Diagnostische gids: Verkeerde uitlijning en kruip van hydraulische cilinders elimineren

1. Beschrijving van het probleem en toepassingsgebied

Deze diagnosegids is bedoeld om drift en kruip van hydraulische cilinders in industriële systemen te identificeren en op te lossen. Verplaatsing verwijst naar ongewenste beweging van de cilinder wanneer deze zich in een vaste positie of onder belasting bevindt, terwijl kruip een langzame, ongelijkmatige beweging is. Beide verschijnselen duiden op interne lekken in het hydraulische systeem, wat leidt tot verlies aan efficiëntie, onnauwkeurige positionering en potentiële veiligheidsrisico's.

Het probleem treft een breed scala aan industriële apparatuur, waaronder persen, takels, werktuigmachines, manipulatoren, bouwapparatuur en andere systemen die hydraulische cilinders gebruiken voor lineaire beweging.

Classificatie van ernst:

• Kritisch: ongecontroleerde verplaatsing terwijl de last wordt vastgehouden, wat een onmiddellijk gevaar voor de machinist of schade aan de apparatuur vormt.
• Belangrijk: constante verplaatsing, resulterend in onnauwkeurige positionering, verminderde productiviteit of verminderde productkwaliteit.
• Klein: een langzame kruip die de prestaties niet kritisch beïnvloedt, maar een vroeg teken is van een mogelijke storing.

2. Voorzorgsmaatregelen

LET OP: De volgende veiligheidsmaatregelen MOETEN in acht worden genomen voordat u begint met diagnose- of reparatiewerkzaamheden aan hydraulische systemen.
LOCKOUT/TAGOUT (LOTO): Voer de power lockout/tagout-procedure altijd uit in overeenstemming met de interne normen van het bedrijf en de vereisten van de DSTU EN 1037:2018 en ISO 14118:2017 normen om onverwacht opstarten of stroomvoorziening te voorkomen.
VERWACHTE ENERGIE: Hydraulische systemen slaan aanzienlijke hoeveelheden energie op onder druk. ZORG ERVOOR dat u de druk van het hele systeem ontlast voordat u onderdelen demonteert. Gebruik geschikte manometers om te bevestigen dat er geen druk is.
PERSOONLIJKE BESCHERMINGSUITRUSTING (PBM): Gebruik altijd een veiligheidsbril (DSTU EN 166:2017), handschoenen die bestand zijn tegen hydraulische vloeistoffen, beschermende kleding en beschermende schoenen. Hydraulische vloeistof onder druk kan ernstig letsel of weefselinjectie veroorzaken.
HETE OPPERVLAKKEN EN VLOEISTOFFEN: Hydraulische vloeistof kan heet zijn. Laat het systeem afkoelen voordat u het in gebruik neemt.
WERKEN OP HOOGTE: Gebruik bij het werken met geheven lasten de juiste ondersteuningsmiddelen en volg de veiligheidsregels voor werken op hoogte.

3. Noodzakelijke diagnostische hulpmiddelen

4. Initiële beoordelingschecklist

Voordat u met een gedetailleerde diagnose begint, voert u een visuele inspectie uit en verzamelt u informatie over de geschiedenis van de storing. Dit zal helpen de mogelijke oorzaken te beperken.

