Кавитация в гидравлике это


Кавитация: основные понятия, причины возникновения и ее следствия

Кавитация: основные понятия, причины возникновения и ее следствия

Нарушение сплошности потока жидкости, обусловленное появлением в ней пузырьков или полостей, заполненных паром и выделившимся из жидкости газом, называется кавитацией. Кавитация возникает в области пониженного давления, где возникают растягивающие напряжения, которые приводят к разрыву жидкости и образующие полости - каверны заполняются парами жидкости и выделившимся из нее растворенным газом. Попадая в область высоких давлений паровые пузырьки (каверны) «захлопываются». Захлопывание каверн вызывает местный гидравлический удар, который может привести к разрушению (эрозии) стенок каналов. Действительно, давление в пузырьках остается постоянным и равным давлению упругости насыщенного пара, в то время как давление жидкости по каналу рабочего колеса повышается при течении жидкости от входа к выходу. Попадая в область высокого давления, пузыри схлопываются под действием высокого давления. Это схлопывание сопровождается местным повышением давления в несколько тысяч атмосфер. Если оно происходит на поверхности лопаток или других элементах насоса, то с их поверхности выбиваются частицы материала, из которого они сделаны. Это явление называется эрозией. Этот процесс можно определить по потрескивающим звукам, которые усиливаются с увеличением кавитации.

Возникновение и развитие кавитации в жидкости связано с наличием так называемых ядер кавитации. В технических жидкостях всегда имеются ядра кавитации. Они являются теми слабыми точками, в которых нарушается сплошность жидкости, и возникают кавитационные явления. Наиболее вероятно, ядра кавитации представляют собой нерастворенные газовые включения, в том числе в порах и трещинах, а также микрочастицы, взвешенные в жидкости.

Если в жидкости присутствуют свободные или растворенные газовые включения, то кавитация будет протекать более интенсивно, с большим шумом и вибрациями.

Кавитация приводит к трем основным отрицательным последствиям:

  1. К срыву подачи, напора, мощности и к. п.д.
  2. К эрозионному износу элементов насоса: рабочего колеса, вала и т.д.
  3. К звуковым явлениям: шуму, вибрации установки, а также к низкочастотным

    автоколебаниям давления в трубопроводах.

В насосах кавитация возникает при давлении перед входом в насос существенно превышающем давление парообразования при данной температуре жидкости. Это означает, что область минимального давления располагается внутри проточной части насоса. Падение давления внутри проточной части насоса (по сравнению с входным давлением Рвх) связано с обтеканием лопаток. При обтекании лопаток, как при обтекании любого тела, образуется область пониженного давления Рmin.

Как только давление станет ниже давления насыщенного пара, то образуется кавитация. В потоке жидкости такое падение давления происходит обычно в области повышенных скоростей и при перекачивании горячих жидкостей в условиях, когда происходит интенсивное парообразование в жидкости, находящейся в насосе. Пузырьки пара попадают вместе с жидкостью в область более высоких давлений, где мгновенно конденсируются. Жидкость стремительно заполняет полости, в которых находился сконденсировавшийся пар, что сопровождается гидравлическими ударами, шумом и сотрясением насоса. Кавитация приводит к быстрому разрушению насоса за счёт гидравлических ударов и усиления коррозии в период парообразования. При кавитации производительность и напор насоса резко снижаются.

Зависимость напора насоса от давления на входе при постоянном расходе и постоянной частоте вращения называется кавитационной характеристикой. Такие характеристики снимаются на специальных стендах.

Уменьшение давления перед насосом Рвх достигается вакуумированием воздушной подушки в резервуаре. Во время испытаний насоса при постоянном значении расхода Q и постоянных числах оборотов определяют значения давлений на входе, при которых появляются кавитационные явления.

По результатам испытаний строятся кавитационные характеристики.

При давлении на входе равного Рнач в насосе возникает кавитация, которая сказывается в появлении мелких пузырьков и шума от их схлопывания. Дальнейшее уменьшение давления от Рнач до Ркрит, несмотря на развитие кавитации (увеличивается количество и объем пузырьков), не приводит к изменению напора и к.п.д. насоса, но при этом могут усиливаться эрозионные и колебательные явления.

При давлении Ркрит, напор начинает снижаться (одновременно с напором снижается к.п.д. насоса). Это критический режим.

При давлении на входе насоса равного Рсрв напор и расход резко падают. Это - срывной кавитационный режим.

