Diagnose und Beseitigung von Überhitzungen des Hydrauliksystems: Wärmebildgebung, Durchfluss-/Druckdiagnose und Inspektion des Kühlkreislaufs

Technical analysis: Troubleshooting hydraulic system overheating: root cause analysis with thermal imaging, flow/pressur

1. Beschreibung des Problems und seines Ausmaßes

Eine Überhitzung des Hydrauliksystems ist eine kritische Fehlfunktion, die die Leistung, Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Ausrüstung erheblich beeinträchtigt. Die normale Betriebstemperatur der Hydraulikflüssigkeit beträgt normalerweise 40–60 °C. Temperaturen über 70 °C gelten als zu hoch und können zu einer beschleunigten Verschlechterung der Hydraulikflüssigkeit, Dichtungsschäden, erhöhtem Komponentenverschleiß und einer verringerten Systemeffizienz führen.

Dieses Handbuch behandelt die Diagnose hydraulischer Überhitzung in einer Vielzahl von Industrieanlagen, darunter Pressen, Gießmaschinen, Mobilhydraulik, Hydraulikaggregate und CNC-Werkzeugmaschinen. Der Schwerpunkt liegt auf der systematischen Identifizierung von Fehlerursachen, um katastrophale Ausfälle zu verhindern und die Betriebszeit zu optimieren.

  • Schweregradklassifizierung:
    • Kritisch: Flüssigkeitstemperatur übersteigt 85 °C. Erfordert eine sofortige Abschaltung der Anlage, um schwere Komponentenschäden zu verhindern.
    • Bedeutsam: Flüssigkeitstemperatur im Bereich von 70–85 °C. Weist auf eine verringerte Leistung und einen möglicherweise drohenden Ausfall hin. Erfordert eine sofortige Diagnose und Beseitigung.
    • Minor: Die Flüssigkeitstemperatur liegt konstant über 60 °C, aber unter 70 °C. Zeigt die Anfangsstadien eines Problems an, das sich verschlimmern kann. Erfordert eine geplante Inspektion.

2. Sicherheitsmaßnahmen

⚠ SICHERHEITSWARNUNG ⚠
Vor Beginn von Diagnose- oder Reparaturarbeiten am Hydrauliksystem müssen alle Sicherheitsverfahren strikt befolgt werden. Andernfalls kann es zu schweren oder tödlichen Verletzungen kommen.
  • Lockout and Tagout (LOTO): Wenden Sie vor jedem Eingriff immer Lockout/Tagout-Verfahren an elektrischen Stromquellen und Hydraulikeinheiten an. Stellen Sie sicher, dass die Stromquelle getrennt ist und die Energie abgeführt wird.
  • Hoher Druck: Hydrauliksysteme arbeiten unter extrem hohem Druck (bis zu 350 bar und mehr). Lösen Sie niemals Verbindungen, zerlegen Sie keine Komponenten und platzieren Sie niemals Körperteile in der Nähe möglicher Druckleckstellen. Unter Druck austretende Hydraulikflüssigkeit kann in die Haut eindringen und schwere Verletzungen verursachen.
  • Heiße Flüssigkeit: Überhitzte Hydrauliksysteme enthalten Flüssigkeit mit hoher Temperatur (bis zu 100 °C und mehr). Verwenden Sie hitzebeständige persönliche Schutzausrüstung (PSA), um Verbrennungen zu vermeiden.
  • Gespeicherte Energie: Akkumulatoren können unter Druck erhebliche Energiemengen speichern, selbst wenn die Pumpe ausgeschaltet ist. Stellen Sie sicher, dass alle Batterien ordnungsgemäß entladen sind, bevor Sie Wartungsarbeiten durchführen.
  • Bewegliche Teile: Achten Sie auf bewegliche Teile des Geräts, die plötzlich aktiviert werden könnten.
  • Persönliche Schutzausrüstung (PSA): Verwenden Sie immer geeignete PSA, einschließlich Schutzbrille, hitzebeständige Handschuhe, Schutzkleidung und Sicherheitsschuhe gemäß DSTU EN 166 (Augenschutz), DSTU EN 388 (Handschutz) und DSTU EN ISO 20345 (Sicherheitsschuhe).

3. Notwendige Diagnosewerkzeuge

Für eine genaue Diagnose der Grundursache einer Überhitzung des Hydrauliksystems sind die folgenden Werkzeuge erforderlich:

