Dlaczego pompa hydrauliczna traci ciśnienie?

Pompy hydrauliczne są kluczowymi komponentami w wielu maszynach i systemach przemysłowych, przekształcając energię mechaniczną w energię hydrauliczną. Ich głównym zadaniem jest generowanie ciśnienia, które zasila układ hydrauliczny. Utrata ciśnienia w pompie hydraulicznej może prowadzić do poważnych problemów operacyjnych.

Główne przyczyny utraty ciśnienia w pompach hydraulicznych

Utrata ciśnienia w pompie hydraulicznej może wynikać z różnorodnych czynników, od zanieczyszczeń po uszkodzenia mechaniczne.

Zanieczyszczenia w oleju hydraulicznym
Jest to jedna z głównych przyczyn awarii pomp hydraulicznych.

• Rodzaje zanieczyszczeń: Cząsteczki stałe oraz woda są najczęstszymi zanieczyszczeniami. Woda może powodować korozję elementów pompy oraz negatywnie wpływać na lepkość oleju, co skutkuje niewydolnością pompy i problemami z regulacją temperatury.
• Skutki: Zanieczyszczenia zmuszają pompę do cięższej pracy i mogą prowadzić do uszkodzenia uszczelnień. Mogą również powodować nadmierne zużycie komponentów, obniżenie wydajności i awarię. Zanieczyszczenia mogą blokować otwory w zaworach, np. zaworze przelewowym, co prowadzi do utraty ciśnienia w układzie.

Uszkodzone uszczelnienia
Wysokie ciśnienie w pompie hydraulicznej z czasem niszczy uszczelnienia, prowadząc do wycieków.

• Wycieki wewnętrzne: Olej przemieszcza się niekontrolowanie między sekcjami pompy, zaburzając jej efektywność i zmuszając do cięższej pracy. Jest to częsta przyczyna niskiej sprawności objętościowej i niewystarczającego przepływu, co skutkuje niskim ciśnieniem.
• Wycieki zewnętrzne: Widoczna utrata oleju, która może prowadzić do poważniejszych problemów w układzie hydraulicznym.
  Zużycie uszczelnień jest częstą przyczyną utraty ciśnienia.

Zbyt wysokie ciśnienie i przeciążenie
Każda pompa ma swoje granice wytrzymałości. Praca pod ciśnieniem wyższym niż zalecane przez producenta lub przeciążenie zwiększa podatność na awarii. Długotrwała praca pod zwiększonym ciśnieniem negatywnie wpływa na żywotność elementów i może prowadzić do uszkodzeń mechanicznych. Przyczyną może być niewłaściwa regulacja zaworów przelewowych przez użytkownika, ich zacięcie, lub zablokowanie przez zamarzniętą wodę w oleju przy niskich temperaturach.

Obecność powietrza w układzie (kawitacja/aeracja)
Nadmiar powietrza w oleju hydraulicznym lub w samej pompie zaburza jej efektywność.

• Przyczyny: Spadek ciśnienia w oleju może prowadzić do tworzenia się pęcherzyków powietrza. Powietrze może dostać się do systemu przez nieszczelności w przewodzie ssącym lub gdy poziom oleju jest zbyt niski, a końcówka przewodu powrotnego znajduje się nad powierzchnią oleju. Zbyt mały przekrój przewodu ssącego również może prowadzić do zasysania powietrza.
• Skutki: Pompa może nie być w stanie utrzymać odpowiedniego ciśnienia. Duże pęcherzyki powietrza są niebezpieczne dla trwałości węży hydraulicznych. Zapowietrzona pompa wydaje nietypowe dźwięki, wibruje i drga. Zaleca się stosowanie olejów klasy HM i HV, aby zminimalizować ryzyko zapowietrzenia.

Zużycie mechaniczne elementów pompy
Długotrwałe użytkowanie prowadzi do zużycia wewnętrznych komponentów pompy, co skutkuje zwiększonymi przeciekami wewnętrznymi i obniżeniem sprawności objętościowej. W efekcie przepływ wyjściowy pompy jest niewystarczający, a ciśnienie w układzie niskie. Uszkodzenia wirnika pompy są również przyczyną utraty ciśnienia.

Niewłaściwy montaż lub konfiguracja
Błędy montażowe, takie jak nieuwzględnienie możliwych nacisków osiowych czy promieniowych, mogą prowadzić do awarii. Użycie pompy niezgodnie z jej przeznaczeniem, np. dobór zamiennika o nieodpowiednim nominalnym ciśnieniu roboczym lub objętości geometrycznej, również jest przyczyną problemów. Zbyt niska prędkość obrotowa silnika napędzającego pompę może powodować niewystarczający przepływ i niskie ciśnienie.

Problemy z olejem hydraulicznym

• Niski poziom oleju: Brak oleju lub zbyt niski jego poziom w zbiorniku uniemożliwia pompie prawidłową pracę i generowanie ciśnienia.
• Zbyt cienka rura ssąca oleju: Może powodować nadmierne opory ssania, co skutkuje niewystarczającym przepływem i niskim ciśnieniem.

Zatory w układzie hydraulicznym
Zatkanie filtra ssącego oleju zanieczyszczeniami powoduje nadmierne opory ssania dla pompy, co prowadzi do niewystarczającego przepływu i niskiego ciśnienia w układzie. Podobnie, zablokowanie kryzy zaworu upustowego lub zacięcie rdzenia zaworu w pozycji otwartej może spowodować, że olej hydrauliczny będzie bezpośrednio wracał do zbiornika, eliminując ciśnienie w układzie.

Wysoka temperatura układu
Optymalna temperatura pracy układu hydraulicznego wynosi zazwyczaj 50-60°C. Stałe przekraczanie tego zakresu lub ciągły wzrost temperatury sygnalizuje problemy, które mogą wpływać na ciśnienie. Przegrzewanie jest częstym problemem wpływającym na działanie pomp.