5. Systematisch diagnostisch algoritme

1. Wordt verplaatsing of kruip van de hydraulische cilinder waargenomen?
   • JA: Ga naar stap 2.
   • NEE: Het probleem is niet gerelateerd aan verplaatsing/kruip. Deze handleiding is niet van toepassing.
2. Zet de cilinder in een vaste positie onder de last (indien mogelijk en veilig).
   • BELANGRIJK: Voordat u deze stap uitvoert, moet u ervoor zorgen dat de last mechanisch veilig is vergrendeld om een ​​ongecontroleerde val te voorkomen.
   • Meet de verplaatsing/kruipsnelheid (mm/min) en de druk in beide cilinderkamers (bar).
   • Resultaat: documenteer de statistieken.
3. Inspecteren op externe lekkages:
   • Voer een grondige visuele inspectie uit van de cilinder, slangen, leidingen en alle aansluitingen op zichtbare lekkages van hydraulische vloeistof.
   • Als externe lekken worden gedetecteerd:
     1. Bepaal de locatie van het lek (fitting, slang, spindelafdichting).
     2. Waarschijnlijke oorzaak: Beschadigde afdichtingen, losse verbindingen, scheuren in componenten.
     3. Acties: Vervang beschadigde componenten, draai de verbindingen vast met het juiste aanhaalmoment (zie specificaties van de fabrikant). Ga naar stap 9.
   • Als er GEEN externe lekken worden gedetecteerd: Ga naar stap 4 (waarschijnlijk een intern lek).
4. Diagnose van interne lekkage via cilinderzuigerafdichtingen:
   • BELANGRIJK: Zorg ervoor dat er geen druk in het systeem aanwezig is voordat u de leidingen loskoppelt.
   • Ontkoppel de toevoerleidingen van beide cilinderkamers.
   • Demp één van de cilinderlijnen.
   • Oefen werkdruk (bijvoorbeeld 50% van de maximale werkdruk van het systeem) uit op de open cilinderkamer.
   • Verzamel de vloeistof die uit de geblokkeerde leiding (tegenoverliggende kamer) stroomt gedurende een bepaalde periode (bijvoorbeeld 1 minuut).
   • Als het lekvolume de toegestane waarden overschrijdt (zie sectie 6):
     1. Waarschijnlijke oorzaak: Versleten of beschadigde cilinderzuigerafdichtingen.
     2. Acties: Vervang de zuigerafdichtingsset. Ga naar stap 9.
   • Als het lekvolume binnen de normale grenzen ligt: Ga naar stap 5.
5. Diagnostiek van balanskleppen (tegengewicht):
   • Als de cilinder wordt vastgehouden door de tegengewichtklep:
   • BELANGRIJK: Deze inspectie kan een gedeeltelijke demontage of bypass van de klep vereisen, wat moet worden uitgevoerd door gekwalificeerd personeel.
   • Controleer de openingsdrukinstelling van de klep. Deze moet 1,3 tot 1,5 keer hoger zijn dan de maximale druk die door de belasting wordt gecreëerd.
   • Meet de stuurdruk die op de klep wordt uitgeoefend.
   • Als de klep geen druk vasthoudt of overmatige interne lekkage heeft (kan worden gecontroleerd met een debietmeter op de afvoerleiding van de klep):
     1. Waarschijnlijke oorzaak: Interne lekkage van de inregelklep, vervuiling, versleten spoel of zitting.
     2. Acties: Repareer of vervang de balansklep. Ga naar stap 9.
   • Als de inregelafsluiter goed werkt: Ga naar stap 6.
6. Diagnostiek van terugslagkleppen (Check Valves) / afsluitkleppen (Lock Valves):
   • Als het systeem afzonderlijke terugslagkleppen of afsluitkleppen gebruikt om de cilinder vast te houden:
   • Controleer op vuil of schade waardoor de klep niet volledig kan sluiten.
   • Als de klep niet volledig sluit of lekt:
     1. Waarschijnlijke oorzaak: Verontreiniging, slijtage van zitting of kogel/spoel.
     2. Acties: Reinig of vervang de defecte klep. Ga naar stap 9.
   • Als de kleppen goed werken: Ga naar stap 7.
7. Diagnostiek stuurdruk (voor stuurgestuurde kleppen):
   • Meet de daadwerkelijke stuurdruk die op de klep wordt uitgeoefend (bijv. verdeler, balansklep).
   • Als de stuurdruk laag of onstabiel is:
     1. Waarschijnlijke oorzaak: Interne lekkages in de stuurdrukleiding, storing van de stuurdrukreduceerklep, vervuiling.
     2. Acties: Repareer lekken in de stuurdrukleiding, repareer of vervang het overdrukventiel. Ga naar stap 9.
   • Als de stuurdruk normaal is: Ga naar stap 8.
8. Diagnostiek van de directionele regelklep:
   • Als alle voorgaande controles geen storing aan het licht brachten:
   • Sluit de cilinderpoorten af die op de verdeler zijn aangesloten (laat de verdeler onder druk staan).
   • Als de cilinder niet meer beweegt, zit het probleem in de verdeler.
   • Waarschijnlijke oorzaak: Versleten of beschadigde verdelerspoel, wat leidt tot interne lekkages tussen de poorten.
   • Acties: Repareer of vervang de gidsverdeler. Ga naar stap 9.
9. Verificatie en voltooiing:
   • Herstel na reparatie het systeem en controleer het vloeistofpeil.
   • Start het systeem en controleer op verplaatsing/kruip onder werklast.
   • Leg de uitgevoerde werkzaamheden vast in het onderhoudslogboek.