Name des Tools Spezifikation/Modell (Beispiel) Messbereich (Beispiel) Zweck
Wärmebildkamera Fluke TiS60+, Testo 872 von -20°C bis +450°C Erkennung von Hot Spots, Visualisierung der Temperaturverteilung an Bauteilen (Pumpe, Ventile, Kühler, Tank). Emission: 0,95. Fokus: Auto/Manuell.
Ein Satz hydraulischer Manometer WIKA, Hydro-Tek, Parker (Genauigkeitsklasse 1,0) von 0 bis 600 bar (abhängig von der Anwendung) Druckmessung an verschiedenen Stellen des Systems (Pumpe, Leitungen, Ventile, Speicher).
Tragbarer hydraulischer Durchflussmesser Hydrotechnik Multi-Handy 3020, Parker SensoControl von 0 bis 600 l/min (abhängig von der Anwendung) Messung des tatsächlichen Flüssigkeitsdurchflusses am Pumpenausgang, durch die Ventile, in der Rücklaufleitung.
Digitalmultimeter Fluke 179, Kyoritsu 1009 Spannung AC/DC, Strom AC/DC, Widerstand Überprüfung elektrischer Komponenten (Magnetventile, Lüftermotoren, Temperatursensoren).
Analysekit für Hydraulikflüssigkeit Parker, Hydac, Oil-Quick (Probenahmeset) Sichtprüfung, Wassergehaltsprüfung, Sauberkeitsprüfung (ISO 4406) Beurteilung des Zustands der Flüssigkeit, des Vorhandenseins von Verunreinigungen und des Abbaus.
Digitaler Drehzahlmesser Testo 460, Fluke 931 von 0 bis 99999 U/min Überprüfung der Drehzahl der Pumpe und des Elektromotors.
Kontaktthermometer/Pyrometer Testo 925, Fluke 561 von -50°C bis +500°C Eine zusätzliche Überprüfung der Oberflächentemperatur der Bauteile.

4. Checkliste für die Erstbewertung

Bevor Sie mit einer detaillierten Diagnose beginnen, führen Sie eine erste Beurteilung durch, um wichtige Informationen über den Zustand des Systems zu sammeln. Dies wird dazu beitragen, das Spektrum potenzieller Fehlfunktionen einzugrenzen.

Parameter Aktion / Beobachtung Aufnahme
Aktuelle Betriebsflüssigkeitstemperatur Notieren Sie den Messwert am Manometer/Sensor des Systems. Führen Sie eine Wärmebildaufnahme des Tanks durch. _______°C
Aktueller Systemdruck Notieren Sie die Messwerte des Hauptmanometers des Systems. _______ bar
Äußere Geräusche / Vibrationen Achten Sie auf ungewöhnliche Geräusche (Knarzen, Pulsieren, Vibrationen) der Pumpe, des Motors und der Ventile. Ja/Nein, Beschreibung: _______
Hydraulikflüssigkeitsstand Überprüfen Sie den Füllstand im Tank. Stellen Sie sicher, dass es innerhalb der akzeptablen Markierungen liegt. Normal / Niedrig / Hoch
Visueller Zustand der Flüssigkeit Überprüfen Sie die Flüssigkeit durch das Sichtfenster (falls vorhanden) auf Trübung, Verfärbung und Schaum. Klar / Trübung / Schaum / Verfärbung
Filterstatus Überprüfen Sie die Filterverschmutzungsanzeigen (falls vorhanden). Sauber / Verunreinigt / Kein Indikator
Kühlerer Zustand Überprüfen Sie den Kühler/Wärmetauscher visuell auf Verschmutzung, Beschädigung und Blockierung des Luftstroms. Sauber / Schmutzig / Beschädigt
Aufzeichnungen der letzten Arbeiten/Reparaturen Sehen Sie sich das Wartungsprotokoll für aktuelle Änderungen, Komponentenreparaturen und Flüssigkeitswechsel an. Datum: _______, Beschreibung: _______
Alarmverlauf Überprüfen Sie das Bedienfeld oder die HMI auf frühere oder aktuelle Fehlercodes im Zusammenhang mit Temperatur oder Druck. Codes: _______
Umgebungsbedingungen Notieren Sie die Umgebungstemperatur und das Vorhandensein zusätzlicher Wärmequellen. _______°C

5. Systematisches Diagnoseblockdiagramm

Befolgen Sie dieses Flussdiagramm, um die Grundursache für Überhitzung systematisch zu lokalisieren:

  1. Symptom: Hydraulikflüssigkeitstemperatur übersteigt 70 °C.
    1. Prüfung 1: Kühlsystem
      • Maßnahme: Überprüfen Sie den Kühler (Kühler, Wärmetauscher) visuell. Führen Sie eine Wärmebildaufnahme durch.
      • Frage: Ist der Kühler verschmutzt? Funktioniert der Kühlmittellüfter/die Kühlmittelpumpe? Ist eine ausreichende Luft-/Wasserströmung vorhanden?
      • Wenn NEIN (Kühler verschmutzt, Lüfter funktioniert nicht oder Wärmetauscher kalt):
        • Problemknoten: Das Kühlsystem ist fehlerhaft.
        • Gehen Sie zum Abschnitt: „8. Schritt-für-Schritt-Anleitungen zur Fehlerbehebung“ → „Reinigung/Reparatur des Kühlsystems“.
      • Wenn JA (Kühler sauber, funktioniert): Fahren Sie mit „Prüfung 2“ fort.
    2. Prüfung 2: Systemdruck
      • Maßnahme: Schließen Sie Manometer an die Pumpenauslassleitung und an die Ablassleitung des Überdruckventils an (falls zutreffend).
      • Frage: Ist der Ladedruck höher als für den Arbeitszyklus angegeben? Gibt es einen ungewöhnlichen Druckabfall an den Ventilen? Ist das Sicherheitsventil bei Verwendung der Wärmebildkamera sehr heiß?
      • Wenn JA (übermäßiger Druck oder überhitztes Überdruckventil):
        • Problemknoten: Übermäßiger Systemdruck / Probleme mit der Ventileinstellung.
        • Maßnahme: Überprüfen Sie die Einstellung des Überdruckventils (Kapitel 8). Messen Sie den für die Ausführung der Arbeit erforderlichen Druck.
        • Wenn der Druck des Entlastungsventils deutlich niedriger ist als der Auslassdruck oder das Entlastungsventil dauerhaft geöffnet ist:
          • Problem bei der Montage: Verstopfte Leitung, defektes Entlastungsventil (klemmt/klemmt).
          • Gehen Sie zum Abschnitt: „8. Schritt-für-Schritt-Verfahren zur Fehlerbehebung“ → „Ventildiagnose und -reparatur“.
        • Wenn der Druck am Entlastungsventil ungefähr dem Austrittsdruck entspricht und hoch ist, das System jedoch funktioniert:
          • Problemknoten: Übermäßige Belastung des Systems / Falsche Einstellung des Entlastungsventils.
          • Gehen Sie zum Abschnitt: „8. Schritt-für-Schritt-Anleitungen zur Fehlerbehebung“ → „Einstellen des Überdruckventils“.
      • Wenn NEIN (Druck ist normal): Fahren Sie mit „Prüfung 3“ fort.
    3. Prüfung 3: Interne Leckage (Pumpe)
      • Aktion: Verwenden Sie einen Durchflussmesser, um den Durchfluss am Pumpenauslass bei maximalem Druck (unbelastet, dann unter Last) zu messen.
      • Frage: Ist der tatsächliche Durchfluss deutlich geringer als der Nenndurchfluss der Pumpe bei einem bestimmten Druck (z. B. >15 % Abfall)? Gibt es übermäßige Geräusche/Vibrationen von der Pumpe?
      • Wenn JA (verringerter Durchfluss, Geräusch):
        • Problem bei der Montage: Interne Pumpenleckage (Verschleiß).
        • Gehen Sie zum Abschnitt: „8. Schritt-für-Schritt-Verfahren zur Fehlerbehebung“ → „Reparatur/Austausch der Pumpe“.
      • Wenn NEIN (Durchfluss normal, Pumpe leise): Fahren Sie mit „Prüfung 4“ fort.
    4. Prüfung 4: Interne Leckage (Ventile/Aktoren)
      • Aktion: Führen Sie eine Wärmebildaufnahme aller Ventile (Verteiler, Druckregler, Rückschlagventile) und Aktoren (Zylinder, Hydraulikmotoren) unter Last und im Standby durch.
      • Frage: Gibt es an bestimmten Ventilen oder Stellantrieben lokal erhebliche Hotspots (>75 °C)?
      • Wenn JA (Hot Spots):
        • Problem bei der Montage: Internes Ventil- oder Stellantriebsleck.
        • Aktion: Isolieren Sie die verdächtige Komponente. Wenn das Ventil überhitzt, kann dies auf ein internes Leck aufgrund verschlissener Dichtungen oder einer festsitzenden Spule hinweisen. Wenn der Zylinder ohne Bewegung überhitzt, kann dies auf eine Undichtigkeit der Kolbendichtung hinweisen.
        • Gehen Sie zum Abschnitt: „8. Schritt-für-Schritt-Anleitungen zur Fehlerbehebung“ → „Diagnose und Reparatur von Ventilen/Antrieben“.
      • Wenn NEIN (keine Hotspots): Fahren Sie mit „Prüfung 5“ fort.
    5. Prüfung 5: Zustand der Hydraulikflüssigkeit
      • Aktion: Nehmen Sie eine Probe der Flüssigkeit zur Sichtprüfung und Analyse.
      • Frage: Ist die Flüssigkeit trüb, schaumig, verfärbt? Riechen Sie verbrannt? Bestätigt die Laboranalyse eine unangemessene Viskosität, Partikel- oder Wasserverunreinigung (ISO 4406:2017 für Flüssigkeitsreinheit)?
      • Wenn JA (schlechte Flüssigkeitsqualität):
        • Problem beim Zusammenbau: Falsche Flüssigkeitsviskosität oder Verunreinigung.
        • Gehen Sie zum Abschnitt: „8. Schritt-für-Schritt-Verfahren zur Fehlerbehebung“ → „Austausch/Filtration der Hydraulikflüssigkeit“.
      • Wenn NEIN (Flüssigkeitsqualität ist normal): Fahren Sie mit „Prüfung 6“ fort.
    6. Prüfung 6: Tankgröße / Rücklaufkreislauf
      • Aktion: Überprüfen Sie, ob das Hydrauliktankvolumen ausreichend ist (normalerweise das 3- bis 5-fache des Pumpendurchflusses pro Minute). Überprüfen Sie die Rücklaufleitungen auf Einschränkungen.
      • Frage: Ist der Tank zu klein für das Volumen der zirkulierenden Flüssigkeit? Gibt es eine Verengung in der Rücklaufleitung, die zu einem übermäßigen Gegendruck führt?
      • Wenn JA (Tank zu klein / Einschränkung):
        • Problemknoten: Unzureichendes Tankvolumen oder Einschränkung im Rücklauf.
        • Gehen Sie zum Abschnitt: „8. Schritt-für-Schritt-Verfahren zur Fehlerbehebung“ → „Tank-/Rücklaufschleifenoptimierung“.
      • Wenn NEIN (Tankkompatibilität, keine Einschränkungen): Gehen Sie alle vorherigen Schritte noch einmal durch, es kann eine Kombination von Faktoren oder eine unklare Fehlfunktion vorliegen.