На кавитационной характеристике насоса можно выделить несколько областей:

а) режим начальной кавитации (или скрытая кавитация) насоса, когда Ркрит < Рвх < Рнач,

б) критический режим Рсрв < Рвх < Ркр, при котором заметен излом напорной характеристики. При этом зона распространения кавитационных полостей в насосе невелика.

в) режим Pвх < Pсрв, при котором наблюдается срыв всех основных параметров насоса. При этом вся проточная часть насоса практически занята паровой или газовой каверной.

Для насосов длительного использования, например, для отопления или водоснабжения, важно избежать даже начальной стадии кавитации.

В этом случае, давление на входе Рв должно быть больше давления РначЭто позволит избежать появления кавитационного шума и эрозионного износа элементов насоса.

Для того чтобы избежать кавитации можно предпринять следующие шаги:

  • повысить давление во всасывающем патрубке (опустить насос, или увеличить

давление в приемном резервуаре). Производительность от этого не измениться.

  • Использовать насосы, имеющими меньшие числа оборотов.
  •  
  • Снизить расход жидкости через насос или температуру перекачиваемой жидкости, что соответствует уменьшению давления пара.

Кавитация в насосных установках


Пузырьки пара, вызывающие кавитацию, образуются в любом устройстве перекачки сжиженного газа. Главная задача — ограничить негативные последствия их воздействия путем контроля их размера и количества.

Кавитация может иметь серьёзные последствия для работы насоса при перекачке сжиженного газа (СНГ), а также безводного аммиака, хладагентов и ряда других жидкостей.

Кавитация и насосные установки

Кавитация — это образование пузырьков пара в жидкости, когда давление жидкости падает ниже давления паров. В насосных агрегатах может возникать гидродинамическая кавитация, при которой образующиеся пузырьки пара быстро разрушаются, создавая ударную волну и вызывая вибрацию в жидкости. Эти ударные волны могут быть достаточно сильными, чтобы значительно повредить компоненты насоса и привести к потере эффективности и в конечном счете к отказу насоса. Кроме того, кавитационные пузырьки вызывают точечное повышение температуры жидкости, что в соединении с вибрациями разрушает металлы. Из-за этого кавитация в насосных установках считается нежелательным явлением.

Кавитация может возникать в процессе перекачки, когда на входе насоса давление становится относительно низким по сравнению с давлением паров перекачиваемой жидкости. В этих условиях кавитация образуется в областях с высокими скоростями / низким давлением потока. Когда жидкость перемещается в нагнетательный патрубок, давление увеличивается, а кавитационные пузырьки активно взрываются, буквально атакуя поверхность насоса.

Насосы серии LGL оснащены шумоподавляющими гильзами

Таким образом, основная задача — разработка технологии, которая позволит минимизировать вредные эффекты кавитации и их влияние на общую производительность насосной установки. Ниже будут рассмотрены насосы, преимущественно работающие с СНГ (сжиженным газом). Однако стоит помнить, что проблемы кавитации характерны и при перекачке хладагентов, безводного аммиака и ряда других продуктов.

Негативное воздействие кавитации на насосные установки

СНГ представляет собой замкнутую систему, а это означает, что он (обычно в форме пропана) чаще всего находится в равновесии, то есть давление паров равно давлению жидкости в состоянии покоя. Однако при включении насосной системы давление жидкости во впускной трубопроводной системе снижается по мере того, как пропан начинает переходить из резервуара-накопителя в насос. Эта потеря равновесия заставляет жидкость «закипать» в попытках восстановить равновесие.

Пока работает насосная система, равновесие восстановить невозможно. А поскольку перекачивается «кипящая» жидкость, образующиеся пузырьки пара втягиваются в насос. Большинство насосов работают удовлетворительно, пока соотношение жидкости в насосе к пузырькам пара не слишком велико. Проблемы возникают, когда процентное соотношение пузырьков пара в жидкости становится слишком высоким или же пузырьки увеличиваются в размере, попадая на сторону высокого давления насоса. Именно в таких условиях пузырьки пара имеют предрасположенность к взрыву. Чем больше пузырьков, тем сильнее реакция.

Первыми воздействию кавитации подвергаются динамические компоненты насоса. Например, уплотнители реагируют на имплозии путем кратковременного разделения, что вызывает колебания внутри системы и приводит к преждевременному износу. Шестерни, роторы и другие вращающиеся компоненты подвергаются эрозии как от образования кавитационных пузырьков, так и от их последующего взрыва. И это в конечном итоге приводит к износу и влияет на производительность насоса.

