Kapag ang isang direksyon na control valve ay tumigil sa pagtatrabaho nang maayos, maaari itong magdala ng isang buong hydraulic system. Ang mga balbula na ito ay kumikilos bilang "mga direktor ng trapiko" ng mga sistema ng kuryente ng likido, na nagsasabi sa haydroliko na likido kung saan pupunta at kailan. Ngunit ano talaga ang sanhi ng mga kritikal na sangkap na ito na mabigo?
Ang ugat na sanhi ng pagkabigo ng control valve ng direksyon ay karaniwang kasama ang kontaminasyon (responsable para sa 70-80% ng mga pagkabigo), mekanikal na pagsusuot, mga problema sa kuryente, pagkasira ng selyo, at hindi wastong pag-install. Habang ang mga sintomas tulad ng valve sticking o pagtagas ay kung ano ang napansin ng mga operator, ang mga pinagbabatayan na mekanismo ay madalas na nagsasangkot ng mga kumplikadong pakikipag -ugnayan sa pagitan ng kimika ng likido, mekanikal na stress, at mga thermal effects.
Sinusuri ng artikulong ito ang mga mode ng pagkabigo na ang mga inhinyero ng pagpapanatili at mga hydraulic technician ay madalas na nakatagpo sa mga setting ng industriya. Ang pag -unawa sa mga mekanismong ito ay tumutulong sa paglipat ng diskarte sa pagpapanatili mula sa reaktibo na pag -aayos hanggang sa mahuhulaan na pag -iwas.
Kontaminasyon: Ang pangunahing salarin
Ang kontaminasyon ay nakatayo bilang nag -iisang pinakamalaking sanhi ng mga pagkabigo ng haydroliko na balbula sa buong industriya. Patuloy na ipinapakita ng pananaliksik na 70 hanggang 90 porsyento ng lahat ng mga problema sa haydroliko na sistema na bumalik sa kontaminadong likido. Ang hamon ay namamalagi sa pag -unawa na ang kontaminasyon ay nagmumula sa dalawang magkakaibang anyo, ang bawat umaatake na mga sangkap ng balbula sa pamamagitan ng iba't ibang mga mekanismo.
Kasama sa hard particle kontaminasyon ang alikabok, metal chips, at nakasasakit na mga labi na pumapasok sa system sa panahon ng pagpupulong, pagpapanatili, o sa pamamagitan ng mga nasirang seal. Ang mga particle na ito ay kumikilos tulad ng papel de liha sa loob ng katawan ng balbula. Ang katumpakan na akma sa pagitan ng isang spool at ang bore nito ay karaniwang sumusukat lamang ng 2 hanggang 5 micrometer (0.00008 hanggang 0.0002 pulgada) - mas payat kaysa sa isang buhok ng tao. Kapag ang mga particle na mas malaki kaysa sa clearance na ito ay pumasok sa agwat, sila ay nakulong sa pagitan ng mga gumagalaw na ibabaw at nagiging sanhi ng pag-abrasion ng tatlong-katawan.
Ang materyal na naka -abraded ay lumilikha ng mga mikroskopikong grooves sa mataas na makintab na mga lupain ng spool. Ang mga grooves na ito ay sumisira sa kapasidad ng sealing ng balbula at lumikha ng mga landas ng bypass ng likido. Ang high-pressure fluid pagkatapos ay dumadaloy nang direkta sa tank port sa pamamagitan ng mga gasgas na ito, na nagiging sanhi ng pag-drift ng mga actuators kahit na ang balbula ay dapat na may hawak na posisyon. Ang pinsala ay nagiging pagpapanatili sa sarili dahil ang mga labi ng pagsusuot na nabuo ng paunang pag-scrat ay lumilikha ng mas nakasasakit na mga particle.
Ang iba't ibang mga uri ng balbula ay nagpapakita ng malawak na iba't ibang pagiging sensitibo sa kontaminasyon ng butil. Nabigo ang mga valves ng servo na may mga asembliya ng nozzle-flapper kapag ang mga particle na kasing liit ng 1-3 micrometer ay humarang sa mga pilot orifice. Ang mga karaniwang valves ng direksyon ng solenoid ay magparaya sa medyo mas malaking mga particle ngunit nangangailangan pa rin ng maingat na pagsasala. Nagbibigay ang ISO 4406 Cleaness Code ng pamantayan para sa pagsukat ng mga antas ng kontaminasyon ng likido, gamit ang tatlong numero upang kumatawan sa mga bilang ng butil sa itaas ng 4, 6, at 14 micrometer bawat milliliter ng likido.
| Uri ng balbula | Antas ng sensitivity | Target na ISO 4406 code | Karaniwang clearance | Panganib sa pagkabigo |
|---|---|---|---|---|
| Servo Valves | Kritikal | 15/13/10 o mas mahusay | 1-3 μm | Madali ang mga pilot orifice clog; Ang menor de edad na kontaminasyon ay nagdudulot ng pagkabigo sa kontrol |
| Proporsyonal na mga balbula | Mataas | 17/15/12 | 2-5 μm | Ang pagtaas ng alitan ay nagdudulot ng hysteresis at nabawasan ang kawastuhan ng kontrol |
| Solenoid direksyon ng mga balbula | Katamtaman | 19/17/14 | 5-10 μm | Maaaring tiisin ang ilang kontaminasyon ngunit ang pangmatagalang pagkakalantad ay nagdudulot ng pagsusuot ng selyo |
| Manu -manong mga balbula ng pingga | Mababa | 20/18/15 | > 10 μm | Ang manu -manong puwersa ay maaaring pagtagumpayan ang alitan mula sa light kontaminasyon |
Ipinakikita ng mga pag -aaral na ang pagpapabuti ng kalinisan ng likido mula sa ISO 20/18/15 hanggang 16/14/11 ay maaaring mapalawak ang buhay ng bahagi ng tatlo hanggang apat na beses. Ang mga koponan sa pagpapanatili na hindi pinapansin ang mga target na ito ay nakakakita ng napaaga na pagkabigo ng balbula anuman ang iba pang mga hakbang sa pag -iwas.
