체계적인 접근 방식으로 시작
유압 문제 해결에서 가장 비용이 많이 드는 실수는 문제를 진단하기 전에 부품을 교체하는 것입니다. 본능적으로 펌프를 교체하려면 시간과 비용이 듭니다. 측정된 압력 손실의 원인이 펌프인지 확인한 후 펌프를 교체하면 문제가 영구적으로 해결됩니다. 체계적인 문제 해결은 도구가 아닌 정보로 시작됩니다.
구성 요소를 만지기 전에 시스템의 유압 회로도를 찾으십시오. 종이에서 흐름 경로를 추적하는 데는 몇 분이 걸리며 단일 피팅이 느슨해지기 전에 오류 위치가 자주 드러납니다. 매니폴드 내부에 묻혀 있는 밸브, 원격 액추에이터에 공급되는 파일럿 라인, 기계에서 간과하기 쉬운 바이패스 회로가 회로도에서 즉시 표시됩니다. 회로도를 사용할 수 없는 경우 회로도를 얻는 것이 최우선 과제입니다. 회로도 없이 복잡한 회로의 문제를 해결하면 진단 시간이 늘어나고 오진의 위험이 늘어납니다.
두 번째 준비 단계는 기준선을 설정하는 것입니다. 시스템이 정상적으로 작동할 때 시스템 압력, 유체 온도, 액추에이터 사이클 시간 및 펌프 소음 수준을 기록합니다. 이러한 참조 판독값은 향후 문제 해결을 추측에서 비교로 전환합니다. 지난달 180bar였던 압력은 현재 140bar로 성능이 얼마나 손실되었는지 정확히 알려주고 원인을 크게 줄여줍니다. 기준이 없으면 문제가 발생할 때마다 0부터 진단하는 것입니다.
이해된 도식과 기본 데이터를 바탕으로 유체 소스에서 바깥쪽으로 논리적으로 시스템을 통해 작업합니다. 저장소와 유체 상태를 먼저 확인한 다음 펌프, 밸브, 액추에이터 순으로 작업합니다. 이 순서는 에너지 흐름 방향을 따르며 실제 결함이 상류에 있을 때 하류 구성 요소를 교체하는 일반적인 함정을 방지합니다.
증상 1 - 압력 또는 전원 손실
시스템 압력의 점진적 또는 갑작스러운 강하는 가장 빈번한 유압 관련 불만 사항 중 하나입니다. 이는 느린 액추에이터 움직임, 부하를 유지할 수 없음 또는 부분 부하에서 지속적으로 배출되는 릴리프 밸브로 나타납니다. 흐름 경로의 모든 주요 구성 요소가 원인일 수 있습니다.
릴리프 밸브에서 시작하십시오. 잘못 설정되거나 마모되거나 오염된 릴리프 밸브는 시스템 압력이 낮아지는 가장 일반적인 원인이며 가장 쉽게 배제할 수 있습니다. 펌프 배출구에 보정된 압력 게이지를 연결하고 시스템에 부하가 걸리는 동안 판독값을 관찰합니다. 게이지 값이 릴리프 밸브 설정보다 낮게 표시되면 릴리프 밸브가 정격 크래킹 압력 미만으로 유체를 통과하고 있을 수 있습니다. 진행하기 전에 제거, 검사 및 청소하거나 교체하십시오.
릴리프 밸브가 서비스 가능한 것으로 확인되면 다음 문제는 펌프 출력입니다. 펌프의 내부 마모로 인해 회전 요소와 하우징 사이의 간격이 증가하여 유체가 압력에서 배출되기보다는 내부적으로 재순환할 수 있습니다. 마모된 펌프는 무부하 조건에서 여전히 압력을 생성하지만 액추에이터 수요가 증가하면 압력을 유지하지 못합니다. 펌프 하류에 유량계를 설치하고 작동 속도에서 펌프의 정격 유량과 측정된 출력을 비교합니다. 작동 압력에서 정격 출력의 10~15%를 초과하는 유량 부족은 상당한 내부 마모를 나타냅니다.
또한 외부 누출 경로(약간 물러난 호스 피팅, 고장난 밸브 본체 씰 또는 부하 상태에서 유체를 통과하는 실린더 엔드 캡 씰)를 확인하십시오. 탱크로의 의도하지 않은 복귀 경로는 액추에이터 회로에 사용 가능한 압력을 감소시킵니다.
