Mis põhjustab suunajuhtventiili rikke?

Kui suunajuhtventiil lakkab korralikult töötamast, võib see kogu hüdrosüsteemi seiskuda. Need ventiilid toimivad vedeliku toitesüsteemide "liiklusjuhina", öeldes hüdraulikavedelikule, kuhu ja millal minna. Kuid mis tegelikult põhjustab nende kriitiliste komponentide ebaõnnestumise?

Suunajuhtklapi rikke algpõhjusteks on tavaliselt saastumine (70–80% rikete eest), mehaaniline kulumine, elektriprobleemid, tihendi riknemine ja ebaõige paigaldamine. Kui operaatorid märkavad esmalt selliseid sümptomeid nagu klapi kinnijäämine või leke, siis aluseks olevad mehhanismid hõlmavad sageli keerulisi koostoimeid vedeliku keemia, mehaanilise pinge ja termiliste mõjude vahel.

Selles artiklis käsitletakse rikkerežiime, millega hooldusinsenerid ja hüdrotehnikud tööstuslikes tingimustes kõige sagedamini kokku puutuvad. Nende mehhanismide mõistmine aitab hooldusstrateegiat reaktiivselt remondilt ennustavale ennetamisele viia.

Saastumine: peamine süüdlane

Saastumine on hüdrauliliste ventiilide rikete suurim põhjus tööstusharudes. Uuringud näitavad järjekindlalt, et 70–90 protsenti kõigist hüdrosüsteemi probleemidest on seotud saastunud vedelikuga. Väljakutse seisneb mõistmises, et saaste esineb kahel erineval kujul, millest igaüks ründab ventiili komponente erinevate mehhanismide kaudu.

Kõvade osakeste saastumine hõlmab tolmu, metallilaaste ja abrasiivseid prahti, mis satuvad süsteemi kokkupaneku, hoolduse või kahjustatud tihendite kaudu. Need osakesed toimivad klapi korpuses nagu liivapaber. Pooli ja selle ava vaheline täpsus on tavaliselt vaid 2–5 mikromeetrit (0,00008–0,0002 tolli) – see on õhem kui juuksekarv. Kui sellest kliirensist suuremad osakesed sisenevad pilusse, jäävad need liikuvate pindade vahele kinni ja põhjustavad kolme keha hõõrdumist.

Hõõrdunud materjal loob kõrgpoleeritud pooli maadele mikroskoopilised sooned. Need sooned hävitavad ventiili tihendusvõime ja loovad vedeliku möödaviiguteed. Kõrgsurvevedelik voolab seejärel läbi nende kriimustuste otse paagi avasse, põhjustades täiturmehhanismide triivimist isegi siis, kui klapp peaks hoidma. Kahjustused muutuvad iseeneslikuks, kuna esialgsel kriimustamisel tekkiv kulumisjääk tekitab rohkem abrasiivseid osakesi.

Erinevat tüüpi ventiilid näitavad väga erinevat tundlikkust osakeste saastumise suhtes. Düüsi-klapi komplektidega servoventiilid ebaõnnestuvad, kui 1–3 mikromeetri suurused osakesed blokeerivad piloodiavasid. Standardsed solenoid-suunaventiilid taluvad mõnevõrra suuremaid osakesi, kuid vajavad siiski hoolikat filtreerimist. ISO 4406 puhtuskood annab standardi vedeliku saastatuse taseme mõõtmiseks, kasutades kolme numbrit, mis näitavad osakeste arvu üle 4, 6 ja 14 mikromeetrit vedeliku milliliitri kohta.

systems pre-compensatur

Teine saastumise oht tuleneb pehmetest ladestustest, mida nimetatakse lakiks või lakiks. Erinevalt kõvadest osakestest, mida filtreerimine saab eemaldada, moodustub lakk hüdraulikavedelikus endas keemiliste reaktsioonide kaudu. Kõrged temperatuurid üle 60°C (140°F) vallandavad baasõli oksüdatsiooni, eriti kui seda katalüüsib süsteemi kulumisest tekkinud lahustunud vask või raud. Oksüdatsiooniproduktid lahustuvad esialgu vedelikus, kuid polümeriseerivad järk-järgult kleepuvateks lahustumatuteks ühenditeks.

