Mik a fúró egyirányú szelep hibajelenségei? Gyors diagnosztika

Ellenáramlásgátló szelepek – egyirányú szelepek, amelyek csak egy irányban engedik át a folyadékot, és megakadályozzák az ellenáramlást – több helyen is elhelyezkednek egy hidraulikus kőfúró áramkörben. Ezek megvédelmezik az akkumulátor gázáramkört az olaj visszaáramlásának szennyeződésétől, megakadályozzák, hogy a visszatérő olaj nyomást építsen fel a mosó áramkörben, fenntartják az áramkör nyomását rövid ütőműködési megszakítások idején, valamint szabályozzák az olaj áramlását a fékező kamrák között. Mivel helyes működésük esetén csendesen működnek, általában csak akkor ellenőrzik őket, amikor a hiba már látható tüneteket okozott máshol.

A szelepszárny-hibák diagnosztizálásának nehézsége szikafúrógépek esetében abban rejlik, hogy a tünetek nagyon hasonlítanak más alkatrészek meghibásodásának tüneteihez. A szabálytalan ütőnyomás az akkumulátor hibájára utal. A fúrási folyadék visszaáramlása a fúrási tömítés meghibásodására emlékeztet. A szabálytalan ütőidőzítés összekeverhető a vezérlőszelep problémájával. Ebben a cikkben a konkrét tüneteket a hozzájuk tartozó szelepszárny-helyekkel azonosítjuk, és elmagyarázzuk, hogyan különböztethető meg egy szelepszárny-hiba a többi olyan alkatrésztől, amely ugyanazokat a tüneteket okozza.

Szelepszárny-helyek szikafúrógépekben és az általuk védett alkatrészek

Az akkumulátor elválasztó szelep a magasnyomású olajellátás és az akkumulátor olajport között helyezkedik el. Feladata biztosítani, hogy amikor a kalapácsoló kör nyomása csökken – például a szelepforgatás során, leállításkor vagy rövid ideig tartó nyomáscsökkenés esetén – az akkumulátorban tárolt hidraulikaolaj ne folyhasson vissza az ellátóvezetékbe. Ha ez a szelep meghibásodik és nyitott állapotban marad (vagy nem záródik teljesen), az akkumulátor elveszíti tárolt olajmennyiségét a kalapácsolási ciklusok között, és eltűnik a kalapácsoló kör számára nyújtott kiegyenlítő funkciója. A tünet a kalapácsoló nyomás ingadozása, amely jellegzetes fűrészfog-szerű hullámformát mutat, nem pedig stabil értéket.

A leöblítőkörben elhelyezett egyirányú szelep megakadályozza, hogy a kalapácsoló kör olaja bejusson a leöblítővízvezetékbe alacsony átfolyási feltételek mellett. Amikor a leöblítővíz-szivattyú nyomása alacsonyabb, mint a kalapácsoló kör visszatérő nyomása – ami a kalapácsoló ciklus során rövid ideig előfordul –, az egyirányú szelep megakadályozza a visszafolyást, amely szennyezné a leöblítőkört hidraulikaolajjal. Ha ez az egyirányú szelep meghibásodik, a leöblítővíz-visszatérő ágban tejfehér vagy olajos megjelenés figyelhető meg, és gyakran tévesen azonosítják leöblítődoboz tömítési hibájaként, mivel mindkét hiba ugyanazt a látható tünetet eredményezi.

Egyes fúrócsövek tervezése tartalmaz egy egyirányú szelepet a fékező körben, a primer és szekunder fékező kamrák között. Ez a szelep szabályozza, milyen gyorsan tér vissza a fékező dugattyú a visszatérő hullám elnyelése után. Ha a szelep nyitott állapotba meghibásodik, a fékező kör elveszíti a szabályozott időzítését, és az energiaelnyelés szabálytalan lesz – a kalapácsoló hangja megváltozik, és a ház rezgése fokozódik.

Hibajelenségek az egyirányú szelep helyzete szerint

Kattogás: A hanghiba, amelyet gyakran félreértenek

Ellenálló szelep kattogása – egy dobverési frekvencián vagy annak alharmonikusán hallható zörgő vagy kopogó hang a szelep környékéről – a szeleplemez gyors ingadozásából ered az nyitott és részben zárt helyzetek között. Egy 40–60 Hz-en működő dobveréses körben, ahol magasfrekvenciás nyomásingadozások lépnek fel, egy a térfogatáramhoz szűkös méretű ellenálló szelep, illetve egy olyan szelep, amelynek rugója elvesztette előfeszítését, többször is megnyílik és bezárul egy-egy dobverési ciklus alatt, ahelyett, hogy tisztán nyitva maradna az áramlási fázisban.