증상 2 - 과열
지속적으로 60~70°C(140~160°F) 이상에서 작동하는 유압유는 유체 산화 가속화, 씰 성능 저하 가속화, 점도 감소 및 더 많은 열을 발생시키는 내부 누출 증가의 하향 나선형을 유발합니다. 점진적인 시스템 손상을 방지하려면 열원을 신속하게 식별하는 것이 중요합니다.
낮은 유체 수준 가장 간단한 원인이자 가장 먼저 확인해야 할 사항입니다. 저장소가 부족하게 채워지면 순환으로 복귀하고 재진입하는 사이의 유체 체류 시간이 줄어들어 적절한 열 발산이 방지됩니다. 추가 진단을 진행하기 전에 저장소를 채우고 전체 작동 주기 동안 온도를 모니터링하십시오.
오염되거나 품질이 저하된 유체 점도가 높아지고 윤활성이 감소하여 펌프가 더 열심히 작동하고 전달된 작업 단위당 더 많은 열이 발생합니다. 유체 샘플을 채취하여 실험실 분석을 위해 보내거나 휴대용 점도 비교기를 사용하여 새로운 샘플과 유체를 확인합니다. 상당히 어두워졌거나 탄 냄새가 나거나 눈에 띄게 흐려진 유체는 추가 진단 전에 교체해야 합니다. 더러운 유체는 다른 교정과 상관없이 계속 열을 발생시킵니다.
차단되거나 오염된 냉각 회로 이전에 정상 온도에서 작동하던 시스템이 과열되는 주요 원인입니다. 오일 쿨러의 외부 오염(공랭식 장치의 공기 흐름을 막는 먼지, 이물질 또는 스케일)과 내부 막힘(수냉식 장치의 스케일 또는 생물학적 성장)을 검사하십시오. 50% 효율로 작동하는 쿨러는 최대 부하 시 유체 온도를 허용 가능한 한도보다 훨씬 높게 높일 수 있습니다.
지속적인 릴리프 밸브 작동 중요한 열원이다. 시스템 압력 요구가 밸브 설정에 가깝거나 릴리프에 부하가 걸려 있기 때문에 반복적으로 갈라지는 릴리프 밸브는 유용한 작업을 수행하지 않고 유압 출력을 직접 열로 변환합니다. 릴리프 설정이 정상 작동 압력보다 적절한 여유를 제공하는지, 그리고 애플리케이션에 릴리프 회로의 부하를 줄이기 위해 어큐뮬레이터 또는 카운터밸런스 밸브가 필요한지 여부를 확인하십시오.
증상 3 - 비정상적인 소음 및 진동
유압 시스템은 숙련된 기술자가 즉시 인식할 수 있는 특징적인 작동 소리를 생성합니다. 윙윙거리는 소리, 두드리는 소리, 덜거덕거리는 소리, 불규칙한 맥동 등 기준선과의 차이는 거의 항상 소리의 특성으로 식별할 수 있는 특정 결함을 나타냅니다.
에이 고음의 우는 소리 펌프로부터의 캐비테이션의 전형적인 특징입니다. 캐비테이션은 펌프 흡입구의 유체 압력이 유체의 증기압 아래로 떨어질 때 발생하며 증기 기포가 형성되었다가 고압 영역으로 들어갈 때 격렬하게 붕괴됩니다. 파열 에너지는 윙윙거리는 소리나 삐걱거리는 소리로 들리며 펌프 내부의 급속한 침식을 유발합니다. 흡입 라인을 즉시 확인하십시오. 막힌 흡입 스트레이너, 흡입구의 부분적으로 닫힌 차단 밸브, 펌프 유량에 비해 크기가 작은 흡입 라인 또는 현재 온도에 비해 너무 높은 유체 점도를 찾으십시오. 입구 압력을 대기압 이하로 낮추는 모든 제한은 캐비테이션 조건을 만듭니다.
에이 두드리거나 덜거덕거리는 소리 샤프트 속도에 따라 변하는 펌프의 신호는 일반적으로 캐비테이션이 아닌 공기 흡입, 즉 공기 흡입을 나타냅니다. 동반된 공기는 펌프를 통과하면서 갑자기 압축 및 팽창하여 캐비테이션의 꾸준한 윙윙거리는 소리와는 다른 불규칙한 노크 소리를 생성합니다. 모든 흡입 라인 피팅과 샤프트 씰에 공기가 유입되는지 확인하십시오. 펌프 흡입측의 손상되거나 마모된 샤프트 씰로 인해 음의 흡입 압력 하에서 공기가 흡입될 수 있습니다. 펌프가 작동하는 동안 의심되는 부품에 소량의 유체를 바르십시오. 소음이 변하면 공기 유입 지점을 찾은 것입니다.