Lakijäägid kogunevad eelistatavalt madala vooluga alade metallpindadele, eriti pooli otste ja kontrollkambrite ümber. Materjal toimib nagu liim, täites pooli ja ava vahelise kriitilise tühimiku. Temperatuuritundlikkus loob iseloomuliku rikete mustri, mida nimetatakse "esmaspäevahommikuseks iivelduseks". Töötamise ajal hoiab soe õli lakijäägid pehmed ja poollahustununa, võimaldades klapil töötada. Kui seadmed on nädalavahetusel jõude, vedelik jahtub ja lakk kõvastub jäigaks kattekihiks, mis lukustab pooli mehaaniliselt oma kohale. Esmaspäeva hommikul süsteemi käivitada üritavad operaatorid leiavad klappe, mis keelduvad nihutamast. Süsteemi soojenemisel kaitseklapi möödaminnes lakk pehmeneb uuesti ja viga kaob müstiliselt.

Traditsioonilised spektromeetriat kasutavad õlianalüüsi meetodid ei suuda tuvastada laki lähteaineid, kuna need eksisteerivad submikroniliste pehmete osakestena. Membraanplaastri kolorimeetria (MPC) test ASTM D7843 järgi annab ainsa usaldusväärse varajase hoiatuse. See test juhib õli läbi 0,45 mikromeetrise filtrimembraani, püüdes kinni lahustumatud lagunemissaadused, mis värvivad membraani. Spektrofotomeeter mõõdab värvi intensiivsust CIE Labi värviruumis, andes ΔE väärtuse. Väärtused alla 15 viitavad madalale lakiriskile, samas kui näidud üle 30–40 näitavad ventiili peatset kinnijäämist ja nõuavad kohest sekkumist elektrostaatilise filtreerimise või ioonvahetusvaigusüsteemidega.

Mehaaniline kulumine ja komponentide väsimus

Isegi täiesti puhastes süsteemides kulutavad korduvad rõhutsüklid ventiili komponente järk-järgult normaalse töökoormuse tõttu. Rikkemehhanismid erinevad põhimõtteliselt saastekahjustustest, kuid põhjustavad lõpuks sarnaseid klapi rikke sümptomeid.

Tihendusrõngad ja varurõngad kogevad süsteemi rõhu kõikumisel pidevat kokkusurumist ja lõdvestumist. Elastomeerne materjal läbib püsiva deformatsiooni protsessiinseneride poolt kokkusurumiskomplektiks nimetatava protsessi kaudu. Pärast miljoneid tsükleid kaotavad O-rõngad võime taastuda algsel kujul. Vähendatud interferentsi sobivus võimaldab suuremat sisemist leket poolist mööda. Silindri triivimine muutub märgatavaks, kuna klapp ei suuda enam tõhusalt rõhku hoida. Temperatuur kiirendab seda vananemisprotsessi – 80°C (176°F) juures töötavad tihendid lagunevad ligikaudu kaks korda kiiremini kui 40°C (104°F) tihendid.

Käsitsi alistamise testimine annab kriitilise mehaanilise ja elektrilise vahe. Peaaegu kõik solenoid-suunaventiilid sisaldavad käsitsi surutihvti või nuppu, mis sunnib pooli mehaaniliselt nihkuma. Kui klapp reageerib käsitsi käivitamisele ja süsteem töötab normaalselt, töötab klapimehhanism õigesti ja probleem on elektrilistes juhtimisahelates. Vastupidi, suutmatus pooli käsitsi nihutada kinnitab mehaanilist sidumist saastumise, laki või deformatsiooni tõttu. See lihtne test võtab sekundeid, kuid välistab tundidepikkuse raisatud jõupingutuse vale rikkerežiimi otsimisel.

Pool ise kulub nendes kohtades, kus see libiseb vastu ava. Mikroskoopilised pinna ebakorrapärasused loovad suure pingega kontaktpunkte, mis järk-järgult poleerivad. See radiaalne kulumine suurendab kliirensi dimensiooni, võimaldades suuremat leket. Kulumismuster näitab tavaliselt asümmeetriat, kuna rõhu jaotus pooli ümbermõõdul sõltub pordi konfiguratsioonist. Üks külg kulub kiiremini kui teised, mis võib põhjustada pooli avausse veidi keeramist ja hõõrdumise suurenemist.

Istmete ventiilid seisavad silmitsi erinevate mehaaniliste väljakutsetega kui poolventiilid. Selle asemel, et libiseva liikumisega kuluda, sõltuvad istme ventiilid tihenduse saavutamiseks koonusest või kuulist, mis surutakse vastu sobivat istme pinda. Kontaktpinge koondub kitsale joonele ümber istme. Kui kõva osake jääb sellele tihenduspinnale kinni, surub süsteemi rõhk osakese pehmemasse metalli, luues püsiva mulje või süvendi. Isegi pärast osakese eemaldamist võimaldab kahjustatud tihendusjoon lekkida. See rikkerežiim selgitab, miks istmete ventiilid lülituvad sageli täiuslikult tihenduselt olulisele lekkele vähese hoiatusega.