Решив проблемы, возникающие из-за кавитации, пользователь не только минимизирует образование пара в насосе, но и повысит производительность и увеличит срок службы оборудования.

Шиберные насосы Blackmer серии LGL — лучшее средство для подавления кавитации

И на помощь приходит компания Blackmer, входящая в состав корпорации Dover — мирового лидера в области решений для транспортировки СНГ. Насосы Blackmer — это надёжность, долговечность, высокая эффективность и производительность в самых сложных условиях.

Основной прорыв Blackmer в этой области пришелся на усовершенствованную гильзу для подавления кавитаций. Такой гильзой оснащены сегодня большинство насосов с подвижными лопастями, а первыми стали насосы серии LGL для сжиженного газа. Гильзы для подавления кавитации контролируют образование пузырьков пара внутри насоса, значительно уменьшая уровень шума, вибрацию и износ, вызванные захваченным паром.

Насосы Blackmer серии LGL с размерами всасывающего отверстия 1,25, 2,5 и 4 дюйма оснащены шумоподавляющими гильзами. Эта запатентованная технология позволяет минимизировать уровень шума, уменьшая количество кавитационных пузырьков в насосе, что, в свою очередь, позволяет снизить вибрацию и износ.

На диаграмме видно, что наблюдается значительное снижение уровня шума при использовании насоса «Блэкмер» с новой гильзой. Аналогичные измерения были проведены для насосов LGL всех типоразмеров.

Помимо насосов для СНГ, в которых установлены антикавитационные гильзы, Blackmer также разработала BV-линию дифференциальных разгрузочных клапанов для работы с СНГ. Цель новых клапанов — защищать насосные системы от чрезмерного давления. Они доступны в пяти моделях для обеспечения контроля потока до 250 галлонов в минуту при давлении до 8,27 бар. Клапаны спроектированы так, чтобы открываться точно при заданном давлении пружины и закрываться плавно и тихо. Конструкция гильзы для подавления кавитации обеспечивает контролируемое повышение давления жидкости в расширительной камере насоса, когда эта жидкость продвигается к выпускному отверстию насоса. Это позволяет пузырькам пара разрушаться в течение более длительного периода времени. В конечном итоге мы получаем меньше шума и вибрации и увеличение срока службы, что является отличным дополнением к высокоэффективной технологии перекачивания шиберных насосов Blackmer.

Выбор правильного оборудования — основной, но не единственный способ минимизировать влияние кавитации. Чтобы уменьшить количество пузырьков пара, необходимо точно подобрать длину трубопровода, идущего от резервуара-хранилища к насосу. Это позволит регулировать скорости потока и свести к минимуму потерю давления, вызванную трением. Также следует избегать в конструкции трубопровода фитингов, поворотов и других ограничений.

Шиберный насос Blackmer серии LGL

Последствия кавитации для работы насосной установки могут быть различными, включая чрезмерный износ, поломки, утечку продукта и неэффективную работу оборудования. Blackmer предложила решение этих проблем, оснастив шиберные насосы для перекачки сжиженного газа специальной гильзой для подавления кавитации. Эти гильзы в сочетании с технически верной установкой насосной системы, которая включает в себя трубопроводы правильной длины и размера, способствуют уменьшению потенциально опасных последствий образования большого количества пузырьков пара и, как следствие, кавитации при перекачке сжиженного газа.

Для более полного представления описанного выше метода борьбы с кавитацией, предлагаю посмотреть видео:


Политика конфиденциальности

Москва,
проспект Андропова, 22, оф. 1815
Санкт-Петербург,
Новочеркасский пр-т, 58, оф. 511

Склад
Москва, Нагатинская ул. , д. 16

тел: +7(499)404-15-22
бесплатный звонок:
8-800-350-01-06
Режим работы с 9 до 18-00
Приём заявок 24/7 Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Поделиться:

Что это такое и как его предотвратить?

Опубликовано в ежеквартальном издании Muncie Power Quarterly, выпуск 4, 2018 г.

Второй по значимости причиной выхода из строя гидравлического насоса после загрязнения является кавитация. Кавитация – это состояние, которое также может привести к повреждению или нарушению работы вашей гидравлической системы. По этой причине понимание кавитации, ее симптомов и методов предотвращения имеет решающее значение для эффективности и общего состояния не только вашего гидравлического насоса, но и вашей гидравлической системы в целом.

