1. Inleiding
Catastrofale aandrijfstoringen bij Oekraïense industriële ondernemingen beginnen vaak met op het eerste gezicht onmerkbare afwijkingen in de werking van verbindingselementen. In een ander geval van onze technische praktijk, bij een cementfabriek in de regio Dnipropetrovsk, stopte de transportband voor het doseren van inerte materialen. Tijdens de geplande inspectie registreerde de dienstdoende monteur een kritische drukval in het hydraulische systeem tot 45 bar in plaats van de nominale 140 bar, gepaard gaande met verhoogde trillingen met een frequentie van 50 Hz en lekkage van werkvloeistof langs de as. Voorlopige diagnoses wezen op het falen van de DANFOSS OMR160 hydraulische motor (code 151-0714, voorheen 1510213) en de vernietiging van de elastische koppeling van de aandrijving. In dit artikel zullen we een volledige forensische analyse van de storing uitvoeren op basis van ISO- en DSTU-normen.
2. Overzicht van het onderdeel
De DANFOSS OMR160 hydraulische motor is een gerotor-motor met laag toerental en hoog koppel (LSHT). Hij wordt als onderdeel van de schroefdispenseraandrijving geïnstalleerd en werkt onder cyclische belasting met een rotatiefrequentie tot 770 rpm en een werkdruk tot 175 bar (piekdruk tot 225 bar). Het koppel van de hydraulische motoras wordt via een vingerkoppeling met polyurethaanelementen op de versnellingsbak overgebracht.
Normatieve bedrijfsomstandigheden volgens de technische documentatie van de fabrikant:
- Bedrijfsvloeistoftemperatuur (hydraulische olie ISO VG 46): van -30 °C tot +80 °C.
- Kinematische viscositeit: optimaal 20–75 mm²/s, minimaal 4 mm²/s.
- Maximale radiale druk op de as: afhankelijk van het krachtpunt (tot 1100 N op een afstand van 15 mm van de flens).
- Toegestane axiale verplaatsing van de assen: binnen ±0,5 mm.
3. Bewijsbasis voor weigering
Het gedemonteerde geheel werd voor onderzoek naar ons laboratorium gestuurd. Visuele en instrumentele inspectie bracht de volgende gebreken aan het licht:
- Koppelingsconditie: Polyurethaanelementen (tandwielen) worden volledig vernietigd en veranderen in een stroperige polymeermassa als gevolg van thermische vernietiging. De grijs gietijzeren halfkoppelingen vertonen sporen van slagslijtage en axiaal slijpen.
- DANFOSS OMR160 hydraulische motorasconditie: Het gegroefde deel van de as vertoont asymmetrische slijtage aan één kant van het tandprofiel tot een diepte van 0,8 mm. De radiale speling in het voorste naaldlager overschrijdt de nominale speling met 4 keer (0,25 mm in plaats van 0,06 mm).
- Gegevens voor trillingscontrole (vóór het ongeval): De piekwaarde van trillingen in verticale richting op het lagerhuis van de versnellingsbak werd geregistreerd bij 11,4 mm/s (overeenkomend met zone D "Onaanvaardbaar" volgens ISO 10816-3). Een toename van het trillingsniveau bij asomwentelingen duidde op een verkeerde uitlijning.
- Thermografie: Uit gegevens van de scanner 12 uur vóór de uitschakeling bleek een lokale temperatuurstijging in het koppelingsgebied tot +92 °C.
- Demontage van de hydraulische noodmotor en installatie van een nieuwe originele DANFOSS OMR160-eenheid (151-0714).
- Vervanging van de koppeling door een nieuwe met polyurethaanelementen met een hardheid van 98 Shore A (volgens DIN 53505).
- Uitvoeren van nauwkeurige centrering van assen met behulp van een laserapparaat met een radiale slingeringstolerantie van niet meer dan 0,05 mm (in overeenstemming met ISO 14253-1 normen).
- Spoelen van de hydraulische leiding en vervangen van filterelementen (filtratiefijnheid β20(c) ≥ 200 per ISO 16889).
- Implementatie van driemaandelijkse thermografische controle van koppelingen en lagersamenstellen.
- Overstappen op boutverbindingen met schroefdraadbevestigingen van gemiddelde sterkte en controle van de aanhaalkracht met een momentsleutel tijdens elke PPR.
- Installatie van trillingssensoren voor continue bewaking van de toestand van de aandrijving in overeenstemming met de eisen van EN ISO 20816-1.
- Visuele inspectie van de koppeling: Controleer op rubber/polymeerstof of scheuren in de beschermende behuizing.
- Temperatuurcontrole: Meet de temperatuur van het koppelingslichaam met een pyrometer (norm: tot +50 °C boven de omgevingstemperatuur).
- Trillingsanalyse: Zorg ervoor dat het trillingsniveau op de hydraulische motor niet hoger is dan 4,5 mm/s volgens de ISO 10816-3.-norm
- Bevestigingsmiddelen controleren: Controleer het aanhaalmoment van de flensbouten van de OMR160 hydraulische motor (aanhaalmoment van M12-bouten van klasse 8,8 - 85 Nm).