Elektri- ja solenoidi rikked

Juhtsüsteemide ja hüdroventiilide vaheline elektriliides tutvustab rikkerežiime, mis muudavad tehnikud, kes keskenduvad ainult mehaanilistele põhjustele, müstiliseks. Solenoidmähise läbipõlemine kuulub enim teatatud klapitõrgete hulka, kuid analüüs näitab, et elektriprobleemid tulenevad tavaliselt mehaanilistest algpõhjustest, mitte ainult elektrilistest riketest.

Vahelduvvoolu (vahelduvvoolu) solenoidventiilid näitavad eriti tihedat seost mehaanilise ja elektrilise käitumise vahel. Pooli impedants sõltub peamiselt induktiivreaktantsist, mis varieerub pöördvõrdeliselt magnetahela õhupiluga. Kui vahelduvvoolu solenoidile rakendatakse esimest korda pinget, asub armatuur pooluse pinnast maksimaalsel kaugusel, luues maksimaalse õhuvahe ja minimaalse induktiivsuse. Madal induktiivsus tähendab madalat impedantsi, mis võimaldab sisselülitusvoolul, mis võib ulatuda 5–10 korda tavalisest hoidevoolust, voolata läbi pooli mähiste.

Tavalise töö korral tõmbab elektromagnetiline jõud armatuuri mõne millisekundi jooksul suletuks. Kokkupandav õhupilu suurendab järsult induktiivsust, suurendades impedantsi ja langetades voolu ohutule püsiseisundi tasemele. Kogu jada sõltub armatuuri ja pooli koostu vabast mehaanilisest liikumisest. Kui lakijäägid, osakeste saastumine või mehaaniline sidumine ei lase poolil oma käiku lõpule viia, jääb õhupilu avatuks. Mähis jätkab tohutut sisselülitusvoolu tõmbamist lõputult. Vastavalt Joule'i seadusele (Q = I²Rt) tõuseb mähises tekkiv soojus voolutugevuse ruuduga. Mõne sekundi kuni minuti jooksul sulab mähise isolatsioon, põhjustades pöördeid lühikesi pükse, mis toodavad veelgi rohkem soojust, kuni mähis täielikult rikki läheb.

See mehhanism selgitab, miks lihtsalt põlenud mähise asendamine ilma mehaanilist kleepumist uurimata tagab korduva rikke. Kui mehaaniline probleem püsib, põleb uus mähis kohe pingestamise järel läbi. Diagnostikaprotseduurid peavad alati hõlmama käsitsi ületamise testimist – klapipooli füüsilist lükkamist käsiajamiga, et kontrollida sujuvat liikumist enne elektririkke oletamist.

DC (alalisvoolu) solenoididel on healoomulisemad rikkemustrid, kuna nende vool sõltub ainult pingest ja takistusest (I = V/R), sõltumata armatuuri asendist. Mehaaniliselt kinni jäänud alalisvooluventiil lihtsalt ei liigu, kuid harva põletab mähise läbi. Alalisvoolu solenoidi rikked tulenevad tavaliselt tõelistest elektrilistest põhjustest, nagu ülepinge, mis ületab nimiväärtusi rohkem kui 10 protsenti, ülemäärane ümbritseva õhu temperatuur, mis takistab soojuse hajumist, või niiskuse sissepääs, mis põhjustab sisemisi lühiseid.

Veel üks mehaaniline-elektriline interaktsioon toimub südamikutorus (armatuurijuhik). See õhukese seinaga toru isoleerib armatuuri hüdraulikavedelikust, võimaldades samal ajal magnetvoo läbida. Liigne paigalduspöördemoment solenoidi kinnitusmutrile või ebatavalised rõhupiigid võivad toru deformeerida, tekitades kitsaid kohti, mis lohistavad armatuuri. Solenoid genereerib ebapiisavat jõudu, et ületada see hõõrdumine, mille tulemuseks on "pingestatud, kuid liikumisvaba" tõrked, mis näivad olevat elektrilised, kuid tulenevad mehaanilistest põhjustest.

Tihendi lagunemine ja keemiline kokkusobimatus

Tihendid esindavad suunajuhtventiilide keemiliselt kõige haavatavamaid komponente. Kuigi metallosad peavad vastu enamikule hüdraulikavedelikele, võivad elastomeersed tihendid kokkusobimatute kemikaalidega kokku puutudes katastroofiliselt puruneda. Rikkerežiim erineb täielikult kulumisest tingitud halvenemisest ja tekib sageli kiiresti pärast vedelikuvahetust või tihendi asendamist valede materjalidega.