Определение кавитации

Причина и результат

Причины

  • Плохой сантехни.
  • Ограничения потока  
  • Высоковязкое масло

Продукт избыточного вакуума, создаваемого на входе в гидравлический насос (сторона подачи), кавитация – образование и схлопывание паров внутри гидравлического насоса. Высокий вакуум создает в масле пузырьки пара, которые переносятся на сторону нагнетания (нагнетания). Затем эти пузырьки схлопываются, что приводит к кавитации.

Этот тип отказа гидравлического насоса вызван плохой сантехникой, ограничениями потока или высокой вязкостью масла; однако основной причиной кавитации является плохая сантехника. Плохая сантехника является результатом неправильного размера шланга или фитингов и / или непрямого (не прямого или вертикального) пути от насоса к резервуару. Ограничения потока, например, включают отложения на сетчатом фильтре, использование шланга неправильной длины или не полностью открытого клапана. Наконец, масло с высокой вязкостью или слишком вязкое масло не будет легко поступать в насос. Вязкость масла должна соответствовать климату и условиям, в которых используется гидравлический насос.

Результаты

  • Чрезмерный нагрев
  • Сильные взрывы
  • Пониженная смазка
  • Трение и износ

Наибольший ущерб, вызванный кавитацией, возникает из-за чрезмерного тепла, выделяемого при схлопывании пузырьков пара под давлением на выходе насоса или стороне нагнетания. На стороне нагнетания эти пузырьки пара схлопываются, поскольку давление заставляет газы возвращаться в жидкое состояние. Схлопывание этих пузырей приводит к сильным взрывам, втягивая окружающий материал или обломки в коллапс. Температура в точке взрыва может превышать 5000 ° F. Имейте в виду, что для того, чтобы эти взрывы произошли, должен быть высокий вакуум на входе и высокое давление на выходе.

Без условий давления на выходе или стороне нагнетания эти пары просто образуют пустоты в масле, которые снижают эффективность смазки. Это приводит к трению и износу, которые, хотя и кажутся незначительными по сравнению с чрезмерным нагревом и сильными взрывами, со временем могут стать вредными.

 

 

Распознавание кавитации


Звук

Кавитацию обычно распознают по звуку. Насос будет издавать либо «скулящий» звук (более мягкие условия), либо «дребезжащий» звук (от интенсивных взрывов), который может звучать как шарики в банке. Если вы слышите любой из этих звуков, вам сначала нужно определить источник. Тот факт, что вы слышите один из этих двух звуков, не гарантирует, что виноват ваш гидравлический насос.

Чтобы изолировать насос от коробки отбора мощности (ВОМ) для подтверждения источника, снимите болты, соединяющие два компонента, и отсоедините насос от ВОМ. Затем запустите ВОМ без насоса и посмотрите, присутствует ли звук. Если нет, можно с уверенностью предположить, что проблема в вашем гидравлическом насосе.

 

 

Вещественные доказательства

Другим признаком того, что вы испытываете кавитацию, являются вещественные доказательства. В рамках общего технического обслуживания вы должны регулярно проверять и заменять элементы фильтра гидравлического масла в зависимости от рабочего цикла приложения и частоты его использования. Если во время осмотра и замены этих элементов вы обнаружите металлический мусор, это может быть признаком того, что в насосе возникла кавитация.

Самый простой способ определить исправность всего гидравлического контура — это проверить фильтр. Каждая система должна иметь гидравлический масляный фильтр где-то на линии. Фильтры обратной линии должны быть вмонтированы, как вы уже догадались, в обратную линию от привода обратно в бак — как можно ближе к баку. Как упоминалось ранее, этот фильтр будет иметь элементы, которые следует заменять через определенные промежутки времени. Если вы обнаружите металлический мусор, ваш насос может испытывать кавитацию. Затем вам нужно будет промыть всю систему и снять насос для проверки.

 

 
Повреждение

И наоборот, если вы уже определили, что насос поврежден, вам следует снять фильтрующий элемент, разрезать его и осмотреть. Если вы обнаружите много металла, вам нужно будет промыть всю систему и следить за другими компонентами, которые в результате могут быть скомпрометированы.