6. Störungsursachenmatrix

Symptom Wahrscheinliche Ursachen (nach Wahrscheinlichkeit) Diagnosetest Erwartetes Ergebnis, wenn die Ursache bestätigt wird
Hohe Temperatur der Hydraulikflüssigkeit (>70 °C) 1. Fehlfunktion des Kühlsystems (verschmutzter Kühler, defekter Lüfter/Kühlerpumpe) Sichtprüfung, Wärmebild des Kühlers, Überprüfung der Lüfter-/Pumpenfunktion Die Temperatur am Ausgang des Kühlers ist hoch; der Lüfter dreht sich nicht oder arbeitet langsam; Der Kühler ist durch Schmutz verstopft.
2. Überdruck im System (Kleben/falsche Einstellung des Sicherheitsventils, Durchflussbeschränkung) Messung des Pumpenenddrucks und in der Druckleitung des Sicherheitsventils; Wärmebildaufnahme des Sicherheitsventils Der Einspritzdruck ist konstant hoch (>20 % des Normalwerts), auch wenn das System nicht unter Last steht; das Sicherheitsventil ist heiß (>80°C); erheblicher Druckabfall in den Leitungen.
3. Interne Leckage der Pumpe (Verschleiß interner Komponenten) Messung des tatsächlichen Durchflusses der Pumpe unter Druck; auf die Pumpe hören Der tatsächliche Durchfluss ist viel geringer als der Nennwert (15-20 % Abfall); erhöhte Geräusche, Vibrationen von der Pumpe.
4. Interne Leckage von Ventilen/Antrieben (Verschleiß von Dichtungen, Festsitzen von Spulen) Wärmebildgebung von Ventilen und Antrieben während des Betriebs; Zylinderdichtheitsprüfung Lokale heiße Stellen (>75°C) an Ventilen (insbesondere Verteilern, Druckreglern) oder Hydraulikzylindern/Hydraulikmotoren.
5. Falsche Viskosität oder Verschlechterung der Hydraulikflüssigkeit Flüssigkeitsprobenahme und deren Sichtprüfung; Laboranalyse (Viskosität, Reinheitsindex ISO 4406) Die Flüssigkeit ist trüb, hat ihre Farbe verändert, hat einen brennenden Geruch; Die Analyse bestätigt eine falsche Viskosität oder einen hohen Verschmutzungsgrad (z. B. ISO 4406: 22/18/13).
6. Verunreinigungen der Hydraulikflüssigkeit (Partikel, Wasser, Luft) Visuelle Inspektion der Flüssigkeit; Laboranalyse auf Partikel (ISO 4406), Wasser, Luft (Schaum) Hoher Flüssigkeitsreinheitsindex (z. B. ISO 4406: 22/18/13); Vorhandensein von freiem Wasser (>200 ppm); Ständiger Schaum im Tank.

7. Ursachenanalyse für jede Fehlfunktion

7.1. Fehlfunktion des Kühlsystems

Erklärung: Das Kühlsystem (Kühler, Luft-Öl- oder Wasser-Öl-Wärmetauscher, Lüfter, Umwälzpumpe) dient dazu, überschüssige Wärme abzuleiten, die vom Hydrauliksystem erzeugt wird. Wenn die Kühlleistung nachlässt, kommt es zu einem Wärmestau, der zu einer Überhitzung führt.

So bestätigen Sie:

  • Verschmutzter Kühler: Eine Sichtprüfung zeigt eine erhebliche Ansammlung von Staub, Schmutz oder Ölfilm auf den Kühlrippen des Kühlers. Die Wärmebildkamera erkennt, dass die Einlasstemperatur der Flüssigkeit im Kühler hoch ist und die Auslasstemperatur nicht auf die erforderlichen Werte sinkt (der Temperaturabfall ist geringer als normal, beispielsweise weniger als 10 °C).
  • Lüfter/Pumpe defekt: Der Kühlerlüfter dreht sich nicht oder nur langsam. Kühlerumwälzpumpe (für Wasser-Öl-Wärmetauscher) fördert keine Flüssigkeit. Ein Multimeter kann einen Spannungsmangel am Lüftermotor oder eine offene Wicklung anzeigen.
  • Unzureichender Kühlmittel-/Luftstrom: Einschränkungen im Kühlluftkanal oder Wasserkreislauf.

Schäden bei Nichtbeachtung: Ständige Überhitzung der Flüssigkeit führt zu beschleunigtem Abbau, Ablagerungen, Dichtungsschäden, internen Lecks und schnellem Verschleiß von Pumpen und Ventilen. Die Lebensdauer der Komponenten verringert sich um bis zu 50 %, wenn die Temperatur alle 10 °C über den Normalwert ansteigt.

7.2. Übermäßiger Druck im System

Erklärung: Hydraulische Energie, die nicht für die Arbeit verwendet wird (z. B. wenn der Aktuator die Endposition erreicht hat und die Pumpe weiterhin Flüssigkeit fördert), wird in Wärme umgewandelt. Dies geschieht, wenn Flüssigkeit unter hohem Druck durch das Überdruckventil fließt oder wenn übermäßige Durchflussbeschränkungen vorliegen.