Ang pangalawang banta ng kontaminasyon ay nagmula sa malambot na mga deposito na tinatawag na Varnish o Lacquer. Hindi tulad ng mga hard particle na maaaring alisin ang pagsasala, ang mga barnis na form sa pamamagitan ng mga reaksyon ng kemikal sa loob ng hydraulic fluid mismo. Ang mataas na temperatura sa itaas ng 60 ° C (140 ° F) ay nag -trigger ng oksihenasyon ng langis ng base, lalo na kapag na -catalyzed ng natunaw na tanso o bakal mula sa pagsusuot ng system. Ang mga produktong oksihenasyon sa una ay natunaw sa likido ngunit unti -unting polymerize sa malagkit, hindi matutunaw na mga compound.
Ang mga deposito ng barnisan ay mas malamang na makaipon sa mga ibabaw ng metal sa mga lugar na may mababang daloy, lalo na sa paligid ng mga dulo ng spool at kontrolin ang mga silid. Ang materyal ay kumikilos tulad ng pandikit, pinupuno ang kritikal na clearance sa pagitan ng spool at bore. Ang sensitivity ng temperatura ay lumilikha ng isang pattern ng pagkabigo ng katangian na kilala bilang "Lunes ng sakit sa umaga." Sa panahon ng operasyon, ang mainit na langis ay nagpapanatili ng mga deposito ng barnisan na malambot at semi-natanggal, na nagpapahintulot sa balbula na gumana. Kapag ang kagamitan ay nakaupo sa paglipas ng isang katapusan ng linggo, ang likido ay lumalamig at ang barnisan ay tumigas sa isang mahigpit na patong na mekanikal na naka -lock ang spool sa lugar. Ang mga operator na nagtatangkang simulan ang system sa Lunes ng umaga ay makahanap ng mga balbula na tumanggi na lumipat. Habang ang system ay nagpapainit sa pamamagitan ng relief valve bypassing, ang barnisan ay lumambot muli at ang kasalanan ay misteryosong nawawala.
Ang mga tradisyunal na pamamaraan ng pagsusuri ng langis gamit ang spectrometry ay hindi makakakita ng mga varnish precursors dahil umiiral ito bilang mga malambot na particle ng submicron. Ang pagsubok ng membrane patch colorimetry (MPC) kasunod ng ASTM D7843 ay nagbibigay ng tanging maaasahang maagang babala. Ang pagsubok na ito ay pumasa sa langis sa pamamagitan ng isang 0.45-micrometer filter membrane, na nag-trap ng mga hindi malulutas na mga produkto ng marawal na kalagayan na mantsang lamad. Sinusukat ng isang spectrophotometer ang intensity ng kulay sa puwang ng kulay ng CIE, na gumagawa ng isang halaga ng ΔE. Ang mga halaga sa ibaba 15 ay nagpapahiwatig ng mababang panganib ng barnisan, habang ang mga pagbabasa sa itaas ng 30-40 signal na nalalapit na balbula na nakadikit at nangangailangan ng agarang interbensyon na may electrostatic filtration o ion exchange resin system.
Mekanikal na pagsusuot at pagkapagod ng sangkap
Kahit na sa perpektong malinis na mga sistema, ang paulit -ulit na mga siklo ng presyon ay unti -unting nagsusuot ng mga sangkap ng balbula sa pamamagitan ng normal na stress sa pagpapatakbo. Ang mga mekanismo ng pagkabigo ay naiiba sa panimula mula sa pinsala sa kontaminasyon ngunit sa kalaunan ay gumagawa ng mga katulad na sintomas ng balbula ng balbula.
Ang mga singsing ng selyo at mga backup na singsing ay nakakaranas ng patuloy na compression at pagpapahinga habang nagbabago ang presyon ng system. Ang materyal na elastomeric ay sumasailalim sa permanenteng pagpapapangit sa pamamagitan ng isang proseso ng mga inhinyero na tinatawag na compression set. Matapos ang milyun-milyong mga siklo, ang mga O-singsing ay nawalan ng kanilang kakayahang magbalik sa orihinal na hugis. Ang nabawasan na pagkagambala ay nagbibigay -daan sa pagtaas ng panloob na pagtagas na lumipas sa spool. Ang cylinder drift ay nagiging kapansin -pansin dahil ang balbula ay hindi na mabisang hawakan nang epektibo ang presyon. Ang temperatura ay nagpapabilis sa prosesong ito ng pagtanda - ang mga seal na nagpapatakbo sa 80 ° C (176 ° F) ay nagpapabagal sa halos dalawang beses nang mas mabilis hangga't ang mga nasa 40 ° C (104 ° F).
Ang mga Springs ay nahaharap sa mga katulad na hamon sa pagkapagod sa mga aplikasyon ng high-cycle. Ang mga bukal na ito ay nagbibigay ng puwersa upang isentro ang spool o ibalik ito sa neutral na posisyon pagkatapos ng solenoid de-energization. Ang patuloy na mga siklo ng compression ay nagdudulot ng pagkapagod ng metal na unti -unting binabawasan ang patuloy na tagsibol. Ang mga mahina na bukal ay maaaring kakulangan ng sapat na puwersa upang mapagtagumpayan ang hydraulic pressure o friction, na nagiging sanhi ng pag -hang ng spool sa inilipat na posisyon. Sa matinding kaso, ang pag -crack ng kaagnasan ng stress ay nangyayari kapag ang kontaminasyon ng tubig ay pinagsasama sa mekanikal na stress, na humahantong sa biglaang pagkabali ng tagsibol at kumpletong pagkawala ng control ng balbula.
Ang spool mismo ay nakakaranas ng mga nakasuot sa mga lupain kung saan ito slide laban sa hubad. Ang mga mikroskopikong ibabaw na iregularidad ay lumikha ng mga puntos ng contact na may mataas na stress na unti-unting lumayo. Ang radial wear na ito ay nagdaragdag ng sukat ng clearance, na nagpapahintulot sa higit pang pagtagas. Ang pattern ng pagsusuot ay karaniwang nagpapakita ng kawalaan ng simetrya dahil ang pamamahagi ng presyon sa paligid ng spool circumference ay nag -iiba sa mga pagsasaayos ng port. Ang isang panig ay nagsusuot ng mas mabilis kaysa sa iba, na potensyal na nagiging sanhi ng spool sa titi nang bahagya sa bore at dagdagan ang alitan.