После обнаружения кавитации в гидравлическом насосе необходимо определить точную причину кавитации. В противном случае кавитация может привести к отказу насоса и повреждению дополнительных компонентов, что может стоить вам вашей системы.

 

Предотвращение кавитации


Прямой путь

Поскольку насос питается под действием силы тяжести и атмосферного давления, путь между резервуаром и насосом должен быть как можно более вертикальным и прямым. Это означает, что насос должен быть расположен как можно ближе к резервуару, без 90-градусных фитингов или ненужных изгибов шланга подачи. Всегда, когда это возможно, убедитесь, что резервуар находится над насосом, а в резервуаре также имеются самые большие порты подачи. И не забудьте, убедитесь, что в резервуаре есть надлежащая крышка сапуна или он находится под давлением (3–5 фунтов на квадратный дюйм), с воздушной системой или крышкой сапуна под давлением.

 


Полностью открыт

Убедитесь, что запорный клапан линии подачи (если имеется) полностью открыт без ограничений. Это должен быть «полнопоточный» шаровой кран с таким же внутренним диаметром (внутренний диаметр), что и у подающего шланга. Если возможно, найдите вакуумный манометр, который можно вставить в линию подачи, и вставьте его во входное отверстие насоса. Включите ВОМ и управляйте гидравлической функцией, следя за показаниями манометра. Если он показывает> 5 дюймов ртутного столба, выключите его и возобновите осмотр.

 


Поток подачи

Если в резервуаре имеется сетчатый фильтр, осмотрите его и удалите любые загрязнения или отложения, которые могут ограничивать поток подачи. Затем проверьте входной (всасывающий) шланг на наличие видимых линий (описательная маркировка на шланге). Номенклатура отраслевого стандарта «всасывающих» шлангов будет выглядеть как 100R4 или, возможно, SAER4. Это указывает на то, что внутренняя камера шланга вулканизирована в толстую спиральную проволоку.

Шланг с внутренней камерой, завулканизированной в виде тяжелой спирали, предназначен для работы в условиях вакуума, а не при внешнем давлении. Линия также будет обозначать размер шланга (внутренний диаметр). Вы можете использовать калькулятор гидравлических шлангов Muncie Power PPC-1, чтобы определить оптимальный диаметр для вашего конкретного применения на основе рабочих потоков.

Ламинарный поток

Еще одно соображение, связанное с входным трубопроводом, касается ламинарного потока. Для снижения шума и турбулентности на входе в насос длина подводящего шланга должна быть как минимум в 10 раз больше его диаметра. Это означает, что любой тип запорной арматуры или сетчатого фильтра на резервуаре должен располагаться не менее чем в 10 диаметрах от входного отверстия насоса. Раструбный фитинг фланцевого типа на входе в насос также может снизить шум насоса не менее чем на 50 процентов по сравнению с фитингами SAE, JIC или NPT.

Надлежащая вязкость

Выбор правильной вязкости гидравлической жидкости для вашего климата и области применения также имеет решающее значение. Слишком вязкое масло не будет так легко поступать в насос. Обратитесь к местному поставщику гидравлического масла за помощью в выборе оптимальной вязкости жидкости.

 

Соблюдая график регулярного технического обслуживания, проявляя бдительность в отношении любых признаков или симптомов и принимая превентивные меры, вы сможете предотвратить кавитацию и обеспечить эффективную работу на протяжении всего срока службы помпы.


Краткие советы
  • Более эффективные и дорогие насосы в большей степени подвержены кавитации (в таком порядке: поршень, лопасть, шестерня)
  • Кавитация не обязательно означает поломку помпы — она зависит от продолжительности и серьезности
  • Эффекты кавитации необратимы
  • Плохая сантехника является основной причиной кавитации, и ее можно предотвратить путем выбора шланга надлежащего размера, выбора подходящих фитингов, обеспечения наиболее прямого и прямого маршрута от насоса к резервуару и т. д.
  • Кавитация в насосе рассматривается в Школе применения продуктов Muncie и в программе онлайн-обучения, M-Power Tech 

 


Бен Гиллум – менеджер по гарантии и возврату

С момента прихода в компанию в 2007 году Бен Гиллум работал на различных должностях, включая клерка по доставке и приемке, сборщика CS, менеджера по обслуживанию клиентов, специалиста по применению продукции, обучения и помощник менеджера по обучению и менеджер по гарантии и возврату.

Кавитация или аэрация? Вы можете услышать разницу!

