепь открыта для обслуживания, выведите аккумулятор в отдельный этап, медленно вентилируя газовую сторону (после безопасных правил разгерметизации), а затем циклически включите гидравлическую сторону с открытым клапаном изоляции аккумулятора.

Гидростатические передачи (HST)

Системы HST замкнуты и особенно чувствительны к воздуху. После изменения компонента заполняйте петлю через порт вытяжки корпуса при вращении насоса и двигателя вручную для очистки воздуха. Затем запускайте транспортное средство на низком холостом ходу и медленно перемещайтесь вперед на нейтральный режим для многократного обращения. Воздух в HST часто проявляется в виде громкого шума, перегрева и потери контроля скорости. Используйте манометр на зарядном насосе для проверки адекватного давления заряда - если оно ниже спецификации, воздух, вероятно, присутствует.

Лог-сплиттеры, прессы и недорогие машины

Многие гидравлические машины потребительского класса не имеют кровоточащих клапанов. Их единственный метод - это крутить цилиндр без нагрузки. Для улучшения результатов наклоните машину так, чтобы цилиндр был вертикальным (розеткой вверх), если это возможно, затем медленно растягивайте и убирайте. Гравитация помогает воздуху подниматься к области уплотнения цилиндра, где он может быть выброшен. Добавьте небольшое количество масла перед каждым ударом, чтобы предотвратить сухость насоса.

Последние мысли о гидравлическом удалении воздуха

Воздух в гидравлической системе не просто неприятность — он непосредственно ухудшает производительность, эффективность и срок службы компонентов. Систематический подход к кровотечению в сочетании с профилактическим обслуживанием гарантирует, что гидравлическое оборудование работает так, как было задумано. Независимо от того, используете ли вы ручное кровотечение, методы давления или вакуума или интегрированную фильтрацию деаэрации, принципы остаются прежними: дайте воздуху легкий путь, чтобы избежать переподготовки, и убедитесь, что жидкость свободна от пузырьков, прежде чем возвращать машину в эксплуатацию.

Инвестирование времени на кровотечение правильно окупается в более плавной работе, меньшем количестве внеплановых ремонтов и более длительных интервалах обслуживания. При возникновении сомнений обратитесь к руководству по обслуживанию вашего оборудования или обратитесь к производителю компонентов для получения конкретных диаграмм кровотечений и значений крутящего момента. Чистая, безвоздушная гидравлика является основой надежного промышленного и мобильного оборудования.