www.martet.com.pl
 

Zapowietrzenie czynnika roboczego i wpływ tego zjawiska na eksploatację pomp łopatkowych

Obecność powietrza w hydraulicznym czynniku roboczym (np. oleju hydraulicznym) jest bardzo poważnym zagrożeniem dla poszczególnych elementów układu hydraulicznego a w szczególności dla pomp.
Dostające się do cieczy hydraulicznej powietrze zmienia całkowicie jej parametry fizyko-chemiczne (np. zwiększa ściśliwość, przyśpiesza utlenianie, powoduje utratę własności smarnych). To “nowe” medium nie posiada już parametrów eksploatacyjnych pozwalających na zakwalifikowanie go jako hydrauliczny czynnik roboczy.


Przyczyny zapowietrzenia:

  • Brak właściwego uszczelnienia podciśnieniowego przewodu zasilającego (ssawnego) powodujący zasysanie powietrza,
  • Turbulencje spowodowane zbyt dużą prędkością czynnika roboczego w przewodzie ssawnym (niewystarczająca powierzchnia przekroju) lub zmianą średnicy przewodu zasilającego,
  • Niewłaściwa praca, odkształcenie lub zniszczenie uszczelnienia wału pompy spowodowane zbyt dużym obciążeniem promieniowym wału. Standardowe pompy łopatkowe przystosowane są do przenoszenia przez wał tylko momentu obrotowego. Siły promieniowe lub osiowe pochodzące na przykład od niewyważonego, zbyt luźno osadzonego, źle dobranego lub zamontowanego sprzęgła, a także niewspółosiowości wału pompy z wałem źródła napędu są jedną z najczęstszych przyczyn uszkodzenia uszczelnienia wału i zapowietrzenia czynnika roboczego,
  • Niewłaściwa konstrukcja zbiornika a w szczególności: zbyt mały zbiornik, umieszczenie przewodu zasilającego w bezpośrednim sąsiedztwie przewodu zlewowego (efekt pienienia), umieszczenie przewodu zlewowego ponad poziomem cieczy (minimum 5x średnica przewodu), zbyt niski poziom oleju w zbiorniku w porównaniu z poziomem zasysania, poruszanie się cieczy w zbiorniku (dotyczy zastosowań mobilnych), niewłaściwa konstrukcja przegród zbiornika,
  • Efekt Venturiego w przewodzie zlewowym,
  • Zanieczyszczenie oleju wodą, która pod wpływem lokalnych przegrzań przechodzi w parę,
  • Nieszczelności w układzie hydraulicznym (np. zniszczone uszczelnienia siłowników)

Konsekwencje zapowietrzenia dla pompy łopatkowej:
Łopatki pompy w normalnych warunkach są zrównoważone hydrostatycznie. Obecność powietrza w czynniku roboczym spowoduje nienormalną jego ściśliwość i w wyniku niezrównoważenia łopatek. Będą one się poruszać nierównomiernie na boki tak, że zostanie zniszczona warstewka oleju znajdująca się pomiędzy łopatkami a płytami bocznymi. Łopatki jako element wykonany z utwardzonego metalu będą niszczyć odlewane ciśnieniowo płyty boczne. Ślady uszkodzeń zaczną najpierw być widoczne w strefie odciążającej a następnie w zależności do ilości powietrza będą żłobione rowki na powierzchni płyt bocznych. Przy bardzo dużym zapowietrzeniu łopatki będą tak niezrównoważone, że mogą pękać. Zjawisku temu towarzyszy podwyższony poziom hałasu.

Konsekwencje rozruchu pompy łopatkowej bez właściwego odpowietrzenia:
Pomimo, że pompy łopatkowe DENISON Hydraulics zostały zaprojektowane tak, że wewnętrzne współpracujące z sobą powierzchnie mają własności suchosmarujące, to pompy te nie mogą normalnie pracować jeżeli pomiędzy powierzchnią boczną wirnika a płytami bocznymi nie znajduje się warstewka oleju (film olejowy). Konsekwencją braku właściwego smarowania wewnętrznych elementów pompy będą miejscowe przegrzania. W zależności od tego jak długo trwa brak smarowania może dojść do zatarcia między płytą boczną a wirnikiem.
Temperatura miejscowa jest wówczas tak wysoka, że warstewka oleju pomiędzy elementami zanika i następuje bezpośredni kontakt metalu z metalem powodujący tarcie i w efekcie zgrzanie.


Dlatego też każda nowo zamontowana pompa przed rozruchem powinna być zalana a następnie całkowicie odpowietrzona.

 

Rys. Zasysanie powietrza przez uszkodzone uszczelnienie wału

www.martet.com.pl