6. Storing-oorzaakmatrix

7. Analyse van de hoofdoorzaken van elke storing

Interne lekkage via de zuigerafdichtingen van de cilinder

WAAROM dit gebeurt: Zuigerafdichtingen (manchetten) slijten na verloop van tijd als gevolg van wrijving tegen het binnenoppervlak van de cilindervoering, temperatuureffecten en chemische afbraak van de hydraulische vloeistof. Schurende deeltjes in de vloeistof (vuil, metaalspaanders) kunnen de slijtage versnellen. Een onjuist afdichtingstype voor de toepassing (temperatuur, druk, snelheid) of een onjuiste installatie kunnen ook oorzaken zijn.

HOE te bevestigen: Test op interne lekkage van zuigerafdichtingen (sectie 5, stap 4). Demonteer de cilinder en inspecteer de afdichtingen visueel op scheuren, scheuren, verharding of overmatige slijtage. Meting van de restdikte van afdichtingen.

WELKE schade wordt veroorzaakt door: voortdurend positieverlies, overmatig gebruik van pompenergie om positie te behouden, stijging van de vloeistoftemperatuur als gevolg van lekkage, versnelde slijtage van de pomp en andere componenten als gevolg van de circulatie van verontreinigde vloeistof (als de afdichting defect raakt). Kan bij het werken met vracht tot noodsituaties leiden.

Interne lekkage van de geleideverdeler

WAAROM dit gebeurt: Slijtage aan de spoel en/of het verdelerhuis, wat resulteert in grotere spelingen tussen de bewegende delen. Hierdoor kan vloeistof tussen de bedieningspoorten stromen wanneer de verdeler in de neutrale of vergrendelde positie staat. Verontreiniging van de vloeistof kan schurende slijtage of het vastlopen van de spoel in de verkeerde positie veroorzaken.

HOE TE BEVESTIGEN: Test met blinde cilinderpoort (sectie 5, stap 8). Demontage van de verdeler en visuele inspectie van de spoel en behuizing op krassen, schaafwonden en erosie. Controle van de elasticiteit van de terugstelveren van de spoel.

WELKE schade wordt veroorzaakt door: ongecontroleerde beweging van de actuator, oververhitting van het systeem als gevolg van constante lekkage onder druk, verlies van positioneringsnauwkeurigheid. Kan storingen in de productiecyclus en productschade veroorzaken.

Storing in de inregelklep (tegenbalancering).

WAAROM dit gebeurt: Interne lekkage als gevolg van versleten zittingen, spoel of vervuiling waardoor de klep niet volledig kan sluiten. Verkeerde instelling van de openingsdruk (te laag) of veerschade. Ook kan een ontbrekende of onvoldoende stuurdruk ervoor zorgen dat deze niet goed functioneert.

HOE te bevestigen: Controleer de instellingen voor de openingsdruk en de stuurdruk (sectie 5, stap 5). Lektest van de afvoerpoort van het drukventiel. Visuele inspectie na demontage op vervuiling of schade aan interne componenten.

WELKE schade wordt veroorzaakt door: het ongecontroleerd vallen van lading (vooral bij het werken met hefmechanismen), wat een kritisch veiligheidsrisico vormt. Kan leiden tot ernstig letsel bij personeel en vernietiging van apparatuur.

Lucht in het hydraulisch systeem

WAAROM dit gebeurt: Onvoldoende vloeistofniveau in de tank, lekkage in de zuigleiding van de pomp, falen van de pompafdichtingen, onjuiste vulprocedure of pompen van het systeem na reparatie. Lucht vormt belletjes die onder druk samendrukken, waardoor ongelijkmatige bewegingen ontstaan.

