Przypadek hydrauliczny w ZEA: przegrzewanie silnika i wyciek uszczelnienia wału spowodowane zatkaniem odpływu obudowy pomimo normalnego ciśnienia roboczego

Silnik początkowo pracował normalnie

Maszyna hydrauliczna pracująca w warunkach wysokiej temperatury w ZEA rozwinęła problem, który pojawił się dopiero po ciągłej pracy.

Silnik hydrauliczny początkowo wytwarzał normalną prędkość i użyteczny moment obrotowy.

Jednak po nagrzaniu się systemu:

• wzrosła temperatura obudowy silnika;
• pojawił się wyciek z uszczelnienia wału;
• a problem stawał się coraz bardziej zauważalny.

Główne ciśnienie robocze pozostało w oczekiwanym zakresie pracy maszyny.

Ta kombinacja sugerowała, że główny obwód zasilania silnika i ciśnienie w obudowie powinny być traktowane oddzielnie.

Silniki hydrauliczne potrzebują ścieżki odprowadzania niskociśnieniowego

Wiele silników hydraulicznych dopuszcza niewielki wewnętrzny wyciek w celu smarowania i zapewnienia luzów między elementami.

Ten wyciek jest kierowany przez obwód odpływu obudowy.

Uproszczona ścieżka wygląda następująco:

Komory robocze pod wysokim ciśnieniem → Niewielki wyciek wewnętrzny → Obudowa silnika → Port odpływu obudowy → Powrót niskociśnieniowy

Jeśli odpływ obudowy zostanie zatkany:

Normalny wyciek wewnętrzny wpływa do obudowy → Olej nie może swobodnie wypływać → Ciśnienie w obudowie rośnie

To podwyższone ciśnienie może działać bezpośrednio na uszczelnienia wału i wewnętrzne elementy obrotowe.

Ciśnienie robocze nie ujawniło usterki

Główne porty robocze nadal wykazywały normalne ciśnienie robocze.

Ten pomiar odzwierciedlał obwód wytwarzający moment obrotowy silnika.

Nie pokazywał ciśnienia wewnątrz obudowy silnika.

Dlatego dochodzenie dodało osobne pytanie:

Co dzieje się z ciśnieniem za uszczelnieniem wału?

Praca w wysokiej temperaturze pomogła odtworzyć warunki

Silnik był obserwowany od zimnego rozruchu do ciągłej pracy.

Wzór był spójny:

Zimny

• akceptowalna temperatura obudowy;
• brak znaczącego wycieku z uszczelnienia;
• normalna prędkość silnika.

Gorący

• rosnąca temperatura obudowy;
• rozwijający się wyciek;
• silniejszy objaw po ciągłej pracy.

To zachowanie zależne od temperatury wspierało badanie ograniczenia przepływu w obwodzie odpływu o małej objętości.

Linia odpływu obudowy została sprawdzona niezależnie

Inspekcja przebiegała ścieżką odpływu przez:

• port obudowy silnika;
• wąż;
• złączki;
• przebieg;
• połączenie powrotne;
• i warunki ciśnienia w dalszej części.

Ograniczenie w ścieżce odpływu obudowy uniemożliwiło olejowi z wycieku wewnętrznego powrót z wystarczająco niskim ciśnieniem zwrotnym.

Samo uszczelnienie wału stało się widocznym objawem, ale niekoniecznie było to pierwotne uszkodzenie.

Dlaczego wymiana samego uszczelnienia wału może ponownie zawieść

Nowe uszczelnienie zainstalowane w obudowie silnika, która pozostaje pod nadmiernym ciśnieniem, może ponownie być narażone na nienormalne obciążenie.

Rozróżnienie diagnostyczne polega na:

uszczelnienie nie może utrzymać normalnego ciśnienia w obudowie

vs

ciśnienie w obudowie nie jest już normalne z powodu zatkanego odpływu.

Wnioski dotyczące obudowy

Ten przypadek z ZEA pokazuje, dlaczego ciśnienie w głównych portach roboczych nie opisuje każdego ciśnienia wewnątrz silnika hydraulicznego.

Gdy silnik pracuje początkowo normalnie, ale po dłuższym użytkowaniu rozwija się ciepło i wyciek z uszczelnienia wału, obwód odpływu obudowy powinien być oceniony jako niezależna ścieżka niskociśnieniowa.

Często zadawane pytania

Czy silnik hydrauliczny może mieć normalne ciśnienie robocze i nadmierne ciśnienie w obudowie?

Tak. Oba obwody pełnią różne funkcje.

Czy zatkany odpływ obudowy może uszkodzić uszczelnienie wału?

Nadmierne ciśnienie zwrotne w obudowie może wywierać nienormalne obciążenie na uszczelnienie i przyczyniać się do wycieku.