So bestätigen Sie:

  • Falsch eingestelltes Überdruckventil: Manometer zeigen an, dass der Systemdruck auch bei Leerlaufzyklen konstant hoch ist (>20 % des Normalwerts) oder dass das Überdruckventil ständig geöffnet ist. Die Wärmebildkamera zeigt eine deutliche Erwärmung des Überdruckventils (>80 °C).
  • Klemmendes oder verstopftes Überdruckventil: Das Ventil funktioniert nicht richtig, hält hohen Druck aufrecht oder lässt ständig Flüssigkeit durch.
  • Durchflussbeschränkungen: Teilweise verstopfte Filter, verengte Leitungen, falsch ausgewählte Rohrleitungen oder Armaturen. Wenn Sie den Druckabfall vor und nach dem verdächtigen Bereich messen, wird ein übermäßiger Abfall angezeigt (z. B. >5 bar in dem Bereich).
  • Überlastung: Das Gerät wird mit einer Last betrieben, die seine Auslegungsparameter überschreitet, wodurch die Pumpe gezwungen wird, kontinuierlich mit hohem Druck zu arbeiten.

Schäden bei Nichtbeachtung: Beschleunigter Verschleiß der Pumpe, der Ventile, Energieverlust, erhöhter Stromverbrauch, vorzeitige Alterung der Flüssigkeit. Möglicher Bruch von Hydraulikleitungen oder Dichtungen.

7.3. Interne Undichtigkeit der Pumpe (Verschleiß)

Erklärung: Mit der Zeit verschleißen die inneren Komponenten der Pumpe (Kolben, Flügel, Zahnräder, Lager), wodurch sich die Spiele vergrößern. Dadurch kann Flüssigkeit innerhalb der Pumpe vom Auslass zum Einlass fließen, ohne dass dabei irgendeine nützliche Arbeit geleistet wird. Diese interne Leckage wird in Wärme umgewandelt.

So bestätigen Sie:

  • Reduzierter Durchfluss: Eine Durchflussmessermessung zeigt eine deutliche Verringerung des tatsächlichen Durchflusses (15–20 % oder mehr) im Vergleich zum Nennwert der Pumpe bei einem bestimmten Druck.
  • Erhöhte Geräusche und Vibrationen: Die Pumpe macht ungewöhnliche Geräusche (Brummen, Kreischen) und die Vibrationen nehmen zu.
  • Gehäuseerwärmung: Die Wärmebildkamera zeigt eine erhöhte Temperatur am Pumpengehäuse (>80°C), insbesondere im Bereich des Lecks.

Schäden bei Nichtbeachtung: Verlust der Systemleistung, langsame Aktoren, erhöhter Energieverbrauch, kompletter Pumpenausfall mit möglicher Beschädigung anderer Komponenten durch Metallspäne.

7.4. Interne Leckage von Ventilen/Antrieben

Erklärung: Ventile und hydraulische Aktuatoren (Zylinder, Hydraulikmotoren) enthalten Dichtungen und Präzisionsspiele. Abgenutzte Dichtungen, Kratzer an Spulen oder Hülsen oder eine Fehlausrichtung führen zum inneren Austreten von Flüssigkeit, die keine nützliche Arbeit leistet, sondern in Wärme umgewandelt wird.

So bestätigen Sie:

  • Lokale Erwärmung: Die Wärmebildkamera erkennt lokalisierte heiße Stellen (>75 °C) an Ventilkörpern (insbesondere Verteilern, Druckreglern, Rückschlagventilen) oder Hydraulikzylindern/-motoren, selbst wenn diese nicht laufen oder unter geringer Last stehen.
  • Zylinderleckage: Der Zylinder hält die Last nicht und senkt sich sanft ab. Leckage durch Kolbendichtung.
  • Hydraulikmotor-Leck: Reduziertes Drehmoment, erhöhte Körpertemperatur.

Schäden bei Nichtbeachtung: Reduzierte Positionierungsgenauigkeit der Aktuatoren, Leistungs- und Geschwindigkeitsverlust, erhöhter Energieverbrauch, schneller Verschleiß anderer Komponenten aufgrund erhöhter Flüssigkeitstemperatur.

7.5. Falsche Viskosität oder Verschlechterung der Hydraulikflüssigkeit

Erklärung: Hydraulikflüssigkeit ist das Blut des Systems. Die Viskosität der Flüssigkeit ist für die Schmierung, Kühlung und Energieübertragung von entscheidender Bedeutung. Wenn die Flüssigkeit zu viskos ist, erzeugt sie einen übermäßigen Strömungswiderstand und erzeugt Wärme. Wenn die Flüssigkeit zu dünn ist, sorgt sie nicht für eine ausreichende Schmierung, wodurch die interne Leckage und Reibung zunimmt. Der Flüssigkeitsabbau (Oxidation, Pyrolyse) verringert auch seine Schmier- und Kühleigenschaften.

So bestätigen Sie:

  • Sichtkontrolle: Die Flüssigkeit kann trüb sein, eine dunkle Farbe haben, verbrannt riechen oder Schaum enthalten.
  • Laboranalyse: Bestätigt eine falsche Viskosität, einen erhöhten Säurewert, das Vorhandensein von Wasser, Metallpartikeln oder Oxidationsprodukten. Normale Viskosität für die meisten Systeme – ISO VG 32, 46, 68 (bei 40 °C), Toleranz ±10 %.