진동 및 압력 맥동 라인 움직임과 피팅 피로를 유발하는 원인은 종종 펌프의 고유 압력 주파수와 지지되지 않는 배관의 기계적 고유 주파수 사이의 공진으로 인해 발생합니다. 적절한 간격으로 클램프를 추가하고 펌프 포트에 유연한 호스 섹션을 설치하면 단단한 배관에서 펌프가 분리되고 펌프나 유체 상태를 변경하지 않고도 공진으로 인한 진동이 제거됩니다.
증상 4 - 외부 및 내부 누출
유압 누출은 유지 관리 문제이자 안전 위험입니다. 호스의 핀홀 누출을 통해 주입된 고압 유체는 피부에 침투하여 심각한 부상을 초래할 수 있습니다. 기계 아래에 액체가 고이면 미끄러짐과 화재 위험이 발생합니다. 명백한 심각도에 관계없이 모든 누출은 즉시 해결되어야 합니다.
외부 누출 눈에 띄고 일반적으로 쉽게 찾을 수 있습니다. 일반적인 원인으로는 진동으로 인해 헐거워진 호스 피팅, O-링이 절단되거나 영구적으로 고정된 O-링 표면 씰 연결부, 사용 수명이 지난 실린더 로드 씰, 과도한 케이스 압력이나 샤프트 런아웃으로 인해 손상된 펌프 샤프트 씰 등이 있습니다. 호스 피팅의 경우 교체하기 전에 사양에 맞게 다시 토크를 가하십시오. 피팅에서 눈에 띄는 많은 누출은 단순히 연결부가 덜 조여져 시간이 지남에 따라 진동이 약간 느슨해진 것입니다.
내부 누출 — 밸브 스풀, 마모된 실린더 씰 또는 펌프 내부 간극을 통과하는 유체 바이패스 — 눈에 띄는 유체 손실이 없기 때문에 감지하기가 더 어렵습니다. 그 증거는 성능 저하입니다. 부하가 가해질 때 표류하는 액추에이터, 위치를 유지하지 못하는 실린더 또는 천천히 압력을 생성하는 시스템입니다. 에 대한 베인 모터 그리고 피스톤 모터 , 내부 누출은 주어진 압력 및 유량 입력에서 출력 토크 또는 속도 감소로 나타납니다. 케이스 배수 흐름을 측정하여 내부 누출을 정량화합니다. 모터 또는 펌프의 케이스 배수 흐름이 제조업체의 최대 사양을 크게 초과하는 경우 내부 간격이 허용 가능한 범위를 넘어 마모된 것이며 구성 요소를 재조정하거나 교체해야 합니다.
방향 밸브 전체의 내부 누출을 감지하려면 액추에이터를 회로에서 분리하고 액추에이터의 움직임을 모니터링하면서 밸브 본체에 압력을 가하십시오. 정압 상태에서 움직임이 있으면 밸브 스풀이 밀봉 랜드를 가로질러 유체를 통과하고 있음을 확인할 수 있습니다.
증상 5 - 느리거나 불규칙한 액추에이터 움직임
실린더가 너무 느리게 확장되거나 수축되는 경우 또는 모터가 일정하지 않은 속도로 작동하는 경우 펌프, 제어 밸브 또는 액추에이터 자체에서 결함이 발생할 수 있습니다. 구조화된 절연 프로세스는 회로의 어느 부분이 담당하는지 식별합니다.
펌프와 방향 밸브 사이에 설치된 유량계를 사용하여 펌프 유량 출력이 사양 내에 있는지 확인하는 것부터 시작하십시오. 펌프 흐름이 정확하다면 문제는 하류에 있는 것입니다. 펌프 유량이 사양보다 낮으면 위의 압력 손실 섹션에 설명된 펌프 진단 단계로 돌아가십시오.
펌프 흐름이 확인되면 방향 밸브를 확인하십시오. 오염, 부풀어 오른 씰 또는 완전히 활성화되지 않은 솔레노이드 때문에 부분적으로 막힌 밸브 스풀은 완전 개방 명령을 받은 경우에도 액추에이터로의 흐름을 제한합니다. 제조업체의 사양에 따라 솔레노이드 전류 소모를 확인하십시오. 정격 전류보다 적은 솔레노이드 소모에는 배선 오류가 있을 수 있습니다. 정격 전류 이상으로 인출하면 코일이 손상될 수 있습니다. 전기 점검을 통과한 경우 밸브 스풀을 제거하고 오염이나 흠집이 있는지 검사하십시오.