Ang mga balbula ng upuan ay nahaharap sa iba't ibang mga hamon sa mekanikal kaysa sa mga balbula ng spool. Sa halip na magsuot ng sliding motion, ang mga balbula ng upuan ay nakasalalay sa isang kono o bola na pagpindot laban sa isang pagtutugma ng ibabaw ng upuan upang makamit ang pagbubuklod. Ang contact stress ay nakatuon sa isang makitid na linya sa paligid ng upuan. Kung ang isang matigas na butil ay nakulong sa ibabaw na ito ng sealing, ang presyon ng system ay nagtutulak ng butil sa mas malambot na metal, na lumilikha ng isang permanenteng impression o hukay. Kahit na matapos alisin ang butil, ang nasira na linya ng selyo ay nagbibigay -daan sa pagtagas. Ipinapaliwanag ng mode na ito ng kabiguan kung bakit ang mga balbula ng upuan ay madalas na lumipat mula sa perpektong pag -sealing hanggang sa malaking pagtagas na may kaunting babala.
Mga pagkabigo sa elektrikal at solenoid
Ang mga de -koryenteng interface sa pagitan ng mga control system at hydraulic valves ay nagpapakilala ng mga mode ng pagkabigo na ang mga mystify technician na nakatuon lamang sa mga mekanikal na sanhi. Ang mga ranggo ng solenoid coil burnout sa mga pinaka -naiulat na mga pagkabigo sa balbula, ngunit ang pagsusuri ay nagpapakita na ang mga problemang elektrikal ay karaniwang nagreresulta mula sa mga sanhi ng mekanikal na ugat sa halip na purong mga pagkakamali sa kuryente.
Ang AC (alternating kasalukuyang) solenoid valves ay nagpapakita ng partikular na masikip na pagkabit sa pagitan ng mekanikal at elektrikal na pag -uugali. Ang impedance ng coil ay nakasalalay lalo na sa induktibong reaksyon, na nag -iiba -iba sa air gap sa magnetic circuit. Kapag ang boltahe ay unang nalalapat sa isang AC solenoid, ang armature ay nakaupo sa maximum na distansya mula sa mukha ng poste, na lumilikha ng maximum na agwat ng hangin at minimum na inductance. Ang mababang inductance ay nangangahulugang mababang impedance, na nagpapahintulot sa inrush kasalukuyang na maaaring umabot ng 5 hanggang 10 beses ang normal na paghawak ng kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng mga paikot -ikot na coil.
Hydraulická kapalina, kterou používáte, určuje výběr materiálu těsnění a materiál těsnění přímo ovlivňuje životnost ventilu. Většina dvoucestných hydraulických směrových regulačních ventilů se standardně dodává s těsněním určeným pro hydraulické oleje na bázi ropy. Ty obvykle používají nitrilový kaučuk (Buna-N), který nabízí dobrý výkon s minerálními oleji a funguje v širokém teplotním rozsahu.
Ipinapaliwanag ng mekanismong ito kung bakit ang pagpapalit lamang ng isang nasusunog na coil nang hindi sinisiyasat ang mekanikal na pagdidikit na ginagarantiyahan ang paulit -ulit na pagkabigo. Ang bagong coil ay sumunog kaagad sa energization kung ang pinagbabatayan na problema sa mekanikal ay nagpapatuloy. Ang mga pamamaraan ng diagnostic ay dapat palaging isama ang manu -manong override na pagsubok - pisikal na nagtutulak sa balbula ng balbula na may isang actuator ng kamay upang mapatunayan ang makinis na paggalaw bago ipagpalagay na ang mga de -koryenteng kasalanan.
Ang DC (Direct Current) Solenoids ay nagpapakita ng higit pang mga benign na pattern ng pagkabigo dahil ang kanilang kasalukuyang nakasalalay lamang sa boltahe at paglaban (I = V/R), na independiyenteng posisyon ng armature. Ang isang mekanikal na natigil na balbula ng DC ay nabigo lamang upang lumipat ngunit bihirang masunog ang likid. Ang mga pagkabigo sa solenoid ng DC ay karaniwang bakas sa totoong mga de -koryenteng sanhi tulad ng overvoltage na lumampas sa mga na -rate na mga halaga ng higit sa 10 porsyento, labis na nakapaligid na temperatura na pumipigil sa pagkabulag ng init, o kahalumigmigan ingress na nagdudulot ng mga panloob na shorts.
Ang isa pang pakikipag-ugnay sa mekanikal-electrical ay nangyayari sa core tube (gabay sa armature). Ang manipis na may pader na tubo na ito ay naghihiwalay sa armature mula sa haydroliko na likido habang pinapayagan ang magnetic flux. Ang labis na pag -install ng metalikang kuwintas sa solenoid mounting nut o abnormal na mga spike ng presyon ay maaaring magbago ng tubo, na lumilikha ng mga masikip na lugar na nag -drag sa armature. Ang solenoid ay bumubuo ng hindi sapat na puwersa upang malampasan ang idinagdag na alitan na ito, na nagreresulta sa "energized ngunit walang paggalaw" na mga pagkabigo na lumilitaw na elektrikal ngunit nagmula sa mga mekanikal na sanhi.
Ang pagkasira ng selyo at hindi pagkakatugma sa kemikal
Ang mga seal ay kumakatawan sa pinaka -kemikal na mahina na sangkap sa mga valve ng control ng direksyon. Habang ang mga bahagi ng metal ay lumalaban sa karamihan ng mga haydroliko na likido, ang mga elastomeric seal ay maaaring magdusa ng pagkabigo sa sakuna kapag nakalantad sa hindi magkatugma na mga kemikal. Ang mode ng pagkabigo ay naiiba nang ganap mula sa pagkasira na may kaugnayan sa pagsusuot at madalas na nangyayari nang mabilis pagkatapos ng mga pagbabago sa likido o kapalit ng selyo na may hindi tamang mga materyales.