HOE bevestigen: Visuele inspectie van de hydraulische vloeistof in de tank (aanwezigheid van schuim, bellen). Luisteren naar de pomp (karakteristiek cavitatiegeluid). Het systeem pompen.

WELKE schade wordt veroorzaakt door: cavitatie van de pomp (versnelde slijtage), ongelijkmatige beweging van de cilinder (kruip), vermindering van de systeemefficiëntie, toename van geluid en trillingen, verslechtering van de productkwaliteit als gevolg van onnauwkeurige positionering.

Verontreiniging van hydraulische vloeistof en kleppen

WAAROM dit gebeurt: Inefficiënte filtratie, vloeistofvervuiling tijdens het bijvullen of repareren, binnendringen van vreemde deeltjes door lekkende afdichtingen, slijtage van interne systeemcomponenten. Vuildeeltjes kunnen vast komen te zitten in kleine klepspleten, waardoor deze niet volledig kunnen sluiten of schurende slijtage kunnen veroorzaken.

HOE te bevestigen: Laboratoriumanalyse van een monster hydraulische vloeistof om te controleren of aan de zuiverheidsklasse wordt voldaan (DSTU ISO 4406:2017). Demontage van de klep en visuele inspectie op afzettingen of vastzittende deeltjes.

WELKE schade wordt veroorzaakt door: Slijtage van afdichtingen en componenten, vastlopen van kleppen, pompstoringen, verminderde systeemefficiëntie, oververhitting van vloeistoffen. Dit is een van de meest voorkomende redenen voor het falen van hydraulische systemen.

8. Stapsgewijze procedures voor probleemoplossing

8.1. Vervanging van zuigerafdichtingen van hydraulische cilinders

1. Veiligheid: Voer de LOCKOUT/TAGOUT (LOTO)-procedure uit en maak het systeem drukloos. LET OP: Zorg voor mechanische ondersteuning voor geheven lasten.
2. Demontage: Koppel de hydraulische leidingen los van de cilinder. Verwijder de cilinder uit het apparaat.
3. Demontage: Zet de cilinder vast in een bankschroef (bij het lichaam, niet bij de stang). Schroef het cilinderdeksel (stangzijde) en het achterdeksel los. Verwijder voorzichtig de zuiger met de stang.
4. Inspectie: Inspecteer de cilinderstang en het binnenoppervlak van de huls zorgvuldig op krassen, bramen en corrosie. De minimaal toegestane krasdiepte op de staaf is 0,05 mm. Als de schade aanzienlijk is, moet de cilinder mogelijk worden gerepareerd of vervangen.
5. Oude afdichtingen verwijderen: Verwijder voorzichtig de oude zuigerafdichtingen, steunringen en geleidebanden van de zuiger.
6. Reinigen: Reinig alle cilinderonderdelen (zuiger, stang, huls, doppen) grondig van vloeistofresten en vuil. Gebruik aanbevolen reinigingsmiddelen die compatibel zijn met hydraulische systemen.
7. Installatie van nieuwe afdichtingen:
   • Gebruik alleen originele of hoogwaardige analoge afdichtingen die voldoen aan de specificaties van de fabrikant (bijv. ISO 5597, EN 813).
   • Smeer nieuwe afdichtingen vóór installatie met schone hydraulische vloeistof.
   • Installeer de afdichting zorgvuldig met behulp van speciaal installatiegereedschap om schade te voorkomen. Zorg ervoor dat de afdichtingen correct zijn gericht.
8. Montage: Monteer de cilinder in omgekeerde volgorde. Draai de schroefdraadverbindingen vast met het aanbevolen aanhaalmoment (zie de handleiding van de cilinderfabrikant).
9. Installatie: Installeer de cilinder op zijn plaats en sluit de hydraulische leidingen aan.
10. Ontluchten: Start het systeem en ontlucht de cilinder grondig, waarbij u enkele volledige slagen maakt zonder belasting om lucht te verwijderen.
11. Verificatie: Controleer of er geen verplaatsing/kruip is onder werklast. Controleer op externe lekken.