Az a rezgés okozta energiaveszteség valós: minden részleges záródás kis nyomáscsúcsot eredményez, amely hozzáadódik a hidraulikus zajszinthez az ütőkörben. Egy olyan körben, amely már 200+ bar nyomáson működik, ezek a csúcsok rombolják a dugattyú időzítésének pontosságát. A diagnózis jellegzetes – a rezgés hallható egy másodlagos, magasabb frekvenciájú hangként, amely elkülönül az alapütő zajtól, és a visszafolyásgátló szelep környékén lokalizálható, nem pedig az ütőhengerből származik.

A rezgés néha szennyeződés miatt keletkezik, nem pedig a szelep kopása miatt. Egy részecske, amely a visszafolyásgátló szelep lemezén ül, megakadályozza a teljes záródást, és a részleges tömítés nyomásciklusok hatására rezeg. A szelepszék tisztítása megszünteti a szennyeződésből fakadó rezgést; ha a rezgés néhány száz üzemóra elteltével újra megjelenik, a rugó előfeszítése elveszett, és a szelep cseréje szükséges.

Visszafolyás látható szivárgás nélkül: Belső hiba

Egy visszafolyásgátló szelep, amelyen keresztül a visszafolyás átjut egy kopott üléspfelületen, nem feltétlenül szivárog külsőleg – a visszafolyás belső marad az áramkörben. A következmény attól függ, melyik visszafolyásgátló szelep hibásodik meg. Az akkumulátor elválasztó visszafolyásgátló szelep visszafolyása miatt a hidraulikus nyomás gyorsabban csökken a kalapácsolási ciklusok között, mint ahogy az lennie kellene – a kalapácsolás kevésbé egyenletes lesz, különösen észrevehetővé válik a ciklusidő növekedésekor vagy rövid újrapozícionálási szünetek alatt, amikor a kalapácsolási áramkört nem táplálják aktívan.

A visszafolyás belső diagnosztikai tesztje egy egyirányú szelepben egyszerű: állítsa le a hidraulikus meghajtást, zárja le a környező áramkört az egyirányú szelep előtt, és figyelje meg, hogy a nyomás a szelep utáni oldalon (a szelep utáni porton elhelyezett manométerrel) 2–3 percig stabilan megmarad-e. Ha egy áramkör 2 perc alatt 180 bar-ról 140 bar-ra csökken, akkor vagy az egyirányú szelep visszafolyása okozza a problémát, vagy belső henger-szivárgás van – a különbségtételhez figyelje meg, hogy a nyomáscsökkenés üteme állandó (egyirányú szelep: állandó visszafolyási sebesség) vagy lassuló (belső szivárgás: a nyomáskülönbség hajtja a folyadékáramlást, így a sebesség csökken, ahogy a nyomások kiegyenlítődnek).

Szennyeződések – az egyirányú szelepek fő ellensége

A hidraulikus szikafúrók legtöbb szelephibája a hidraulikaolajban található szennyező részecskékre vezethető vissza. Egy 50 mikronos részecske elég erővel tud beakadni egy visszacsapó szelep ülép felületén ahhoz, hogy a záró rugó ellenében nyitva tartsa a szelepet. A szelep ekkor folyamatosan engedi a visszaáramlást addig, amíg a részecske ki nem szakad (ez időszakos hibát eredményez), vagy amíg a részecske be nem karcolja az ülépfelületet (ez állandó visszaáramlási útvonalat eredményez, még a tisztítás után is).

A megelőzés ugyanaz, mint minden más precíziós hidraulikus alkatrész esetében a kalapácsoló áramkörben: ISO tisztasági kód 16/14/11 vagy jobb. A visszafolyásgátló szelepek azonban különösen érzékenyek, mivel az áramkör átmeneteinél helyezkednek el, ahol az olaj sebessége megváltozik – ezek az átmenetek éppen a legnagyobb részecsklerakódás helyei. Egy 10 mikronos abszolút szűrési határértékkel rendelkező szűrő, amelyet a kalapácsoló áramkör előtt helyeztek el, védi az összes lefelé irányuló alkatrészt, beleértve a visszafolyásgátló szelepeket is. A szűrő cseréjének időpontját túllépve történő üzemeltetés a leghatékonyabb módja annak, hogy lerövidítsük a visszafolyásgátló szelepek élettartamát.

Amikor egy ellenálló szelepet szennyeződés okozta károsodás után cserélnek ki, a csatlakozó áramkört ki kell öblíteni a új szelep felszerelése előtt. A meghibásodott szelepen nem tudó részecskék most az előtte lévő vezetékben helyezkednek el, és az első nyomásciklus során elérnek az új szelephez. A HOVOO minden fő driftermodellhez tömítéskészleteket szállít – a tömítések és az ellenálló szelepek O-gyűrűinek karbantartása azonos időközönként csökkenti az áramkörbe történő beavatkozások teljes számát, valamint a szervizelési eseményenkénti szennyeződési kockázatot. A teljes modellhivatkozások a hovooseal.com oldalon érhetők el.