Keemiline rünnak avaldub peamiselt turse ja pehmenemise kaudu. Kui tihendimaterjal ei ühildu hüdraulikavedelikuga, tungivad vedelikumolekulid läbi polümeermaatriksi, põhjustades mahu laienemist. Paisunud tihend ületab soone mõõtmeid ja tekitab liikuvaid osi tugevalt häirivalt. Nitriilkummist (NBR või Buna-N) tihendid, mis on kokku puutunud fosfaatestri tulekindlate vedelikega, nagu Skydrol, näitavad seda dramaatiliselt. NBR imab vedelikku ja paisub tugevalt, muutudes pehmeks geelitaoliseks massiks. Laiendatud tihend tekitab pooli vastu tohutut hõõrdumist ja võib mõne tunni jooksul klapi töö täielikult takistada. Nihkejõud rebib pehmendatud kummist tükke, tekitades prahti, mis ummistab pilootkäigud ja kahjustab allavoolu komponente.

Tihendi õige valimine nõuab elastomeeri keemia vastavust konkreetse kasutatava hüdrovedelikuga. Väljakutse süveneb süsteemides, mis lähevad üle mineraalõlilt sünteetilisteks vedelikeks või lülituvad erinevate tulekindlate koostiste vahel. See, mis ühes rakenduses ideaalselt töötab, põhjustab teises kohese tõrke.

Tabel näitab kriitilisi seoseid – EPDM toimib suurepäraselt fosfaatestri süsteemides, kuid ebaõnnestub katastroofiliselt mineraalõlis, näidates NBR-ile täpselt vastupidist mustrit. Fluorosüsiniku tihendid (Viton) pakuvad laialdast ühilduvust, kuid maksavad oluliselt rohkem ja on mõne tulekindla vedeliku puhul mõõdukad. Tehnikud peavad hoolduse ajal kontrollima tihendimaterjali koode ja tagama, et varuosad vastavad vedeliku keemilisele koostisele.

Kõrgsurverakendustes kasutatakse puhtalt mehaanilist tihendi rikkerežiimi, mida nimetatakse ekstrusiooniks või närimiseks. Rõhul üle 20 MPa (3000 psi) käituvad O-rõngad rohkem nagu viskoossed vedelikud kui elastsed tahked ained. Kui kokkusobivate metallosade vaheline lõtk ületab kulumise või töötlustolerantsi suurenemise tõttu konstruktsiooni piire, surub süsteemi rõhk kummi pilusse. Survepulsatsioonid põhjustavad väljapressitud osa korduvalt väljapressimist ja tagasitõmbumist. Metallist servad toimivad nagu käärid, lõikades iga survetsükliga tihendi küljest väikseid tükke. Kahjustatud tihendil on madalrõhu poolel iseloomulik närimine. Insenerid takistavad ekstrusiooni kõrgsurverakendustes, paigaldades PTFE-st (polütetrafluoroetüleenist) valmistatud varurõngad iga O-rõnga madalrõhu poolele, blokeerides füüsiliselt ekstrusioonitee.

Äärmuslikud temperatuurid halvendavad tihendeid ka keemilise ühilduvusega mitteseotud mehhanismide kaudu. Pikaajaline kuumus, mis ületab tihendi temperatuurimäära, põhjustab kõvenemist ja elastsuse kaotust. Habras tihend puruneb kokkusurumisel, tekitades püsivaid lekketeid. Klaasistumispunktist madalamad külmad temperatuurid tekitavad sarnase rabeduse. Külma ajal painduvad tihendid võivad katastroofiliselt puruneda. Temperatuuri spetsifikatsioonid tihendite kataloogides esindavad kriitilisi valikukriteeriume, mida hooldusmeeskonnad mõnikord tähelepanuta jätavad.

Vedeliku dünaamika probleemid: kavitatsioon ja erosioon

Suure kiirusega vedelikuvool läbi klapiavade ja kanalite loob jõud, mis on võimelised metallpindu füüsiliselt hävitama. Need vedeliku dünaamilised rikkerežiimid erinevad saastumisest või kulumisest, kuna kahjustused tulenevad pigem vedelikust endast kui võõrosakestest või korduvast liikumisest.

