Navodila za odstranjevanje zraka iz hidravličnih cilindrov za industrijska sistema

Zrak, zaprt v hidravličnem sistemu, je eden izmed najmanj upoštevanih vzrokov nestabilne delovanje cilindra, predčasne zničitve zaptij in nespremenljive gibanja. Za proizvajalce industrijskega opreme, integratorje sistemov in B2B kupce je razumevanje pravilnih metod odstranjevanja zraka iz hidravličnih cilindrov bistveno za zagotavljanje dolgoročne zanesljivosti sistema in varnosti delovanja.

Ta vodnik pojasnjuje, zakaj je odstranjevanje zraka pomembno, kje naj se namestijo naprave za odstranjevanje zraka in kako oblikovati hidravlične sisteme, ki preprečujejo okvare, povezane z zrakom.

Zakaj zrak v hidravličnih cilindrih povzroča resne težave

Hidravlični sistemi se zanašajo na skoraj nekompresibilne lastnosti olja za natančno prenos moči. Zrak pa je zelo kompresibilen. Tudi majhna količina zaprtga zraka lahko povzroči:

• Trdovratno ali plazajoče gibanje klipa

• Vibriranje med delovanjem

• Nestabilno nadzorovanje hitrosti

• Zmanjšano natančnost pozicioniranja

• Povečano proizvodnjo toplote pod pritiskom

• Predčasno obrabo ali opekline zaptij

Pri visokotlakih potezah lahko kompresirani zrak doživi adiabatsko kompresijo, kar hitro poveča temperaturo in škoduje notranjim zaptijem ali komponentam. To je še posebej kritično v natančnem opremi, kot so strojni orodji, kovanja in avtomizirani proizvodni sistemi.

Pravilno postavitev naprav za odstranjevanje zraka

Najboljša inženirska praksa zahteva, da se naprave za odstranjevanje zraka namestijo na najvišji točki hidravličnega kroga, kjer se zrak naravno zbere.

Pomembni načrti oblikovanja:

• Odstranjevalniki zraka se ne vedno namestijo neposredno na telo cilindra

• Njihova potreba mora biti določena med oblikovanjem sistema

• Lokacija namestitve mora biti jasno označena v tehničnih risbah ali dokumentih za naročnino

Neuspeh pri določanju zahtev za odstranjevanje zraka med specifikacijo sistema pogosto povzroči nepopolno odstranjevanje zraka in ponavljajoče se težave s performansami po namestitvi.

Posebne zahteve za vertikalno namestjene cilindre

Mnogi industrijski stroji – vključno z kovanja, dvigalnimi platformami in težkim opremo – uporabljajo vertikalno namestjene hidravlične cilindre. V teh konfiguracijah:

• Zrak dvigne in se zbere v prostoru cilindra

• Visokotlakih potez kompresirajo zaprt zrak

• Povišanja temperature lahko škodujejo zaptijem

Priporočene inženirske rešitve

Za vertikalne namestitve inženirji običajno uporabljajo eno od naslednjih pristopov:

Možnost 1 – Odstranjevalnik zraka na cilindru

• Zvariti ali namestiti napravo za odstranjevanje zraka na najvišji točki cevi cilindra

Možnost 2 – Integrirano odstranjevanje zraka iz klipa

• Namestiti odstranjevalnik zraka znotraj strukture odbrezevalnega zapornika klipa

Ko cilindar doseže konec poteze:

• Pritisk sistema varno odbreže

• Zaprt zrak se izpusti

• Notranje komponente ostanejo zaščitene

Dodatni vzroki nenormalnega gibanja cilindra

Vstop zraka je glavni dejavnik, vendar ni edini. Inženirji morajo tudi preveriti:

• Nestabilnost ventila za nadzor pretoka

• Obrabene ali poškodovane zaptije

• Okužba olja

• Kavitatija

• Nepravilno dimenzioniran zapornik

Sistematična diagnoza zagotavlja natančno odpravljanje napak in preprečuje nepotrebno zamenjavo komponent.

Priporočila za inženirske oblikovanje

Za zagotavljanje optimalne performanse in vzdržljivosti v industrijskih hidravličnih sistemih:

1. Določiti zahteve za odstranjevanje zraka v fazi oblikovanja sistema

2. Določiti pozicijo namestitve v risbah in dokumentaciji

3. Prednost dati oblikovanju odstranjevanja zraka za vertikalne cilindre

4. Uporabiti zaptije, ocenjene za delovni pritisk in temperaturo

5. Izvesti testiranje odstranjevanja zraka med uvedbo

6. Predvideti redne vzdrževalne preglede za zaprt zrak

Praktični nasvet za inženirje za uvedbo

Po namestitvi ali vzdrževanju sistema:

• Najprej poganjati cilindre pri nizkem pritisku

• Jih počasi ciklično delovati večkrat

• Odpirati odstranjevalnike zraka, dokler ne teče samo olje

• Nato povečati na normalni delovni pritisk

Ta preprost postopek preprečuje večino okvar, povezane z zrakom, med zagonom.

Pravilno odstranjevanje zraka iz hidravličnih cilindrov je temeljna inženirska zahteva, ne pa izbirna lastnost. Pravilno oblikovanje odstranjevanja zraka izboljša stabilnost gibanja, zaščiti zaptije, zmanjša stroške vzdrževanja in podaljša življenjsko dobo opreme.

Za industrijskih proizvajalcev in kupce opreme je določanje konfiguracij za odstranjevanje zraka v fazi oblikovanja eden izmed najučinkovitejših načinov za zagotavljanje zanesljive performanse hidravličnih sistemov.