Schäden bei Nichtbeachtung: Beschleunigter Verschleiß aller hydraulischen Systemkomponenten, insbesondere Pumpen und Ventile, aufgrund unzureichender Schmierung oder übermäßiger Reibung. Verstopfung von Filtern und Ventilen durch Abbauprodukte.

7.6. Verunreinigung der Hydraulikflüssigkeit

Erklärung: Partikel, Wasser und Luft sind die Hauptverunreinigungen der Hydraulikflüssigkeit. Die Partikel verursachen abrasiven Verschleiß an Bauteilen, erhöhen die interne Leckage und erzeugen Hitze. Wasser verringert die Schmiereigenschaften, verursacht Korrosion und kann Emulsionen bilden, die die Zirkulation erschweren. Luft (Kavitation) verursacht Mikroexplosionen, die Oberflächen beschädigen und Hitze erzeugen.

So bestätigen Sie:

  • Sichtprüfung: Die Flüssigkeit kann sichtbare Partikel enthalten, trüb (Wasser) oder schaumig (Luft) sein.
  • Laboranalyse: Hohe Reinheitsklasse (z. B. ISO 4406: 22/18/13 und höher), Vorhandensein von Wasser (>200 ppm), Vorhandensein von Luft (starker Schaum, charakteristisches Kavitationsgeräusch).

Schäden bei Nichtbeachtung: Katastrophaler Verschleiß von Pumpen, Ventilen und Hydraulikzylindern, Korrosion von Metallteilen, Verringerung der Systemeffizienz und deren völliger Ausfall.

8. Schritt-für-Schritt-Verfahren zur Fehlerbehebung

8.1. Reinigung/Reparatur des Kühlsystems

  1. ⚠ SICHERHEIT: Tragen Sie LOTO auf elektrische und hydraulische Systeme auf.
  2. Reinigung des Kühlers:
    • Verwenden Sie Druckluft (trocken, gereinigt) oder eine Reinigungslösung mit niedrigem Druck, um Staub, Schmutz und Ölablagerungen von den Kühlerlamellen zu entfernen.
    • Stellen Sie sicher, dass der Luftstrom nicht durch Fremdkörper blockiert wird.
  3. Lüfterinspektion:
    • Untersuchen Sie die Lüfterflügel visuell auf Beschädigungen.
    • Überprüfen Sie den elektrischen Lüftermotor mit einem Multimeter: Messen Sie den Widerstand der Wicklungen, überprüfen Sie die Versorgungsspannung (gemäß den Nennwerten). Ersetzen Sie den defekten Motor oder die defekte Lüftereinheit (UNITEC-Kategorie: Elektromotoren).
  4. Überprüfung der Kühlmittelpumpe (für Wasser-Öl-Wärmetauscher):
    • Stellen Sie sicher, dass Kühlwasser/Kühlflüssigkeit fließt.
    • Überprüfen Sie die Pumpe auf Verstopfungen oder Fehlfunktionen. Bei Bedarf ersetzen (UNITEC Kategorie: Pumpen).
  5. Überprüfung: Starten Sie das System und prüfen Sie den Temperaturabfall am Kühler. Die Temperatur sollte 10-15°C betragen.

8.2. Diagnose und Reparatur von Ventilen

  1. ⚠ SICHERHEIT: LOTO anwenden. Dekomprimieren Sie das System.
  2. Überdruckventil:
    • Einstellungsprüfung: Überprüfen Sie mit einem kalibrierten Manometer und Durchflussmesser den Betriebsdruck des Ventils. Nach Herstellerangaben einstellen (Toleranz ±3 bar).
    • Reparatur/Austausch: Wenn das Ventil klemmt, sich nicht betätigt oder ständig springt, entfernen Sie es zur Inspektion. Überprüfen Sie die Spule auf Verschleiß, Grate und Korrosion. Tauschen Sie die Dichtung aus. Wenn der Schaden erheblich ist, tauschen Sie das Ventil komplett aus (UNITEC-Kategorie: Druckventile).
  3. Verteilerventile:
    • Wärmebildtechnik: Überhitzte Bereiche erkennen.
    • Reparatur/Austausch: Zerlegen Sie das Ventil. Überprüfen Sie die Spulen auf Festsitzen und Verschleiß. Dichtungen und O-Ringe ersetzen. Überprüfen Sie die Steuermagnete mit einem Multimeter (Wicklungswiderstand: 15-30 Ohm, Versorgungsspannung). Bei starkem Verschleiß das Ventil austauschen (UNITEC-Kategorie: Verteilerventile).
  4. Überprüfung: Überprüfen Sie nach der Reparatur oder dem Austausch des Ventils den Systemdruck und die Temperatur. Stellen Sie sicher, dass es keine lokalen Hotspots gibt.