Kavitatsioon tekib siis, kui kohalik rõhk langeb alla hüdraulikavedeliku aururõhu, põhjustades selle keemise ja aurumullide moodustumise. Bernoulli põhimõtte kohaselt suureneb vedeliku kiirus dramaatiliselt, kui see läbib klapiava kitsa ava, koos vastava rõhu langusega. Kui see rõhulang viib staatilise rõhu töötemperatuuril alla vedeliku aururõhu, tekivad vedelikuvoos kiiresti auruõõnsused.

Hävitav faas algab siis, kui need auruga täidetud mullid voolavad allavoolu kõrgema rõhuga piirkondadesse. Kuna mullid ei suuda end ülal pidada, kukuvad need vägivaldselt kokku protsessis, mida nimetatakse implosiooniks. Iga kokkuvarisev mull tekitab mikroskoopilise suure kiirusega joa, mis võib saavutada ülehelikiiruse ja tekitada kohalikku rõhku, mis ületab mitu tuhat baari. Kui need mikrodüüsid löövad korduvalt vastu metallpindu, erodeerivad nad materjali veejoaga lõikamisele sarnase mehhanismi kaudu. Kahjustatud pindadele tekib iseloomulik käsnjas auk, mis hävitab klapipoolidel täpselt töödeldud doseerimisservad.

Operaatorid suudavad sageli tuvastada kavitatsiooni enne, kui visuaalne kontroll kahjustusi paljastab, kuna see tekitab eristatavaid akustilisi allkirju. Korduv mullide kokkuvarisemine tekitab müra, mis sarnaneb konteineris kruusa raputamise või kõrge helinaga. Kavitatsiooniläve lähedal töötavad süsteemid näitavad vahelduvat müra, mis tuleb ja kaob koos koormuse muutumisega. Müra korreleerub otseselt progresseeruva metalli erosiooniga, muutes akustilise jälgimise väärtuslikuks ennustavaks hooldusvahendiks.

Seotud, kuid selgelt eristuv rikkerežiim, mida nimetatakse traadi tõmbamise erosiooniks, mõjutab klapipesa pindu. Kui klapp peaks olema suletud, kuid see ei tihene täielikult istet lahti hoidvate osakeste või pinnakahjustuse tõttu, tungib kõrgsurvevedelik äärmise kiirusega läbi mikroskoopilise pilu. Nende pisikeste lekete kaudu võivad voolukiirused ulatuda sadade meetriteni sekundis. Vedelikujuga lõikab läbi metalli nagu vesinoa, nikerdades kitsad sooned, mis meenutavad peenest traadist tekkinud kriimustusi. Kui traadi tõmbekahjustus algab, suureneb lekkeala kiiresti ja klapp kaotab kogu rõhu hoidmise võime.

Rõhu erinevus klapis määrab kavitatsiooni ja erosiooni intensiivsuse. Disaininsenerid valivad sobiva vooluvõimsusega ventiilid, et hoida rõhukadu vastuvõetavates piirides. Ventiilide töötamine suurema rõhuerinevuse juures, kui nende projekteeritud nimiväärtus, kiirendab vedeliku dünaamilisi kahjustusi. Ebapiisavate tühjendustorude või ummistunud paagiavadega süsteemid tekitavad vasturõhu, mis sunnib põhipooli töötama liigse rõhulangusega, käivitades kavitatsiooni, kuigi süsteemi spetsifikatsioonid tunduvad normaalsed.

Paigaldus ja mehaanilised pingetegurid

Klapi paigaldamise ja süsteemi ülesehitusega seotud mehaanilised tegurid tekitavad tõrkerežiime, mis segavad tõrkeotsingut, kuna klapp tundub kohe pärast paigaldamist defektne, kuid töötab süsteemist eemaldamisel vabalt. Need paigaldusest tingitud tõrked tulenevad ventiili korpuse elastsest deformatsioonist paigaldusjõudude mõjul.

Alamplaatidele või kollektoritele paigaldatavad suunajuhtventiilid nõuavad mitme kinnituspoldi ühtlast kinnitusjõudu. Ebaühtlane pöördemomendi rakendamine põhjustab klapi korpuse kerget väändumist. Kuigi see deformatsioon võib ulatuda vaid mõne mikromeetrini, muutub see kriitiliseks ventiilide puhul, mille vahekaugus pooli ja ava vahel on vaid 2–5 mikromeetrit. Ellipsiks keeratud ümmargune ava pigistab silindrilise pooli vastaspunktides, suurendades järsult hõõrdumist või ummistades pooli täielikult.