Ang pag -atake ng kemikal ay nagpapakita lalo na sa pamamagitan ng pamamaga at paglambot. Kapag ang materyal ng selyo ay kulang sa pagiging tugma sa haydroliko na likido, ang mga molekula ng likido ay tumagos sa polymer matrix na nagdudulot ng pagpapalawak ng volumetric. Ang namamaga na selyo ay lumampas sa mga sukat ng uka at lumilikha ng mataas na pagkagambala sa mga gumagalaw na bahagi. Ang mga nitrile goma (NBR o Buna-N) na mga selyo na nakalantad sa mga pospeyt na ester na lumalaban sa apoy tulad ng Skydrol ay nagpapakita ng kapansin-pansing ito. Ang NBR ay sumisipsip ng likido at malubhang lumala, nagbabago sa isang malambot na gel-tulad ng masa. Ang pinalawak na selyo ay bumubuo ng napakalaking alitan laban sa spool at maaaring ganap na maiwasan ang operasyon ng balbula sa loob ng ilang oras. Ang mga pwersa ng paggupit ay lumuluha ng mga piraso mula sa pinalambot na goma, na lumilikha ng mga labi na nag -plug ng mga talata ng pilot at nakakasira sa mga sangkap na pang -agos.
Ang wastong pagpili ng materyal na selyo ay nangangailangan ng pagtutugma ng kimika ng elastomer sa tiyak na hydraulic fluid na ginagamit. Ang hamon ay tumindi sa mga system na nagko-convert mula sa mineral na langis hanggang sa synthetic fluid o lumipat sa pagitan ng iba't ibang mga form na lumalaban sa sunog. Ang perpektong gumagana sa isang application ay nagdudulot ng agarang pagkabigo sa isa pa.
| Hydraulic Fluid Type | Nitrile (NBR) | Fluorocarbon (viton/fkm) | Goma ng EPDM | Polyurethane |
|---|---|---|---|---|
| Mineral na langis | Mahusay | Mahusay | Matinding pinsala | Mahusay |
| Phosphate Ester (Skydrol) | Matinding pinsala | Katamtaman/mahirap | Mahusay | Matinding pinsala |
| Water Glycol | Mabuti | Mabuti | Mabuti | Mahina (hydrolysis) |
| Biodegradable Ester (HEES) | Makatarungan | Mabuti | Mahina | Makatarungan |
Inihayag ng talahanayan ang mga kritikal na relasyon - Ang EPDM ay gumaganap nang mahusay sa mga sistema ng phosphate ester ngunit nabigo ang sakuna sa langis ng mineral, na nagpapakita ng eksaktong kabaligtaran na pattern mula sa NBR. Ang Fluorocarbon Seals (Viton) ay nag-aalok ng malawak na pagiging tugma ngunit mas malaki ang gastos at nagpapakita lamang ng katamtamang pagganap sa ilang mga likido na lumalaban sa sunog. Dapat i -verify ng mga tekniko ang mga code ng materyal na selyo sa panahon ng pagpapanatili at matiyak na ang mga kapalit na bahagi ay tumutugma sa kimika ng likido.
Ang mga application ng high-pressure ay nagpapakilala ng isang purong mechanical seal failure mode na tinatawag na extrusion o nibbling. Sa mga panggigipit na lumampas sa 20 MPa (3000 psi), ang mga O-singsing ay kumikilos na katulad ng mga malapot na likido kaysa sa nababanat na solido. Kung ang clearance sa pagitan ng mga bahagi ng pag-aasawa ng metal ay lumampas sa mga limitasyon ng disenyo dahil sa pagsusuot o machining tolerance stack-up, pinipilit ng system pressure ang goma sa agwat. Ang mga pulsasyon ng presyon ay nagiging sanhi ng extruded na bahagi na paulit -ulit na pisilin at hilahin pabalik. Ang mga gilid ng metal ay kumikilos tulad ng gunting, pagputol ng mga maliliit na piraso mula sa selyo sa bawat siklo ng presyon. Ang nasirang selyo ay nagpapakita ng katangian na chewed na hitsura sa mababang presyon. Pinipigilan ng mga inhinyero ang extrusion sa mga application na may mataas na presyon sa pamamagitan ng pag-install ng mga backup na singsing na ginawa mula sa PTFE (polytetrafluoroethylene) sa mababang presyon ng bawat O-singsing, pisikal na pagharang sa landas ng extrusion.
Ang mga labis na temperatura ay nagpapabagal din sa mga seal sa pamamagitan ng mga mekanismo na hindi nauugnay sa pagiging tugma ng kemikal. Ang matagal na pagkakalantad ng init sa itaas ng rating ng temperatura ng selyo ay nagdudulot ng hardening at pagkawala ng pagkalastiko. Ang malutong na mga bitak ng selyo sa ilalim ng compression, na lumilikha ng permanenteng mga landas ng pagtagas. Ang mga malamig na temperatura sa ilalim ng punto ng paglipat ng salamin ay gumagawa ng magkatulad na brittleness. Ang mga seal na nabaluktot habang malamig ay maaaring bali ng sakuna. Ang mga pagtutukoy ng temperatura sa mga katalogo ng selyo ay kumakatawan sa mga kritikal na pamantayan sa pagpili na ang mga koponan sa pagpapanatili kung minsan ay hindi mapapansin.
Mga Isyu sa Dinamika ng Fluid: Cavitation at Erosion
Ang daloy ng mataas na bilis ng likido sa pamamagitan ng mga balbula ng balbula at mga sipi ay lumilikha ng mga puwersa na may kakayahang pisikal na pagsira sa mga ibabaw ng metal. Ang mga mode na dinamikong pagkabigo ay naiiba sa kontaminasyon o pagsusuot dahil ang pinsala ay nagmula sa likido mismo kaysa sa mga dayuhang partikulo o paulit -ulit na paggalaw.
Ang cavitation ay nangyayari kapag ang lokal na presyon ay bumaba sa ibaba ng presyon ng singaw ng haydroliko na likido, na nagiging sanhi ng pakuluan at bumubuo ng mga bula ng singaw. Ayon sa prinsipyo ni Bernoulli, ang bilis ng likido ay tumataas nang malaki habang dumadaan ito sa makitid na pagbubukas sa port ng balbula, na may kaukulang pagbaba ng presyon. Kung ang pagbagsak ng presyur na ito ay nagdadala ng static na presyon sa ilalim ng presyon ng singaw ng likido sa temperatura ng operating, mabilis na bumubuo ang mga singaw sa likido sa likidong stream.