Скачать эту статью в формате .PDF
Этот тип файла включает в себя графику и схемы высокого разрешения, если это применимо.

Кавитация – образование и разрушение воздушных полостей в жидкости. Когда гидравлическая жидкость перекачивается из резервуара, давление во всасывающей линии к насосу падает. Несмотря на то, во что многие верят, жидкость не всасывается в насос. Скорее, он проталкивается в насос атмосферным давлением (как показано на рисунке слева).

Этот всасывающий трубопровод гидравлического насоса имеет несколько фитингов, и если какой-либо из них негерметичен, может произойти аэрация. В данном случае фитинг через 12 лет расшатался, что привело к аэрации жидкости.

Движение вращающихся элементов — в данном случае шестерен, но то же самое относится и к поршням и лопастям — вызывает падение давления на линии всасывания. Возникающая в результате разница давлений между резервуаром и входом насоса заставляет жидкость перемещаться от более высокого давления в резервуаре к более низкому во всасывающей линии насоса. Пока разница давлений достаточна и путь потока свободен, работа идет гладко, но все, что снижает поток на входе, может вызвать проблемы. Всякий раз, когда насос не может получить достаточное количество жидкости для заполнения своей входной камеры, возникает кавитация (как показано на правом рисунке).

Гидравлическое масло содержит примерно 9% растворенного воздуха. Когда масло не может поступать в насос достаточно быстро, чтобы соответствовать объему всасывания насоса, воздух вытягивается из масла. Пузырьки воздуха попадают в насос, и когда они достигают области относительно высокого давления, они схлопываются (взрываются). Возникающие в результате ударные волны вызывают устойчивый пронзительный скулящий звук и повреждают внутренние части насоса.

Причины кавитации

Скорость жидкости обратно пропорциональна размеру гидравлической линии. У большинства насосов всасывающая линия больше, чем напорная. Это делается для того, чтобы поддерживать низкую скорость на входе, что облегчает попадание масла в насос. Любая закупорка, например забитый всасывающий фильтр или сетчатый фильтр, может вызвать кавитацию в насосе. Загрязненный всасывающий фильтр является наиболее распространенной причиной кавитации просто потому, что он спрятан глубоко в масле в резервуаре.

Одного из наших консультантов вызвали на завод в Джорджии, где за неделю заменили пять насосов в гидравлической системе машины. Первое, что заметили монтажники, был пронзительный скулящий звук, который раздавался каждые 20–30 секунд. Они заменили линию всасывания, и, хотя на схеме был показан сетчатый фильтр на линии всасывания, в линии его не было. Затем машина была остановлена, а резервуар слит для очистки. Угадайте, что нашли в водохранилище? Всасывающий фильтр, который плавал в масле, иногда блокировал всасывающую трубу насоса.

Засоренная крышка сапуна — еще одно распространенное явление. Это может привести к падению давления в резервуаре при падении уровня жидкости. Чтобы компенсировать это, давление всасывания в насосе становится очень низким, что приводит к образованию пузырьков.

Например, на токарном станке на фанерном заводе в Орегоне порвался шланг, что привело к потере 150 галлонов масла из резервуара. После замены шланга специалист по смазке снял одну из сапунных крышек, чтобы наполнить резервуар. Когда он заполнял резервуар, произошла смена, поэтому его заменил техник второй смены. Как только резервуар был заполнен, второй техник установил заглушку на резьбу, где первоначально была крышка сапуна. В результате один из насосов агрегата вышел из строя из-за кавитации в течение нескольких часов после запуска. После потери второго насоса в течение 24 часов была обнаружена заглушка на отверстии сапуна.

Экстремальные температуры также могут привести к кавитации. Например, высокие температуры жидкости могут привести к образованию пузырьков, когда жидкость находится под низким давлением. Когда пузырьки попадают в насос, они разрушаются, вызывая кавитацию. С другой стороны, низкие температуры могут увеличить вязкость масла, препятствуя поступлению масла в насос. (Масла с высоким индексом вязкости сопротивляются этой тенденции, но, поскольку эти масла стоят дороже, они не так широко используются, как стандартные жидкости.) не подвергать нагрузке до тех пор, пока температура масла не станет не ниже 70°F.