Vea tunnus näitab end selgelt – uus klapp, mis keeldub süsteemi külge kinnitatuna nihkumast, liigub käes hoides vabalt. Tehnikud, kes seda mehhanismi ei tunne, süüdistavad sageli klapitootjat ja algatavad tarbetuid garantiitagastusi. Tegelik põhjus peitub vales paigaldusprotseduuris. Klapitootjad määravad kinnitusdetailide jaoks kindlaks pöördemomendi väärtused ja pingutusjärjestused. Nende spetsifikatsioonide järgimine säilitab puuraugu geomeetria tolerantsi piires. Liigne pöördemoment või nurgast nurka pingutavad mustrid tekitavad väändumist, mis muudab ava ovaalseks.

Alusplaadi tasasus on veel üks oluline paigaldusparameeter. Kui kinnituspinnal on laineline või kõrgenenud alad keevisõmbluse pritsmete või korrosiooni tõttu, vastab klapi korpus nendele ebatasasustele poltidega kinnitamisel. Sellest tulenev kere moonutus tekitab pooli ja ava vahel sisemise kõrvalekalde. Insenerid määravad maksimaalse tasasuse hälbe, tavaliselt umbes 0,025 mm (0,001 tolli) klapi kinnituspinna ulatuses. Hooldusmeeskonnad eiravad mõnikord seda spetsifikatsiooni, eriti väliremondi või süsteemi muutmise ajal.

Sarnaste väljakutsetega seisavad silmitsi kollektori õõnsustesse paigaldatud kassetilaadsed ventiilid. Nii keerme pöördemoment kui ka õõnsuse sügavus mõjutavad kasseti istumisviisi. Liiga pingutatud niidid võivad deformeeruda kasseti korpuse õhukesed seinad. Vale õõnsuse sügavus jätab kasseti pingesse või kokkusurumisse, millest kumbki moonutab sisemisi vahesid. Need paigaldusvead ilmnevad ventiilidena, mis töötasid katsestendil ideaalselt, kuid kleepuvad või lekivad tootmiskollektorisse paigaldamisel.

Vibratsioon ja löökkoormus tekitavad dünaamilisi pingeid, mis väsitavad metallikomponente aja jooksul. Mobiilsetele seadmetele või edasi-tagasi liikuvatele masinatele paigaldatud suundventiilid kogevad kiirendusjõude, mis lõhustavad kinnituspead, lõhuvad kinnitustihvte ja lõdvendavad keermestatud ühendusi. Veehaamri mehaaniline löök – ventiilide kiirel sulgumisel tekkivad rõhu tõusud – võib ventiili nimirõhu mitmekordselt ületada. Korduvad rõhutõmbed kõvastavad metallpindu ja põhjustavad väsimuspragusid, mis lõpuks põhjustavad korpuse või pooli purunemise.

Suunajuhtklapi rikete diagnostikameetodid

Tõhus tõrkeotsing nõuab süstemaatilist uurimist, mis isoleerib rikkemehhanismi enne komponentide väljavahetamist. Järgmine diagnostikajada toimib alates lihtsatest välistest kontrollidest kuni invasiivse sisekontrollini, minimeerides seisakuid ja kogudes lõplikke algpõhjustega seotud andmeid.

Visuaalne ja sensoorne kontroll on esimene samm. Väline vedeliku leke korpuse liigeste või tihendi tihendi ümber näitab O-rõnga riket. Põletusjäljed või sulanud plast solenoidi poolidel kinnitavad elektrilist ülekuumenemist. Põlenud mähise isolatsiooni selge lõhn erineb märkimisväärselt tavalisest hüdroõli lõhnast. Kavitatsioon tekitab iseloomulikku müra, mille koolitatud tehnikud tunnevad kohe ära. Algtaseme akustiliste signatuuride salvestamine õige töö ajal võimaldab probleemide ilmnemisel võrrelda.

Käsitsi alistamise testimine annab kriitilise mehaanilise ja elektrilise vahe. Peaaegu kõik solenoid-suunaventiilid sisaldavad käsitsi surutihvti või nuppu, mis sunnib pooli mehaaniliselt nihkuma. Kui klapp reageerib käsitsi käivitamisele ja süsteem töötab normaalselt, töötab klapimehhanism õigesti ja probleem on elektrilistes juhtimisahelates. Vastupidi, suutmatus pooli käsitsi nihutada kinnitab mehaanilist sidumist saastumise, laki või deformatsiooni tõttu. See lihtne test võtab sekundeid, kuid välistab tundidepikkuse raisatud jõupingutuse vale rikkerežiimi otsimisel.