Ang mapanirang yugto ay nagsisimula kapag ang mga bula na puno ng singaw na ito ay dumadaloy sa agos sa mga rehiyon ng mas mataas na presyon. Hindi mapapanatili ang kanilang sarili, ang mga bula ay bumagsak nang marahas sa isang proseso na tinatawag na implosion. Ang bawat gumuho na bubble ay bumubuo ng isang mikroskopikong mataas na bilis ng jet na maaaring maabot ang mga bilis ng supersonic at makagawa ng mga lokal na panggigipit na lumampas sa ilang libong bar. Kapag ang mga micro-jets na ito ay paulit-ulit na hampasin ang mga ibabaw ng metal, tinanggal nila ang materyal sa pamamagitan ng isang mekanismo na katulad ng pagputol ng jet ng tubig. Ang mga nasirang ibabaw ay nagkakaroon ng katangian na spongy pitting na sumisira sa tumpak na makina na mga gilid ng pagsukat sa mga spool ng balbula.
Ang mga operator ay madalas na makakakita ng cavitation bago ang visual inspeksyon ay nagpapakita ng pinsala dahil gumagawa ito ng mga natatanging lagda ng acoustic. Ang paulit-ulit na pagbagsak ng bubble ay lumilikha ng ingay na parang pag-ilog ng graba sa isang lalagyan o mataas na pag-squealing. Ang mga system na tumatakbo malapit sa cavitation threshold ay nagpapakita ng magkakasamang ingay na darating at sumasama sa mga pagbabago sa pag -load. Ang ingay ay direktang nagwawasto sa progresibong pagguho ng metal, na ginagawang pagsubaybay sa acoustic ang isang mahalagang tool sa pagpapanatili ng mahuhulaan.
Ang isang kaugnay ngunit natatanging mode ng pagkabigo na tinatawag na wire-drawing erosion ay nakakaapekto sa mga balbula sa pag-upo. Kapag ang isang balbula ay dapat na sarado ngunit nabigo upang mai-seal nang lubusan dahil sa mga particle na may hawak na upuan na bukas o pinsala sa ibabaw, ang mga puwersang may mataas na presyon sa pamamagitan ng mikroskopikong agwat sa matinding bilis. Ang mga bilis ng daloy ay maaaring maabot ang daan -daang metro bawat segundo sa pamamagitan ng mga maliliit na pagtagas na ito. Ang jet ng likido ay pinutol sa pamamagitan ng metal tulad ng isang kutsilyo ng tubig, na inukit ang mga makitid na grooves na kahawig ng mga gasgas mula sa pinong kawad. Kapag nagsimula ang pinsala sa pagguhit ng wire, ang pagtagas ng lugar ay mabilis na tumataas at ang balbula ay nawawala ang lahat ng kakayahan na may hawak na presyon.
Ang pagkakaiba -iba ng presyon sa buong balbula ay tumutukoy sa cavitation at erosion intensity. Ang mga inhinyero ng disenyo ay pumili ng mga balbula na may naaangkop na kapasidad ng daloy upang mapanatili ang mga patak ng presyon sa loob ng mga katanggap -tanggap na mga limitasyon. Ang mga operating valves sa mas mataas na mga pagkakaiba -iba ng presyon kaysa sa kanilang disenyo ng rating ay nagpapabilis ng likido na dinamikong pinsala. Ang mga system na may hindi sapat na mga linya ng kanal ng pilot o mga naka -block na mga port ng tangke ay lumikha ng presyon ng likod na pinipilit ang pangunahing spool upang mapatakbo na may labis na pagbagsak ng presyon, pag -trigger ng cavitation kahit na ang mga pagtutukoy ng system ay lumilitaw na normal.
Pag -install at mekanikal na mga kadahilanan ng stress
Ang mga kadahilanan ng mekanikal na may kaugnayan sa pag -mount ng balbula at disenyo ng system ay lumikha ng mga mode ng pagkabigo na naguguluhan ang mga naguguluhan dahil ang balbula ay lumilitaw na may depekto kaagad pagkatapos ng pag -install, ngunit malayang nagpapatakbo kapag tinanggal mula sa system. Ang mga pagkabigo na sapilitan na pag-install ay nagreresulta mula sa nababanat na pagpapapangit ng katawan ng balbula sa ilalim ng stress mula sa mga puwersa ng pag-mount.
Ang mga valve ng control ng direksyon na naka -mount sa mga subplates o manifold ay nangangailangan ng pantay na puwersa ng clamping sa maraming mga mounting bolts. Ang hindi pantay na aplikasyon ng metalikang kuwintas ay nagiging sanhi ng katawan ng balbula na iikot nang bahagya. Habang ang pagpapapangit na ito ay maaaring masukat lamang ng ilang mga micrometer, nagiging kritikal ito para sa mga balbula kung saan ang spool-to-bore clearance ay tumatakbo lamang ng 2-5 micrometer. Ang isang pabilog na bore na baluktot sa isang ellipse ay pakurot ang cylindrical spool sa mga magkasalungat na puntos, kapansin -pansing pagtaas ng alitan o ganap na jamming ang spool.
Ang lagda ng pagkabigo ay nagpapakita ng sarili nang malinaw - isang bagong balbula na tumangging lumipat kapag bolted sa system nang malayang gumagalaw kapag gaganapin sa kamay. Ang mga technician na kulang sa kamalayan sa mekanismong ito ay madalas na sisihin ang tagagawa ng balbula at sinimulan ang hindi kinakailangang pagbabalik ng warranty. Ang aktwal na sanhi ay namamalagi sa hindi tamang pamamaraan ng pag -install. Tinukoy ng mga tagagawa ng balbula ang mga halaga ng metalikang kuwintas at mga pagkakasunud -sunod ng mga pagkakasunud -sunod para sa pag -mount ng hardware. Ang pagsunod sa mga pagtutukoy na ito ay nagpapanatili ng mga geometry na nagbigay ng geometry sa loob ng pagpapaubaya. Ang labis na metalikang kuwintas o sulok-sa-sulok na mga pattern ng paghigpit ay nagpapakilala ng twisting stress na ang mga hugis-itlog na bore.
