Borravlastningsventil och backventil: Funktion, fel och utbyte

Tryckavlastningsventiler och backventiler delar en kretsplats i slaghydrauliksystemet, men de utför motsatta uppgifter och felar på motsatta sätt. Tryckavlastningsventilen begränsar det maximala trycket – den öppnas när trycket överskrider dess inställda värde för att skydda kretsen mot överbelastning. Backventilen bibehåller trycket i en riktning – den stängs för att förhindra återströmning när tryckdifferensen växlar riktning. Att blanda ihop vilken typ av ventil som orsakar ett visst fel leder direkt till felaktig reparation. En tryckavlastningsventil som öppnas för lätt ger låg slagenergi; en backventil som inte stänger ger samma symtom via en helt annan mekanism.

Utgangspunkten för felsökning är att förstå varje ventil sitter i kretsen och vilka observerbara konsekvenser ett fel på den får. Från där blir det att skilja mellan de två ventiltyperna utifrån deras felmönster vägen till rätt reparation istället for systematisk byte av komponenter.

Tryckavlastningsventil: Trycktak och dess drift

Tryckavlastningsventilen för slagkretsen skyddar kolvröret, ackumulatorn och ventilblocket mot trycktoppar som överskrider konstruktionsgränserna. Dess inställning ligger vanligtvis 10–15 % över det normala drifttrycket för slagverkan – så en driftmaskin med ett drifttryck på 180 bar har en tryckavlastningsventil inställd på cirka 200–207 bar. När kolven träffar skaftet och den reflekterade vågen återvänder uppstår en kortvarig trycktopp i den bakre kammaren; vid detta tillfälle får inte tryckavlastningsventilen öppna (annars går energi förlorad genom bypass), men den måste öppna om ett verkligt övertryck uppstår (tomskjutning, blockering i föderväxelsystemet).

Drift i inställning av säkerhetsventil är det vanligaste felet för säkerhetsventiler i slagkretsar. Föroreningar från försämrad hydraulol orsakar att stötfunktionen och sätesytan inte täter konsekvent; efter 500–600 drifttimmar sjunker den effektiva inställningspunkten successivt, eftersom delvis förorenad olja håller stötfunktionen lätt öppen under den nominella inställningspunkten. En drifter som vid igångsättning producerade 180 bar och levererade korrekt slagenergi kan efter sex månader producera 165 bar utan någon uppenbar felindikation – manometern visar fortfarande 'normalt', eftersom manometern mäter trycket i slagkretsen, inte säkerhetsventilens effektiva inställningspunkt.

Att diagnostisera avvikelse i tryckavlastningsventilens inställningsvärde kräver en tryckmätning i slagkretsen med ackumulatorn avkopplad – inte den vanliga driftmätningen med manometer, utan en statisk trycktest mot tryckavlastningsventilen. Ställ in flödet till ett så lågt värde att tryckavlastningsventilen blir det begränsande elementet; mät det tryck vid vilket flödet slutar öka. Om detta tryck ligger mer än 5 % under det angivna inställningsvärdet måste tryckavlastningsventilen justeras om eller bytas ut.

Kontrollventil: Återflöde och dess konsekvenser

Kontrollventilen för slagkretsen—placerad mellan hydraulikförsörjningsledningen och ackumulatoroljeporten—förhindrar att lagrad ackumulatorolja rinner tillbaka in i försörjningskretsen när slagtrycket minskar tillfälligt under omställningsventilens cykel. När denna ventil inte stängs helt urladdas ackumulatorn vid varje ventilverkning istället for att behålla sin lagrade volym tills nästa kraftstroke. Resultatet: kraftstroken påbörjas med mindre lagrad energi från ackumulatorn, slagverkan blir oregelbunden och de sågtandsformade trycksvängningarna på manometern är den diagnostiska indikationen.

Kontrollventilen i spolningskretsen förhindrar att olja från slagssidan kommer in i spolningsvattenslangen när spolningstrycket för en kort stund sjunker under återföringstrycket för slag. När denna ventil går sönder kontaminerar hydrauloljan spolningskretsen – synligt som ett olja-i-vatten-utseende på den återförda spolningsvätskan. Detta fel diagnoseras ofta felaktigt som ett misslyckat tätningsfel i spolningslådan, eftersom båda felen ger oljig spolningsvätska. Skillnaden är att ett tätningsfel i spolningslådan ger mjölkaktig hydraulolja i provet från driftarens avlopp (vatten som går in i oljan), medan ett fel på kontrollventilen i spolningskretsen ger oljig spolningsvätska tillsammans med ren hydraulolja i avloppsprovet (olja som går in i vattnet).

Fel jämfört med ventiltyp: snabb guide för skiljande

Utbyte av säkerhetsventil: inställning av korrekt tryck

Att byta ut en slagverks-säkerhetsventil utan att verifiera inställningsvärdet efter installationen leder till samma problem några månader senare om den nya ventilen inte förinställts enligt specifikationen. Rätt procedur: efter installationen tillämpas en kontrollerad strömning på slagverkskretsen med ackumulatorn avkopplad; öka trycket långsamt tills flödet slutar öka. Registrera det trycket. Jämför med specifikationen (vanligtvis 200–210 bar för en krets med drifttryck på 180 bar). Justera skruven på säkerhetsventilen om den är justerbar, eller beställ en ersättningsventil som förinställts enligt specifikationen om det är en typ med fast inställning.

Mårdmuttern på inställningsskruven för tryckavlastningsventilen måste återställas fullt åtdragen efter varje justering av inställningsvärdet. En lös mårdmutter gör att skruven kan rotera under slagvibration, vilket orsakar att inställningsvärdet förskjuts mellan serviceintervall. Detta är den vanligaste orsaken till förskjutning av inställningsvärdet för tryckavlastningsventiler på driftmaskiner som nyligen har fått service på tryckavlastningsventilen – justeringen utfördes korrekt, men mårdmuttern var inte fullt åtdragen.

Kontrollventilbyte: Rengöring innan montering

Den främsta anledningen till att backventiler går sönder snabbt efter utbyte är föroreningar i kretsen uppströms ventilen. Partiklar som var för stora för att passera den trasiga ventilen ligger kvar i ledningen uppströms och når den nya ventilen vid den första tryckcykeln. Innan en ersättningsbackventil installeras bör den anslutande kretsen spolas med rent olja – inte bara manifoldsblocket utan hela längden på ledningen uppströms. Spolningen tar bort partiklar som annars skulle fastna i sätesytan på den nya ventilen inom den första drifttimmen.

Material för kontrollventilens säte är viktigt i slagkretsar. Stålsäten är standard och tillräckliga vid ren, välfiltrerad olja. I kretsar med dokumenterad föroreningshistorik eller med inträngning av abrasiv spolningsvatten (identifierat genom mjölkaktig olja) tål kontrollventiler med nitrilklädsel partikelimpakt bättre innan de utvecklar en permanent läckväg. Efter varje händelse av förorening med spolningsvatten ska både kontrollventilen och slagtätningskitet bytas ut samtidigt – föroreningen som skadade kontrollventilen har även passerat genom tätningsringarna i slagborren. HOVOO levererar slagtätningskit för alla större driftplattformar för att slutföra den parvisa utbytet i ett enda serviceärende. Fullständiga modellreferenser finns på hovooseal.com.