Elektriline kontrollimine nõuab nii mähise takistuse kui ka tegeliku tööpinge mõõtmist. Takistuse näidud, mis jäävad väljapoole spetsifikatsioonivahemikku (tavaliselt 50–200 oomi alalisvoolu mähiste puhul, 10–50 oomi vahelduvvoolu mähiste puhul), viitavad mähise kahjustusele. Ainuüksi vastupanu räägib aga mittetäieliku loo. Koormuse all oleva solenoidpistiku pinge mõõtmine näitab pingelangust lahtiste ühenduste või alamõõdulise juhtmestiku tõttu. 24 V alalisvoolu jaoks mõeldud solenoid, mis saab traadi takistuse tõttu ainult 18 V alalisvoolu, võib tekitada ebapiisava jõu pooli nihutamiseks hõõrde- ja survejõudude vastu. Elektromagnetiline jõud varieerub sõltuvalt pinge ruudust (F ∝ V²), muutes pingelanguse eriti kahjustavaks.

Siselekke kvantifitseerimiseks on vaja hüdraulilisi testimisseadmeid. Kõige praktilisem meetod mobiilsete seadmete jaoks hõlmab klapiavade blokeerimist ja nende eraldi survestamist, mõõtes samal ajal paaki voolu. Mõõdetud lekke võrdlemine tootja spetsifikatsioonidega määrab, kas sisemine kulumine on ületanud vastuvõetavaid piire. Statsionaarsete seadmete puhul annab täiturmehhanismi triivi jälgimine koormuse all funktsionaalse lekke hindamise. Täiturmehhanism, mis venib aeglaselt välja või tagasi tõmbub, kui klapp on neutraalasendis, näitab liigset sisemist leket, mis võimaldab rõhul jõuda valesse kambrisse.

Termopildistamine pakub mitteinvasiivset tehnikat sisemise lekke tuvastamiseks enne, kui see muutub kriitiliseks. Suure kiirusega vool läbi kulumise suurendatud vahekauguste tekitab drosseliga soojust. Klapi korpust skaneeriv infrapunakaamera paljastab ebanormaalse sisevooluga kohtades kuumad kohad. Temperatuuride erinevused 10–20°C ümbritsevatest aladest näitavad olulisi lekketeid. See varajane hoiatus võimaldab plaanipärast hooldust enne, kui täielik rike tootmise peatab.

Õlianalüüsi laborid testivad vedelikuproove nii osakeste saastumise kui ka keemilise lagunemise suhtes. Osakeste loendamine määrab ISO 4406 puhtuskoodi ja tuvastab, kas filtreerimissüsteemid töötavad korralikult. Happearvu testimine näitab oksüdatsiooni taset. Lakiga seotud probleemide puhul on kõige olulisem see, et MPC analüüsi taotlemine annab varajase hoiatuse kleepuva sademe moodustumise kohta enne, kui klapid hakkavad kleepuma. Põhjalik õlianalüüsi programm tabab saasteprobleemid enne, kui need hävitavad kallid ventiilid.

Veaotsingu juhend sünteesib sümptomite-põhjus-lahenduse seosed, millega välitehnikud kõige sagedamini kokku puutuvad. Selle struktureeritud lähenemisviisi järgimine vähendab diagnoosimisaega, suurendades samal ajal esmakordse parandamise õnnestumise määra.

Liikumine prognoositava hoolduse poole

Rikkemehhanismide mõistmine võimaldab üleminekut reaktiivselt rikkehoolduselt prognoositavatele seisundipõhistele hooldusstrateegiatele. Selle asemel, et oodata, kuni ventiilid tootmise ajal üles ütlevad, tuvastavad ennustavad lähenemisviisid lagunemise varakult ja planeerivad remonti planeeritud seisaku ajal.

Algtaseme jõudlusmõõdikute loomine loob aluse ennustavatele programmidele. Uute klapi karakteristikute, sealhulgas käsitsi käivitamise jõu, elektrivoolu, siselekke määra ja akustilise signatuuri salvestamine loob võrdlusandmed. Perioodilised mõõtmised, mis näitavad kõrvalekallet algtasemest, käivitavad uurimise enne täieliku rikke ilmnemist.

Saastetõrje väärib põhitähelepanu, võttes arvesse selle vastutust enamiku rikete eest. Regulaarne õliproovide võtmine nii osakeste loendamise kui ka MPC testimisega tuvastab probleemid enne, kui klapid kinni jäävad. Süsteemid, mis näitavad sihtväärtusi ületavaid ISO puhtusekoode, nõuavad kohest filtreerimissüsteemi kontrolli ja potentsiaalselt filtrielemendi väljavahetamist. MPC ΔE väärtuste tõus üle 30 nõuab elektrostaatiliste või vaigupõhiste lakieemaldussüsteemide paigaldamist.