8.3. Reparatur/Austausch der Pumpe

  1. ⚠ SICHERHEIT: LOTO anwenden. Lassen Sie die Flüssigkeit aus dem Tank ab.
  2. Pumpe demontieren: Pumpe vorsichtig demontieren, restliche Flüssigkeit ablassen.
  3. Inspektion und Reparatur:
    • Zerlegen Sie die Pumpe gemäß den Anweisungen des Herstellers.
    • Überprüfen Sie alle internen Komponenten (Kolben, Flügel, Zahnräder, Platten, Lager) auf Verschleiß, Kratzer und Kavitationsschäden.
    • Ersetzen Sie verschlissene Teile durch ein Reparaturset (UNITEC-Kategorie: Pumpenreparatursätze) oder einzelne Komponenten (UNITEC-Kategorie: Hydraulikkomponenten).
    • Achten Sie besonders auf Wellendichtungen und Lager.
  4. Ersetzen der Pumpe: Wenn der Verschleiß erheblich ist oder eine Reparatur wirtschaftlich nicht machbar ist, ersetzen Sie die Pumpe durch eine neue mit identischen oder gleichwertigen Spezifikationen (UNITEC-Kategorie: Hydraulikpumpen).
  5. Installation und Inbetriebnahme: Pumpe installieren, System mit Flüssigkeit füllen, Entlüftungsvorgang durchführen (Kapitel 8.6).
  6. Überprüfung: Starten Sie das System und messen Sie den Pumpendurchfluss unter Druck mit einem Durchflussmesser. Vergleichen Sie mit den Nenneigenschaften. Kontrollieren Sie die Temperatur.

8.4. Diagnose und Reparatur von Antrieben (Zylinder, Hydraulikmotoren)

  1. ⚠ SICHERHEIT: LOTO anwenden. Dekomprimieren Sie das System.
  2. Zylinder:
    • Dichtheitsprüfung: Trennen Sie die Zylinderstange von der Last. Üben Sie Druck auf eine Seite des Kolbens aus und schließen Sie die Abflussleitung. Achten Sie auf Spindelbewegungen oder Druckabfall.
    • Reparatur/Austausch: Zerlegen Sie den Zylinder. Überprüfen Sie den Hülsenspiegel und die Stange auf Beschädigungen. Ersetzen Sie die Kolben- und Stangendichtungen (UNITEC-Kategorie: Hydraulikdichtungen). Ersetzen oder reparieren Sie die Hülse/den Schaft bei erheblichen Schäden.
  3. Hydraulikmotoren:
    • Leckage-/Effizienztest: Messen Sie den Durchfluss in der Abflussleitung des Hydraulikmotors. Ein übermäßiger Durchfluss weist auf ein internes Leck hin.
    • Reparatur/Austausch: Demontieren Sie den Hydraulikmotor. Überprüfen Sie die internen Komponenten auf Verschleiß. Ersetzen Sie verschlissene Dichtungen und Teile. Ersetzen Sie den Hydraulikmotor mit erheblichem Verschleiß (UNITEC-Kategorie: Hydraulikmotoren).
  4. Überprüfung: Starten Sie das System, überprüfen Sie die Funktion der Aktoren, das Fehlen interner Lecks und lokaler Überhitzung.

8.5. Austausch/Filtration von Hydraulikflüssigkeit

  1. ⚠ SICHERHEIT: LOTO anwenden. Lassen Sie die Flüssigkeit ab.
  2. Flüssigkeitsablass: Lassen Sie die gesamte alte Hydraulikflüssigkeit vollständig aus dem Tank, den Leitungen, den Zylindern und anderen Komponenten ab. Gemäß den Umweltstandards entsorgen.
  3. Systemspülung: Erwägen Sie, das System mit einer geeigneten Spülflüssigkeit zu spülen, wenn die Verschmutzung erheblich ist.
  4. Filterwechsel: Installieren Sie neue Filter (Druck, Abfluss, Luft) gemäß den Herstellerangaben (UNITEC-Kategorie: Hydraulikfilter).
  5. Füllen mit neuer Flüssigkeit: Füllen Sie das System mit neuer Hydraulikflüssigkeit der entsprechenden Art und Viskosität (z. B. HLP 46, ISO VG 46), wie vom Gerätehersteller empfohlen. Zum Auftanken einen sauberen Behälter und eine saubere Pumpe verwenden.
  6. Filtration (falls erforderlich): Wenn die Anlage stark verschmutzt ist oder die Flüssigkeit neu ist, aber Zweifel an der Reinheit bestehen, führen Sie eine zusätzliche Feinreinigung mit einer externen Filtereinheit durch, bis die erforderliche Reinheitsklasse erreicht ist (z. B. ISO 4406: 18/16/13).
  7. Überprüfung: Starten Sie das System. Kontrollieren Sie die Temperatur. Nehmen Sie nach 50–100 Betriebsstunden eine Probe zur Laboranalyse, um sicherzustellen, dass die Flüssigkeit den Reinheitsstandards entspricht.

8.6. Optimierung des Tank-/Rücklaufkreislaufs

  1. ⚠ SICHERHEIT: LOTO anwenden. Lassen Sie die Flüssigkeit ab.
  2. Tankinspektion: Stellen Sie sicher, dass das Innere des Tanks sauber ist. Überprüfen Sie das Vorhandensein von Trennwänden und deren Zustand – sie tragen zur Kühlung und Entlüftung bei.
  3. Tankgröße: Wenn das Tankvolumen weniger als das 3- bis 5-fache des Minutendurchflusses der Pumpe beträgt, sollten Sie die Installation eines größeren Tanks oder eines zusätzlichen externen Kühlers in Betracht ziehen.
  4. Rücklaufleitung:
    • Untersuchen Sie die Rücklaufleitungen auf Knicke, Verengungen, Korrosion oder Verstopfungen, die zu übermäßigem Gegendruck führen könnten.
    • Stellen Sie sicher, dass das Ende des Abflussrohrs im Tank unter dem Flüssigkeitsspiegel liegt, um eine Belüftung zu verhindern.
  5. Überprüfung: Starten Sie das System, überwachen Sie den Schaumpegel und die Tanktemperatur. Messen Sie den Gegendruck.