Ang subplate flatness ay kumakatawan sa isa pang kritikal na parameter ng pag -install. Kung ang pag -mount sa ibabaw ay nagpapakita ng waviness o nakataas na mga lugar mula sa weld spatter o kaagnasan, ang balbula ng katawan ay umaayon sa mga iregularidad na ito kapag bumagsak. Ang nagreresultang pagbaluktot ng katawan ay lumilikha ng panloob na maling pag -misalignment sa pagitan ng spool at bore. Tinukoy ng mga inhinyero ang maximum na paglihis ng flatness, karaniwang sa paligid ng 0.025 mm (0.001 pulgada) sa buong balbula na naka -mount na ibabaw. Minsan binabalewala ng mga koponan sa pagpapanatili ang pagtutukoy na ito, lalo na sa pag -aayos ng larangan o pagbabago ng system.
Ang mga balbula na istilo ng kartutso na naka-install sa mga sari-saring mga lukab ay nahaharap sa mga katulad na hamon. Ang thread metalikang kuwintas at lalim ng lukab ay parehong nakakaimpluwensya kung paano ang mga upuan ng kartutso. Ang mga over-torquing na mga thread ay maaaring mabawasan ang manipis na mga pader ng katawan ng kartutso. Ang hindi tamang lalim ng lukab ay nag -iiwan ng kartutso sa pag -igting o compression, alinman sa kung saan ay nag -distort sa mga panloob na clearance. Ang mga error sa pag -install na ito ay ipinapakita bilang mga balbula na gumana nang perpekto sa bench bench ngunit stick o tumagas kapag naka -install sa sari -saring paggawa.
Ang pag -load ng panginginig ng boses at pagkabigla ay nagpapakilala ng mga dynamic na stress na ang mga sangkap ng metal na pagkapagod sa paglipas ng panahon. Ang mga direksyon ng mga balbula na naka -mount sa mobile na kagamitan o gantimpala ng makinarya ay nakakaranas ng mga puwersa ng pagpabilis na nag -crack ng mga mounting bosses, masira ang pagpapanatili ng mga pin, at paluwagin ang mga sinulid na koneksyon. Ang mekanikal na pagkabigla mula sa martilyo ng tubig - ang mga pressure surge na nilikha kapag ang mga balbula ay malapit nang mabilis - ay maaaring lumampas sa na -rate na presyon ng balbula ng mga multiple. Ang paulit-ulit na presyon ng spike ng mga ibabaw ng metal na ibabaw at nagiging sanhi ng mga bitak na pagkapagod na sa kalaunan ay nagreresulta sa pagkawasak ng pabahay o bali ng spool.
Mga diskarte sa diagnostic para sa mga pagkabigo sa control valve ng control
Ang mabisang pag -aayos ay nangangailangan ng sistematikong pagsisiyasat na naghihiwalay sa mekanismo ng pagkabigo bago palitan ang mga sangkap. Ang sumusunod na pagkakasunud -sunod ng diagnostic ay gumagana mula sa mga simpleng panlabas na tseke patungo sa nagsasalakay na panloob na inspeksyon, pag -minimize ng downtime habang nagtitipon ng tiyak na ugat na sanhi ng data.
Ang visual at sensory inspeksyon ay bumubuo ng unang hakbang. Ang panlabas na pagtagas ng likido sa paligid ng mga kasukasuan ng pabahay o mga glandula ng selyo ay nagpapahiwatig ng pagkabigo ng O-ring. Ang mga marka ng sunog o tinunaw na plastik sa solenoid coils ay nagpapatunay sa sobrang pag -init ng kuryente. Ang natatanging amoy ng nasusunog na pagkakabukod ng coil ay naiiba mula sa normal na amoy ng langis ng haydroliko. Ang Cavitation ay gumagawa ng katangian na ingay na sinanay ng mga technician na kinikilala kaagad. Ang pag -record ng baseline acoustic lagda sa panahon ng wastong operasyon ay nagbibigay -daan sa paghahambing kapag lumitaw ang mga problema.
Ang manu -manong override na pagsubok ay nagbibigay ng kritikal na mekanikal kumpara sa pagkita ng elektrikal. Halos lahat ng mga valve ng direksyon ng solenoid ay nagsasama ng isang manu -manong push pin o pindutan na mekanikal na pinipilit ang spool upang lumipat. Kung ang balbula ay tumugon sa manu -manong pagkilos at ang system ay nagpapatakbo nang normal, ang mekanismo ng balbula ay gumana nang tama at ang problema ay namamalagi sa mga de -koryenteng control circuit. Sa kabaligtaran, ang kawalan ng kakayahang manu -manong ilipat ang spool ay nagpapatunay ng mekanikal na pagbubuklod mula sa kontaminasyon, barnisan, o pagpapapangit. Ang simpleng pagsubok na ito ay tumatagal ng segundo ngunit tinanggal ang mga oras ng nasayang na pagsisikap na habulin ang maling mode ng pagkabigo.
Ang pag -verify ng elektrikal ay nangangailangan ng pagsukat ng parehong paglaban ng coil at aktwal na boltahe ng operating. Ang mga pagbabasa ng paglaban na bumabagsak sa labas ng hanay ng pagtutukoy (karaniwang 50-200 ohms para sa DC coils, 10-50 ohms para sa AC coils) ay nagpapahiwatig ng pinsala sa coil. Gayunpaman, ang paglaban lamang ay nagsasabi ng isang hindi kumpletong kuwento. Ang pagsukat ng boltahe sa solenoid connector sa ilalim ng pag -load ay nagpapakita ng pagbagsak ng boltahe mula sa maluwag na koneksyon o undersized na mga kable. Ang isang solenoid na na -rate para sa 24 VDC na tumatanggap lamang ng 18 VDC dahil sa paglaban ng wire ay maaaring makabuo ng hindi sapat na puwersa upang ilipat ang spool laban sa mga pwersa ng alitan at presyon. Ang puwersa ng electromagnetic ay nag -iiba sa boltahe na parisukat (F ∝ V²), na ginagawang mapinsala ang boltahe.