압력 보상 또는 기타 방식으로 원래 설정에서 벗어난 유량 제어 밸브는 느리거나 가변적인 액츄에이터 속도를 생성합니다. 시스템 사양에 대해 오리피스 설정을 확인하고 흐름 제어 회로 내의 체크 밸브가 올바르게 장착되어 있고 제어된 방향으로 바이패스를 허용하지 않는지 확인하십시오.
모든 업스트림 구성 요소를 확인하면 액추에이터 자체가 내부 씰 바이패스를 개발했을 수 있습니다. 실린더의 경우, 부하가 연결되지 않은 상태에서 복귀 흐름에 대해 로드 끝 포트를 모니터링하면서 완전히 후진한 다음 캡 끝 부분에 압력을 가합니다. 측정 가능한 모든 복귀 흐름은 바이패스 피스톤 씰을 나타냅니다. 에 대한 베인 모터 그리고 피스톤 모터 , 알려진 입력 흐름에서 샤프트 속도를 측정하고 이론적인 변위 계산과 비교합니다. 이론적인 속도보다 낮은 속도는 내부 용적 손실을 나타냅니다.
펌프별 문제 해결
펌프는 유압 문제 해결 문의의 가장 일반적인 주제이며, 다양한 펌프 기술은 다양한 고장 징후를 나타냅니다. 각 유형에서 찾아야 할 사항을 이해하면 진단 시간이 크게 단축됩니다.
베인 펌프 문제 해결: 베인 펌프 유체 청결도와 최소 입구 점도에 민감합니다. 가장 빈번한 베인 펌프 고장 모드는 베인 팁 마모로, 이는 베인 팁과 캠 링 사이의 간격을 증가시키고 체적 효율을 감소시킵니다. 이는 갑작스러운 고장보다는 시간이 지남에 따라 점진적인 압력 및 흐름 저하로 나타납니다. 적절하게 작동하던 베인 펌프가 갑자기 출력을 잃는 경우 베인이 부러지거나 끼어 있는지 확인하십시오. 슬롯에 걸린 베인 하나가 로터 전체의 압력 균형을 방해하고 즉각적이고 극적인 압력 손실을 일으킬 수 있습니다. 베인 펌프는 또한 베인-캠 링 접촉을 유지하기 위해 충분한 원심력을 생성하기 위해 최소 속도가 필요합니다. 최소 속도 이하로 작동하면 베인이 흔들리고 팁 마모가 가속화됩니다.
피스톤 펌프 문제 해결: 피스톤 펌프 깨끗한 유체와 케이스 배수 압력에 대한 세심한 주의가 필요한 고성능 장치입니다. 막혔거나 크기가 작은 케이스 배수 라인으로 인해 발생하는 과도한 케이스 배수 압력은 유체가 샤프트 씰을 지나도록 강제하여 씰 고장을 유발합니다. 케이스 배수 라인이 유체 수위 위의 저장소로 돌아가고 배압이 발생하지 않는지 항상 확인하십시오. 압력에 따라 증가하는 피스톤 펌프 소음은 피스톤의 슬리퍼 패드가 마모되어 고압에서 유체 역학 필름이 손실된다는 것을 나타냅니다. 피스톤 펌프 케이스 배수 샘플의 흐릿하거나 흐릿한 유체는 수분 오염을 나타냅니다. 이는 베어링 및 피스톤 보어 마모를 극적으로 가속화하고 물 유입 지점을 찾기 위해 즉각적인 유체 교체 및 시스템 조사가 필요합니다.
두 가지 펌프 유형 모두 분해 전 가장 효과적인 단일 진단 조치는 다음과 같습니다. 케이스 배수 유량 측정 . 일반적인 경우 배수 흐름은 일반적으로 정격 펌프 변위의 1~5%입니다. 케이스 배수량이 정격 출력의 10%를 초과하는 것은 외부 증상이 심한지 여부에 관계없이 펌프가 사용 가능한 범위를 넘어 마모되었음을 나타내는 신뢰할 수 있는 지표입니다.