9. Vorbeugende Maßnahmen

Regelmäßige Wartung ist der Schlüssel zur Vermeidung einer Überhitzung hydraulischer Systeme.

Die Grundursache Präventionsstrategie Überwachungsmethode Empfohlenes Intervall
Fehlfunktion des Kühlsystems Regelmäßige Reinigung des Kühlers/Wärmetauschers, Überprüfung der Funktion des Lüfters/der Pumpe. Sichtprüfung, Wärmebildaufnahme, Temperaturkontrolle am Einlass/Auslass des Kühlers. Monatlich (oder wöchentlich in staubigen Umgebungen).
Übermäßiger Druck im System Regelmäßige Überprüfung und Kalibrierung von Sicherheitsventilen, Kontrolle der Systembelastung. Druckmessung, Wärmebildgebung von Ventilen. Vierteljährlich oder alle 1000 Betriebsstunden.
Interne Pumpenleckage Aufrechterhaltung der Flüssigkeitsreinheit, rechtzeitiger Austausch von Filtern, Kontrolle von Vibrationen und Pumpengeräuschen. Flüssigkeitsanalyse, Vibrationsmessung, akustische Überwachung. Flüssigkeitsanalyse: vierteljährlich. Vibration: monatlich.
Interne Leckage von Ventilen/Antrieben Aufrechterhaltung der Flüssigkeitsreinheit, rechtzeitiger Austausch von Dichtungen bei geplanten Reparaturen. Wärmebildaufnahme von Ventilen/Antrieben, Dichtheitsprüfung. Vierteljährlich.
Falsche Viskosität/Zersetzung der Flüssigkeit Verwendung der richtigen Flüssigkeitsart, rechtzeitiger Flüssigkeitswechsel, Kontrolle der Betriebstemperatur. Laboranalyse der Flüssigkeit (Viskosität, Säurezahl). Vierteljährlich oder alle 2000 Betriebsstunden.
Verunreinigung der Hydraulikflüssigkeit Regelmäßiger Austausch der Filter, Kontrolle der Dichtheit des Tanks und der Dichtungen, Einsatz eines Atemfilters. Laboranalyse der Flüssigkeitsreinheit (ISO 4406), Sichtprüfung. Monatlich (visuell), vierteljährlich (Labor).

10. Ersatzteile und Komponenten

Die folgenden Ersatzteile sind für eine schnelle Reparatur und Wartung von Hydrauliksystemen von entscheidender Bedeutung. Verwenden Sie immer Original- oder zertifizierte Analoga, die den CE- und UkrSEPRO-Standards entsprechen.

Beschreibung des Teils Spezifikation Wann ersetzen? UNITEC-Kategorie
Hydraulikfilter (Druck, Abfluss, Luft) Filterfeinheit (μm), Elementmaterial. Gemäß den Empfehlungen des Herstellers oder bei aktivierter Verschmutzungsanzeige. Hydraulikfilter
Dichtungs- und O-Ring-Sets Material (NBR, FKM, PTFE), Abmessungen (metrisch, mm). Jedes Mal, wenn eine Komponente demontiert wird oder Undichtigkeiten festgestellt werden. Dichtungen sind hydraulisch
Hydraulikflüssigkeit Typ (HLP, HM), Viskosität (ISO VG 32, 46, 68), Toleranzen. Gemäß Wartungsplan oder im Falle einer Verschlechterung gemäß den Ergebnissen der Analyse. Hydraulikflüssigkeiten
Reparatursätze für Hydraulikpumpen Für ein bestimmtes Pumpenmodell. Bei erheblichem Verschleiß der internen Komponenten der Pumpe, der bei der Diagnose festgestellt wird. Pumpenreparatursätze
Sicherheitsventile Einstelldruck (bar), Standardgröße. Im Falle einer nicht reparierbaren Störung (Festsitzen, innerer Verschleiß des Gehäuses). Druckventile
Elektromotoren für Kühlerlüfter Leistung (kW), Spannung (V), Geschwindigkeit (U/min). Bei Motorausfall oder erheblicher Leistungsminderung. Elektromotoren
Heizkörper/Wärmetauscher Typ (Luft-Öl, Wasser-Öl), thermische Leistung (kW). Im Falle eines erheblichen, nicht reparierbaren Schadens. Wärmetauscher

Für Bestellungen und einen detaillierten Teilekatalog besuchen Sie: www.unitecd.com/e-catalog/

11. Links

  • DSTU ISO 4406:2017 – Hydrauliksysteme. Reinheitscode für Hydraulikflüssigkeit.
  • DSTU EN ISO 12100:2017 – Sicherheit von Maschinen. Allgemeine Gestaltungsprinzipien. Risikobewertung und Risikominderung.
  • DSTU EN 166:2017 – Individueller Augenschutz. Anforderungen
  • DSTU EN 388:2017 – Handschuhe zum Schutz vor mechanischen Risiken.
  • DSTU EN ISO 20345:2017 – Persönliche Schutzausrüstung. Schuhe sind sicher.
  • Betriebs- und Wartungshandbücher von OEM-Herstellern hydraulischer Geräte.
  • UNITEC – Handbuch der Hydraulik.

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