Ang panloob na dami ng pagtagas ay nangangailangan ng kagamitan sa pagsubok ng haydroliko. Ang pinaka -praktikal na pamamaraan para sa mobile na kagamitan ay nagsasangkot ng pagharang sa mga port ng balbula at pagpipilit sa mga ito nang paisa -isa habang sinusukat ang daloy sa tangke. Ang paghahambing ng sinusukat na pagtagas laban sa mga pagtutukoy ng tagagawa ay tumutukoy kung ang panloob na pagsusuot ay umunlad na lampas sa mga katanggap -tanggap na mga limitasyon. Para sa mga nakatigil na kagamitan, ang pag -obserba ng actuator drift sa ilalim ng pag -load ay nagbibigay ng pagtatasa ng pagtagas ng pagtagas. Ang isang actuator na dahan -dahang nagpapalawak o nag -retrace kapag ang balbula ay nakaupo sa neutral na posisyon ay nagpapahiwatig ng labis na panloob na pagtagas na nagpapahintulot sa presyon na maabot ang maling silid.
Nag-aalok ang Thermal Imaging ng isang hindi nagsasalakay na pamamaraan para sa pagtuklas ng panloob na pagtagas bago ito maging kritikal. Ang daloy ng mataas na bilis sa pamamagitan ng mga clearance na enlarged ay bumubuo ng init sa pamamagitan ng throttling. Ang isang infrared camera na nag -scan ng katawan ng balbula ay nagpapakita ng mga hot spot sa mga lokasyon na may abnormal na daloy ng panloob. Ang mga pagkakaiba-iba ng temperatura ng 10-20 ° C sa itaas ng mga nakapalibot na lugar ay nagpapahiwatig ng mga makabuluhang landas sa pagtagas. Ang maagang babala na ito ay nagbibigay -daan sa naka -iskedyul na pagpapanatili bago ang kumpletong pagkabigo ay huminto sa paggawa.
Mga Laboratories ng Pagsusuri ng Laboratories Pagsubok ng mga sample ng likido para sa parehong kontaminasyon ng butil at pagkasira ng kemikal. Ang pagbibilang ng maliit na butil ay tumutukoy sa ISO 4406 CLEANTION CODE at kinikilala kung maayos ang pag -andar ng mga sistema ng pagsasala. Ang pagsubok sa numero ng acid ay nagpapakita ng antas ng oksihenasyon. Pinakamahalaga para sa mga problema na nauugnay sa barnisan, ang paghiling ng pagsusuri ng MPC ay nagbibigay ng maagang babala ng malagkit na pagbuo ng deposito bago magsimulang dumikit ang mga balbula. Ang isang komprehensibong programa ng pagsusuri ng langis ay nakakakuha ng mga problema sa kontaminasyon bago nila sirain ang mga mamahaling balbula.
| Sintomas | Posibleng dahilan | Diagnostic Check | Lunas |
|---|---|---|---|
| Ang balbula ay hindi lumipat | 1) Coil burn/bukas 2) Ang spool na natigil mula sa barnisan 3) pagbaluktot sa katawan |
1) Sukatin ang paglaban ng coil 2) Subukan ang manu -manong override 3) Bahagyang paluwagin ang pag -mount ng mga bolts |
1) Palitan ang coil at ayusin ang malagkit 1) Ang pagbubuklod ng spool ay nagdudulot ng ac inrush 3) Bumalik sa pagtutukoy |
| Paulit -ulit na sinusunog ng coil | 1) Ang pagbubuklod ng spool ay nagdudulot ng ac inrush 2) Overvoltage 3) Mataas na rate ng ikot |
1) Suriin ang alitan ng spool 2) Sukatin ang boltahe ng terminal 3) Suriin ang lohika ng control |
1) Ayusin ang pagbubuklod o lumipat sa DC 2) Tamang Power Supply 3) Pagbutihin ang paglamig o bawasan ang mga siklo |
| Nag -drift ang Actuator | 1) Panloob na pagsusuot/pagtagas 2) pagkabigo ng selyo 3) kontaminadong likido |
1) I -block ang mga port at sukatin ang pagkabulok ng presyon 2) Suriin ang daloy ng linya ng pagbabalik 3) Kalinisan ng likido sa pagsubok |
1) Palitan ang balbula 2) Palitan ang mga seal 3) Filter ng langis sa target na ISO |
| Labis na ingay | 1) Cavitation 2) AC Solenoid Buzz |
1) Suriin ang dalas ng ingay 2) Suriin ang mukha ng armature para sa dumi |
1) Dagdagan ang presyon ng likod, alisin ang hangin 2) Malinis ang mga mukha ng poste o lumipat sa DC |
Ang gabay sa pag-aayos ay synthesize ang mga sintomas-cause-solution na mga relasyon na madalas na nakatagpo ng mga technician sa larangan. Ang pagsunod sa nakabalangkas na diskarte na ito ay binabawasan ang oras ng diagnostic habang pinatataas ang pag-aayos-ito-tama-ang-unang-oras na mga rate ng tagumpay.
Paglipat patungo sa Predictive Maintenance
Ang pag-unawa sa mga mekanismo ng pagkabigo ay nagbibigay-daan sa paglipat mula sa reaktibo na pagpapanatili ng breakdown upang mahulaan ang mga diskarte sa pagpapanatili na batay sa kondisyon. Sa halip na maghintay para sa mga balbula na mabigo sa panahon ng paggawa, ang mga mahuhulaan na diskarte ay nakakakita ng pagkasira ng maaga at pag -aayos ng iskedyul sa panahon ng nakaplanong downtime.
Ang pagtatatag ng mga sukatan ng pagganap ng baseline ay nagbibigay ng pundasyon para sa mga mahuhulaan na programa. Ang pag -record ng mga bagong katangian ng balbula kabilang ang manu -manong puwersa ng pagkilos, elektrikal na kasalukuyang gumuhit, panloob na rate ng pagtagas, at lagda ng acoustic ay lumilikha ng data ng sanggunian. Ang mga pana -panahong pagsukat na nagpapakita ng paglihis mula sa pagsisiyasat ng baseline trigger bago maganap ang kumpletong pagkabigo.
Ang control control ay nararapat sa pangunahing pokus na ibinigay ng responsibilidad para sa karamihan ng mga pagkabigo. Ang regular na pag -sampol ng langis na may parehong pagbibilang ng butil at ang pagsubok sa MPC ay nakakakuha ng mga problema bago dumikit ang mga balbula. Ang mga system na nagpapakita ng mga code ng kalinisan ng ISO na lumampas sa mga target na halaga ay nangangailangan ng agarang pagsisiyasat ng sistema ng pagsasala at potensyal na filter na kapalit ng elemento. Ang mga halaga ng MPC ΔE na tumataas sa itaas ng 30 demand na pag-install ng electrostatic o resin-based varnish na mga sistema ng pag-alis.