8.2. Reparatie/vervanging van de balansklep

1. Veiligheid: Voer de LOCKOUT/TAGOUT (LOTO)-procedure uit en maak het systeem drukloos.
2. Demontage: Koppel de hydraulische leidingen los van de klep en verwijder deze.
3. Demontage en reiniging: Demonteer de klep voorzichtig. Reinig alle componenten (lichaam, spoel, veren, zadels) grondig van vuil en afzettingen.
4. Inspectie: Inspecteer de spoel en zadels op slijtage, krassen of corrosie. Controleer de veren op vervorming. Als de onderdelen aanzienlijk versleten of beschadigd zijn, vervang dan de gehele klep of gebruik een reparatieset van de fabrikant.
5. Hermontage: Monteer de klep opnieuw met nieuwe afdichtingen (O-ringen, steunringen). Draai alle schroefdraadverbindingen vast volgens de aanbevelingen van de fabrikant.
6. Installatie: Installeer de klep op zijn plaats en sluit de hydraulische leidingen aan.
7. Aanpassing:
   • Stel de openingsdruk van de klep (indien instelbaar) in op 1,3 - 1,5 keer de maximale belastingsdruk.
   • Meet de druk met een gekalibreerde manometer.
8. Verificatie: Voer een functionele controle uit van de klep onder werkbelasting, controleer of er geen verplaatsing van de cilinder plaatsvindt.

8.3. Lucht uit het hydraulisch systeem verwijderen

1. Veiligheid: zorg ervoor dat alle bewegende delen vergrendeld zijn voordat u begint.
2. Vloeistofpeil controleren: Zorg ervoor dat het hydraulische vloeistofpeil in de tank op het MAX-merkteken staat.
3. De cilinder ontluchten:
   • Start de pomp en breng het systeem onder druk.
   • Beweeg de cilinder enkele keren langzaam van de ene eindpositie naar de andere, onbelast, met de ontluchtingspoorten open (indien aanwezig) of losgemaakt (zeer voorzichtig).
   • Let op het ontsnappen van lucht uit het systeem (bellen in de tank).
4. Andere componenten ontluchten: als er andere componenten zijn (zoals kleppen met ontluchtingspoorten), volgt u dezelfde stappen.
5. Controleren: Controleer na het pompen de afwezigheid van luchtbellen in de tank en de stabiele werking van de cilinder.

9. Voorzorgsmaatregelen

10. Reserveonderdelen en componenten

Om een probleemloze werking van de apparatuur te garanderen, raadt UNITEC-D aan alleen reserveonderdelen van hoge kwaliteit te gebruiken die voldoen aan de internationale normen (ISO, EN) en CE- en UkrSEPRO-certificaten hebben.

Zoek deze en andere componenten in onze e-catalogus: www.unitecd.com/e-catalog/

11. Koppelingen

• DSTU EN 1037:2018. Machineveiligheid. Onverwachte opstartpreventie.
• ISO14118:2017. Veiligheid van machines — Voorkomen van onverwacht opstarten.
• DSTU EN 166:2017. Middelen voor individuele oogbescherming. Vereisten
• DSTU ISO 4406:2017. Hydraulische aandrijvingen. vloeistoffen Een methode voor het coderen van de mate van vervuiling door vaste deeltjes.
• ISO4006:1991. Meting van vloeistofstroom in gesloten leidingen.
• ISO6789-1:2017. Montagegereedschap voor schroeven en moeren — Handmomentgereedschap.
• DSTU ISO 13385-1:2019. Geometrische kenmerken van producten (GPS). Inrichtingen voor het meten van lineaire afmetingen. Deel 1. Vernier-remklauwen.
• ISO 5597. Hydraulische vloeistofkracht – Cilinders – Afmetingen van stang- en zuigerafdichtingen.
• EN 813. Persoonlijke valbeschermingsuitrusting — Zitharnassen.
• Bedienings- en onderhoudshandleidingen van fabrikanten van hydraulische apparatuur (OEM).
• Gerelateerde UNITEC hydraulische onderhoudshandleidingen.