Если скорость привода слишком высока для используемого насоса, адекватный объем жидкости не может быть доставлен во всасывающий патрубок, что приводит к кавитации. Кроме того, если насос установлен выше уровня гидравлической жидкости в резервуаре, атмосферного давления может быть недостаточно для подачи достаточного количества жидкости на вход насоса, что опять же вызывает кавитацию. Системы, работающие высоко над уровнем моря, особенно подвержены этому условию из-за более низкого атмосферного давления на этих высотах.

Скачать эту статью в формате . PDF
Этот тип файла включает в себя графику и схемы высокого разрешения, если это применимо.
Скачать эту статью в формате .PDF
Этот тип файла включает в себя графику и схемы высокого разрешения, если это применимо.

Аэрация происходит всякий раз, когда наружный воздух поступает во всасывающий патрубок насоса. Это создает более неустойчивый звук, чем звук кавитации; воющий звук может быть усилен звуком, похожим на грохот камней или гравия внутри насоса. Кроме того, нефть в резервуаре может проявлять чрезмерное пенообразование. Наличие воздуха в масле может привести к замедлению работы и повреждению насоса и других компонентов системы.

Давление во всасывающей магистрали ниже атмосферного, поэтому любые утечки во всасывающей магистрали не приведут к утечке масла; вместо этого будет просачиваться воздух. Если вы подозреваете утечку воздуха, распылите масло на все фитинги и соединения всасывающей линии. Если звук аэрации ненадолго прекращается, вы нашли утечку. Ультразвуковая пушка также может быть использована для обнаружения утечек.

Вращающиеся шестерни в насосе создают перепад давления в области всасывания, в результате чего атмосферное давление нагнетает жидкость в насос, как показано слева. Если жидкость не может свободно поступать в насос для заполнения впускного объема, возникает кавитация (справа).

Это состояние было обнаружено, когда одного из наших консультантов попросили диагностировать несколько отказов насосов в гидравлической системе на автомобильном заводе. Подойдя к станку, наш консультант услышал неустойчивый высокий звук. Он также заметил несколько фитингов на линии всасывания, как показано на фото. Он попросил слесаря ​​брызнуть маслом из бутылки на все фитинги всасывающей линии. При попадании на фитинг, указанный на фотографии, насос на мгновение замолчал.

В данном случае эти фитинги разболтались после 12 лет эксплуатации машины. Однако неправильно затянутые или выровненные фитинги на линии всасывания могут быть вызваны неопытным или невнимательным персоналом, работающим с гидравлическими системами. Всякий раз, когда работа была выполнена, проверьте все фитинги, чтобы убедиться, что они правильно выровнены и затянуты с указанным крутящим моментом.

Кроме того, утечка в уплотнении вала может вызвать аэрацию, позволяя воздуху попасть в секцию низкого давления насоса из атмосферы. Если вы подозреваете плохое уплотнение вала, распылите немного крема для бритья вокруг уплотнения. Если уплотнение негерметично, в креме для бритья появятся пустоты, когда воздух попадет в насос. Эта проблема обнаружилась, когда меня вызвали на бумажную фабрику, где из гидравлического резервуара машины для сортировки бревен шла пена вскоре после того, как был запущен насос постоянного рабочего объема машины. Выполнив тест крема для бритья, я понял, что уплотнение вала сильно изношено. При дальнейшем осмотре я обнаружил, что эластомерная муфта насоса изношена, что привело к износу уплотнения вала.

Неправильное вращение вала может быть проблемой не для всех насосов, но некоторые из них будут аэрировать жидкость, если их входной вал вращается в неправильном направлении. У большинства насосов направление вращения указано на корпусе насоса. Если это указано на наклейке, наклейку можно удалить при ремонте насоса. Всегда проверяйте номер детали нового насоса, который будет установлен вместе со старым насосом. Числовое или буквенное обозначение обычно указывает, требуется ли насосу вращение по часовой стрелке или против часовой стрелки. Если вы не уверены, снимите выпускную линию насоса и закрепите ее в контейнере. В целях безопасности никогда не держитесь за эту линию. На мгновение включите электродвигатель. Если насос вращается в правильном направлении, масло будет вытекать из выпускного отверстия.

Наконец, уровень жидкости в резервуаре никогда не должен опускаться более чем на 2 дюйма выше входного отверстия всасывающей линии. Если это так, может образоваться вихрь — как при сливе воды из ванны. Это вводит воздух во всасывающую линию, что приводит к аэрации.

Резюме

При устранении неполадок с гидравлическим насосом сначала выполните визуальную и звуковую проверку, так как это проще всего.


Learn more