Ang mga agwat ng kapalit na sangkap ay dapat sumasalamin sa aktwal na mga kondisyon ng pagpapatakbo sa halip na mga di -makatwirang mga tagal ng oras. Ang mga balbula ng pagbibisikleta milyon-milyong beses bawat taon ay nangangailangan ng mas madalas na kapalit ng selyo kaysa sa bihirang mga balbula na pinatatakbo. Ang temperatura, uri ng likido, at mga antas ng presyon lahat ay nakakaimpluwensya sa mga rate ng pagkasira. Ang pagkolekta ng data ng kasaysayan ng pagkabigo ay nagbibigay -daan sa istatistika ng buhay na hula na na -customize sa mga tiyak na aplikasyon. Ang ilang mga operasyon ay nagpapatupad ng mga counter ng pagbibisikleta ng balbula na nag -uudyok sa pagpapanatili batay sa aktwal na paggamit sa halip na oras ng kalendaryo.
Ang mga tauhan ng pagpapanatili ng pagsasanay sa wastong mga pamamaraan ng pag -install ay pinipigilan ang mga pagkabigo sa mekanikal na stress na nabigo ang mga problema sa pag -aayos. Ang paglikha ng mga dokumentong pamamaraan na may tinukoy na mga halaga ng metalikang kuwintas, mga pagkakasunud -sunod ng mga pagkakasunud -sunod, at mga tseke ng flatness ay nagsisiguro na pare -pareho ang mga resulta sa mga paglilipat at tekniko. Ang mga metalikang kuwintas ay dapat na ma -calibrate nang regular at kinakailangan para sa lahat ng gawaing pag -install ng balbula.
Ang mga pagsusuri sa disenyo ng system ay maaaring makilala ang mga kondisyon na mapabilis ang pagsusuot ng balbula. Ang hindi sapat na mga linya ng kanal ng piloto, nawawalang mga suppressor ng shock shock, at hindi wastong balbula ang lahat ng nag -aambag sa napaaga na pagkabigo. Ang pagtugon sa mga isyu sa antas ng system na ito ay binabawasan ang dalas ng pagkabigo nang mas epektibo kaysa sa pagpapalit lamang ng mga balbula na may magkaparehong mga yunit na nahaharap sa parehong mga nakakapinsalang kondisyon.
Ang pagtatasa ng benepisyo ng benepisyo ay mariing pinapaboran ang mahuhulaan na pagpapanatili para sa mga kritikal na sistema kung saan ang pagkabigo ng balbula ay nagdudulot ng mamahaling downtime. Habang ang mga mahuhulaan na programa ay nangangailangan ng pamumuhunan sa mga kagamitan sa pagsubok at pagsasanay, ang pagbabalik ay dumarating sa pamamagitan ng tinanggal na hindi planadong mga outage, pinalawak na bahagi ng buhay, at nabawasan ang mga gastos sa pag -aayos ng emerhensiya. Ang mga halaman na nagpapatupad ng mga komprehensibong programa ng mahuhulaan na karaniwang nakakakita ng mga pagkabigo na may kaugnayan sa balbula ay bumababa ng 60-80 porsyento sa loob ng dalawang taon.
Konklusyon
Ang mga direksyon ng control valve failure ay nagreresulta mula sa maraming mga mekanismo ng pakikipag -ugnay sa halip na solong nakahiwalay na mga sanhi. Ang kontaminasyon ay nangingibabaw sa mga istatistika ng pagkabigo ngunit nagpapakita sa pamamagitan ng iba't ibang mga pisikal na proseso - ang mga hard particle ay nagdudulot ng nakasasakit na pagsusuot habang ang mga malambot na deposito ng barnisan ay lumikha ng kemikal na malagkit. Ang mga pagkabigo sa elektrikal ay karaniwang bakas sa mekanikal na pagbubuklod na pumipigil sa wastong operasyon ng solenoid. Ang pagkasira ng selyo ay sumasalamin sa hindi pagkakatugma ng kemikal o mekanikal na extrusion nang mas madalas kaysa sa simpleng pag -iipon. Ang mga dinamikong puwersa ng likido ay pumipinsala sa tumpak na mga ibabaw sa pamamagitan ng cavitation at high-velocity erosion. Ang pag -install ng stress ay nagpapakilala ng geometric na pagbaluktot na nagbubuklod ng mga gumagalaw na bahagi.
Ang epektibong pag-iwas sa pagkabigo ay nangangailangan ng pag-iisip ng antas ng system na umaabot sa kabila ng balbula mismo. Ang kalinisan ng likido ayon sa mga pamantayang ISO 4406 na angkop para sa uri ng balbula ay bumubuo ng pundasyon. Ang pagiging tugma ng kemikal sa pagitan ng mga seal at hydraulic fluid ay pumipigil sa mga pagkabigo sa pamamaga ng sakuna. Ang wastong mga pamamaraan ng pag -install ay nagpapanatili ng mga kritikal na panloob na clearance. Ang pagtugon sa mga isyu sa disenyo ng system na lumikha ng labis na pagbagsak ng presyon o hindi sapat na paglamig ay nagpapalawak ng buhay ng balbula ng buhay.
Ang paglipat mula sa reaktibo na pagpapanatili hanggang sa paghula sa pagsubaybay sa kondisyon ay naghihiwalay sa mga operasyon ng mataas na pagganap mula sa mga nasaktan ng hindi inaasahang mga pagkabigo. Ang mga programa sa pagsusuri ng langis, mga thermal imaging survey, at acoustic monitoring ay nakakita ng mga problema sa mga unang yugto kapag ang pagwawasto ng pagkilos ay hindi gaanong nangangailangan ng emergency downtime. Ang pag -unawa sa pangunahing pisika at kimika sa likod ng mga pagkabigo sa balbula ay nagbabago ng pagpapanatili mula sa mga bahagi na kapalit sa pagiging maaasahan engineering.



