Komponentide vahetamise intervallid peaksid kajastama pigem tegelikke töötingimusi kui suvalisi ajavahemikke. Miljoneid kordi aastas tsüklilised ventiilid nõuavad tihendi vahetamist sagedamini kui harva kasutatavad ventiilid. Temperatuur, vedeliku tüüp ja rõhutasemed mõjutavad kõik lagunemiskiirust. Rikkeajaloo andmete kogumine võimaldab statistilist eluea prognoosimist, mis on kohandatud konkreetsetele rakendustele. Mõned toimingud rakendavad klapi tsükliloendureid, mis käivitavad hoolduse tegeliku kasutuse, mitte kalendriaja järgi.

Hoolduspersonali koolitamine õigete paigaldusprotseduuride alal hoiab ära mehaanilise pinge rikkeid, mis häirivad tõrkeotsingut. Kindlaksmääratud pöördemomendi väärtustega dokumenteeritud protseduuride loomine, pingutusjärjestused ja tasasuse kontrollimine tagab järjepidevad tulemused vahetuste ja tehnikute vahel. Momendivõtmeid tuleb regulaarselt kalibreerida ja need on vajalikud kõikide ventiili paigaldustööde jaoks.

Süsteemi disaini ülevaated võivad tuvastada tingimused, mis kiirendavad klapi kulumist. Ebapiisavad piloot äravoolutorud, puuduvad rõhulöögi summutajad ja ebaõige klapi suurus aitavad kaasa enneaegsele rikkele. Nende süsteemitaseme probleemide lahendamine vähendab rikete sagedust tõhusamalt kui lihtsalt ventiilide asendamine identsete seadmetega, mis seisavad silmitsi samade kahjustavate tingimustega.

Tasuvusanalüüs eelistab kriitiliste süsteemide prognoositavat hooldust, kus klapi rike põhjustab kulukaid seisakuid. Kuigi ennustavad programmid nõuavad investeeringuid seadmete testimisse ja väljaõppesse, tuleb kasu tänu elimineeritud planeerimata katkestustele, pikendatud komponentide elueale ja väiksematele avariiremondikuludele. Tehastes, mis rakendavad kõikehõlmavaid ennustusprogramme, vähenevad ventiilidega seotud tõrked tavaliselt kahe aasta jooksul 60–80 protsenti.

Järeldus

Suunatud juhtventiili rike tuleneb pigem mitmest koostoimivast mehhanismist kui üksikutest isoleeritud põhjustest. Rikkestatistikas domineerib saastumine, kuid see avaldub erinevate füüsikaliste protsesside kaudu – kõvad osakesed põhjustavad abrasiivset kulumist, pehmed lakijäägid aga keemilise kleepumise. Elektririkked tulenevad tavaliselt mehaanilisest sidumisest, mis takistab solenoidi nõuetekohast töötamist. Tihendi lagunemine peegeldab keemilist kokkusobimatust või mehaanilist ekstrusiooni sagedamini kui lihtsat vananemist. Vedeliku dünaamilised jõud kahjustavad täpseid pindu kavitatsiooni ja suure kiirusega erosiooni tõttu. Paigalduspinge tekitab geomeetrilisi moonutusi, mis seovad liikuvaid osi.

Tõhus rikete ennetamine nõuab süsteemitasandi mõtlemist, mis ulatub ventiilist endast kaugemale. Vundamendiks on ventiilitüübile vastava ISO 4406 standardile vastav vedeliku puhtus. Tihendite ja hüdraulikavedeliku keemiline ühilduvus hoiab ära katastroofilised paisumisvead. Õiged paigaldusprotseduurid säilitavad kriitilised sisemised vahekaugused. Süsteemi konstruktsiooniprobleemide lahendamine, mis põhjustavad liigset rõhulangust või ebapiisavat jahutust, pikendab ventiili kasutusiga dramaatiliselt.

Sarnaste väljakutsetega seisavad silmitsi kollektori õõnsustesse paigaldatud kassetilaadsed ventiilid. Nii keerme pöördemoment kui ka õõnsuse sügavus mõjutavad kasseti istumisviisi. Liiga pingutatud niidid võivad deformeeruda kasseti korpuse õhukesed seinad. Vale õõnsuse sügavus jätab kasseti pingesse või kokkusurumisse, millest kumbki moonutab sisemisi vahesid. Need paigaldusvead ilmnevad ventiilidena, mis töötasid katsestendil ideaalselt, kuid kleepuvad või lekivad tootmiskollektorisse paigaldamisel.