Introductie
Hydraulische cilinders spelen een cruciale rol in geautomatiseerde productiesystemen. Vervuiling, verkeerde uitlijning of drukpieken kunnen ervoor zorgen dat een afdichting explodeert, wat resulteert in ongeplande stilstand van de apparatuur, verminderde productiviteit en hogere reparatiekosten. Dit artikel onderzoekt het explosiegeval van de SKF 21315 E-afdichting, voert een analyse van de explosieoorzaken uit en stelt een praktische herstel- en preventiestrategie voor.
Overzicht van het onderdeel
De SKF 21315 E-afdichting is een cruciaal onderdeel van een hydraulische cilinder en zorgt voor de dichtheid van de werkomgeving. Dit onderdeel werkt onder hoge druk, doorgaans tot 250 bar, bij een omgevingstemperatuur van 0 tot 80 °C. De maximale werksnelheid bedraagt maximaal 1,5 m/s. De afdichting wordt in het cilinderlichaam geïnstalleerd en heeft de functie om vloeistoflekkage en verontreiniging te voorkomen.
Bewijs van de explosie
Tijdens het onderzoek zijn de volgende klachten geconstateerd:
- Afbladderen en slijtage van het rubberen deel van de afdichting;
- De aanwezigheid van metaaldeeltjes in de werkomgeving;
- Verhoging van de stroomsnelheid van hydraulische vloeistof;
- Trillingen van de cilinder tijdens bedrijf;
- Temperatuurstijging van 50 naar 75 °C.
Trillingsmetingen lieten een waarde zien tot 7,5 mm/sec, wat de toegestane grens van 4,5 mm/sec volgens de ISO 10816-3:2009-norm overschrijdt.
Onderzoek naar de oorzaken van de explosie
Om de oorzaken van de explosie te analyseren is gebruik gemaakt van de 5 Why-methode en het oorzaak-gevolgdiagram. Dit zijn de basisstappen:
- Oorzaken van explosies: Zegel explodeert.
- Waarom? De afdichting is niet bestand tegen druk.
- Waarom? Er zijn drukpieken.
- Waarom? Vervuiling in de werkomgeving.
- Waarom? Onjuiste systeemopruiming vóór het opstarten.
Ook werd een trillingsanalyse uitgevoerd, waaruit een mogelijke afwijking van het midden bleek.
Oorzaken van de explosie
1. Verontreiniging van de werkomgeving
De vervuiling werd veroorzaakt door een onjuiste reiniging van het systeem vóór het opstarten. Vervuiling leidt tot snelle slijtage van de afdichting, waardoor de levensduur ervan wordt verkort. Volgens gegevens van ISO 4406:1999 zou het niveau van netheid van de werkomgeving minimaal 13-16-2010 moeten zijn.
2. Afwijking van het centrum
Afwijking van het midden vond plaats als gevolg van onjuiste installatie van de cilinder of slijtage van de scharnieren. Een trilling tot 7,5 mm/sec duidt op een afwijking van het midden, waardoor de belasting op de afdichting toeneemt.
3. Drukpieken
Door een onjuiste afstelling van de drukregelaars ontstonden er drukpieken tot 300 bar. Dit leidt tot een overmatige belasting van de afdichting, waardoor de sterkte ervan afneemt.
Medische maatregelen
1. Onmiddellijke beslissing
- Vervang de SKF 21315 E-afdichting;
- Reinig de werkomgeving door te filteren;
- Controleer en corrigeer afwijkingen van het centrum;
- Installeer geschikte drukregelaars.
2. Preventie op lange termijn
- Installeer een drukbewakingssysteem;
- Vloeistoffilters toepassen in overeenstemming met ISO 4406:1999;
- Voer een regelmatige controle uit op de afwijking van het centrum;
- Onderhoud het systeem met behulp van gepland onderhoud.
Snelle diagnostische checklist
- Meet de druk in het systeem;
- Controleer de staat van de afdichting;
- Trillingsmetingen uitvoeren;
- Controleer de netheid van de werkomgeving;
- Bepaal de afwijking van het midden;
- Controleer drukregelaars;
- Maak de filters schoon;
- Pas een monitoringsysteem toe.
Preventie strategie
Om te voorkomen dat de afdichting explodeert, moeten de volgende maatregelen worden genomen:
- Voer regelmatig onderhoud uit met een interval van 1000 uur;
- Gebruik het druk- en trillingsbewakingssysteem;
- Vloeistoffilters toepassen in overeenstemming met ISO 4406:1999;
- Zorg voor een goede reiniging van het systeem vóór het opstarten;
- Gebruik scharnieren met hoge sterkte.
Conclusie
SKF 21315 E afdichtingsexplosie kan worden veroorzaakt door vervuiling, verkeerde uitlijning of drukpieken. Voor effectief herstel en preventie is het de moeite waard om gespecialiseerde componenten te gebruiken die voldoen aan de DSTU-, EN- en ISO-normen. Alle benodigde componenten zijn te vinden in de UNITEC-D E-Catalogus.
Lijst met referenties
- ISO 10816-3:2009 — Trillingsmeting op de machine;
- ISO 4406:1999 — Netheid van de werkomgeving;
- DSTU 3045-95 — Eisen voor hydraulische systemen;
- EN 13151-2:2013 — Eisen voor hydraulische systemen;
- SKF Technische Handleiding - Aanvullende aanbevelingen.