- Lekkagecontrole: Inspecteer de manchetafdichting van de hydraulische motoras op de afwezigheid van olielekken.
- Olietemperatuur: Controleer de bedrijfstemperatuur van de hydraulische vloeistof in de tank (maximaal +65 °C).
- Verschil in druk op het filter: Lees de indicatoren van de vervuilingsindicator op het afvoerfilter (het verschil mag niet groter zijn dan 2,5 bar).
- Geluiden en pulsaties: Luister met een stethoscoop naar de werking van de hydraulische motor en zoek naar cavitatiegeluiden.
- Regelgeving voor het vervangen van aan slijtage onderhevige onderdelen: Koppelelementen van polyurethaan moeten elke 12.000 bedrijfsuren worden vervangen of wanneer 25% slijtage van de werkoppervlakken is bereikt. De gemiddelde tijd tot falen (MTBF) voor hydraulische motoren van de OMR-serie bedraagt minimaal 25.000 uur, onder voorbehoud van naleving van de zuiverheid van de werkvloeistof volgens de ISO 4406 norm (klasse 20/18/15).
- Conditiebewaking: Implementatie van spectrale trillingsanalyse maakt detectie van lagerslijtage en verkeerde uitlijning in een vroeg stadium mogelijk (300-500 uur vóór een kritieke storing).
- Selectie van componenten: Gebruik bij het upgraden van lijnen altijd gecertificeerde componenten in overeenstemming met de technische voorschriften van CE en UkrSEPRO.
- ISO 10816-3: Mechanische trillingen — Evaluatie van machinetrillingen door metingen aan niet-roterende onderdelen.
- ISO 4406: Hydraulische vloeistofkracht — Vloeistoffen — Methode voor het coderen van het verontreinigingsniveau door vaste deeltjes.
- DSTU NL ISO 14121-1: Machineveiligheid. Risicobeoordeling.
- Technische documentatie Danfoss Power Solutions: Hydraulische motoren uit de OMR-serie, gegevensblad 520L0324.
- Handboek voor hydraulische vloeistoftechnologie, 2e editie, George E. Totten.
4. Systematische analyse van de hoofdoorzaken
Om de reeks gebeurtenissen die tot het ongeval hebben geleid te bepalen, werd gebruik gemaakt van de methodologie van de foutenboomanalyse (Fault Tree Analysis) en de "5 Whys" -analyse.
Waarom 1? Het polyurethaan inzetstuk van de koppeling ging kapot.
Waarom 2? De temperatuur in de koppelingszone overschreed +90 °C, wat leidde tot het smelten van polyurethaan.
Waarom 3? Overmatige cyclische vervorming van de elementen vond plaats als gevolg van de hoek- en radiale verplaatsing van de assen van de koppeling hydraulische motor- en versnellingsbakassen.
Waarom vier? Tijdens de laatste installatie werden de assen niet gecentreerd door de lasermethode, en de bouten van de hydraulische motorflens maakten het vastdraaien los als gevolg van trillingen.
Waarom vijf? Gebrek aan voorschriften voor het controleren van het koppel van schroefdraadverbindingen en de controle van het centreren bij geplande en preventieve reparaties (PR).
5. Geïdentificeerde hoofdoorzaken (gerangschikt op waarschijnlijkheid)
| De grondoorzaak | Waarschijnlijkheid | Het bewijs |
|---|---|---|
| 65% | Asymmetrische slijtage van OMR160-asspieën, verwarming van de koppeling, vernietiging van afdichtingen. | |
| 20% | Sporen van wrijvingscorrosie op de landingsflens, ongelijkmatige aanscherping van de schroefdraad. | |
| 15% | De olieviscositeit daalde tot onder de 15 mm²/s als gevolg van oververhitting van het oliestation tot +74 °C. |
6. Corrigerende acties
Om de gevolgen van het ongeval weg te nemen en herhaling ervan te voorkomen, werd een reeks urgente en strategische maatregelen ontwikkeld.
Onmiddellijke oplossing:
Preventie op lange termijn (preventie op lange termijn):
7. Snelle diagnostische checklist voor technisch personeel
Gebruik deze checklist tijdens uw wekelijkse rondes op een tablet of mobiel apparaat:
8. Strategie om weigeringen te voorkomen
Om een ononderbroken werking van apparatuur bij Oekraïense bedrijven te garanderen, moeten de volgende regelgevende intervallen en procedures in acht worden genomen:
9. Conclusie
Het ongeval met de aandrijving op basis van de DANFOSS OMR160 hydraulische motor bewees dat het negeren van de basisregels voor centrering en periodieke controle van de toestand van de koppelingen onvermijdelijk tot korte stilstand van de apparatuur leidt. Een systematische aanpak van diagnostiek, naleving van de eisen van ISO-normen en het gebruik van hoogwaardige originele reserveonderdelen maken het mogelijk om maximale betrouwbaarheid van productielijnen te bereiken. Bezoek de UNITEC-D E-Catalog voor een selectie originele hydraulische motoren, afdichtingen en tandwielcomponenten.