모든 기술자가 사용해야 하는 진단 도구
효과적인 유압 문제 해결에는 육안 검사 이상의 것이 필요합니다. 다음 장비는 미미하게 성능이 저하된 구성 요소와 실제로 손상된 구성 요소를 구별하는 데 필요한 정량적 데이터를 제공합니다.
에이 교정된 유압 게이지 적절한 범위(산업 시스템의 경우 일반적으로 0~400bar)와 압력 스파이크로부터 게이지를 보호하기 위한 스너버 피팅이 가장 기본적인 진단 장비입니다. 정의된 테스트 지점의 압력 판독값을 시스템 사양과 비교하여 몇 분 안에 특정 회로 섹션의 결함을 격리합니다. 모든 유압 시스템에는 펌프 출구, 각 주요 밸브 블록의 상류 및 하류, 각 액추에이터 포트에 테스트 지점 피팅이 설치되어 있어야 합니다.
에이 휴대용 유압 유량계 — 빠른 연결 테스트 피팅을 사용하여 인라인으로 설치 — 압력 게이지만으로는 제공할 수 없는 유량 측정 기능을 제공합니다. 유량 데이터는 펌프 출력을 확인하고, 밸브와 액추에이터 전체의 내부 누출을 식별하고, 유량 제어 설정이 시스템 사양과 일치하는지 확인합니다. 터빈형 인라인 계측기는 정확하고 컴팩트하며 대부분의 산업 문제 해결 작업에 적합합니다.
에이n 적외선 온도계 또는 열화상 카메라 물리적 접촉 없이 열원을 찾는 데 매우 중요합니다. 시스템이 작동하는 동안 구성 요소 표면을 스캔하면 어느 밸브가 탱크에 열을 내뿜고 있는지(지속적인 바이패스를 나타냄), 배관의 어느 부분이 뜨거워지고 있는지(흐름 제한을 나타냄) 냉각기가 대칭적으로 작동하는지 여부가 드러납니다. 사이클링 중에 쉘을 스캔하여 어큐뮬레이터의 사전 충전 무결성을 확인할 수 있습니다. 적절하게 충전된 어큐뮬레이터는 가스 섹션과 오일 섹션 사이의 명확한 온도 경계를 보여줍니다.
에이 휴대용 입자 계수기 또는 오염 테스트 키트 ISO 4406 형식으로 정량적 청정도 수준 판독값을 제공합니다. 이 판독값은 유체 청정도가 시스템에서 가장 민감한 구성 요소가 요구하는 사양 내에 있는지 여부를 확실하게 알려줍니다. 구성품 고장으로 인한 많은 유압 문제는 실제로 새 부품을 설치하기 전에 유체가 사양 범위를 벗어나면 재발하는 오염으로 인한 마모입니다.
반복되는 고장을 방지하기 위한 예방 유지보수
가장 효과적인 유압 문제 해결은 애초에 고장 발생을 방지하는 것입니다. 체계적인 예방 유지 관리 프로그램은 계획되지 않은 가동 중지 시간을 줄이고 구성 요소 서비스 수명을 연장하며 향후 문제 해결을 더 빠르고 정확하게 만드는 기준 데이터를 제공합니다.
유체 분석 유압 예방정비의 초석입니다. 500~1,000 작동 시간마다 실험실 분석을 위해 유체 샘플을 보내 점도 드리프트, 산화 생성물, 수분 함량 및 마모 금속 농도에 대한 데이터를 제공합니다. 유체 내 철 또는 구리 농도가 상승하면 특정 구성 요소가 내부적으로 착용되고 있다는 신호입니다. 종종 마모로 인해 감지 가능한 성능 증상이 나타나기 몇 주 또는 몇 달 전에 발생합니다. 마모 금속 데이터에 따라 조치를 취하면 생산 중 긴급 수리가 아닌 예정된 가동 중지 시간 동안 계획된 구성 요소 교체가 가능해집니다.
필터 서비스 간격 고정된 달력 간격보다는 차압 표시기를 기반으로 해야 합니다. 오염된 환경에서 300시간 후에 바이패스 표시 압력에 도달한 필터는 표준 500시간 간격이 아닌 300시간에 교체해야 합니다. 모든 흡입, 압력 및 회수 필터에 차압 표시기를 설치하고 매일 장비 점검 시마다 검사하십시오. 우회하는 필터는 여과되지 않은 유체가 시스템을 통해 순환할 수 있도록 하여 모든 다운스트림 구성 요소의 마모를 동시에 가속화합니다.
정기 시스템 점검 여기에는 유체 레벨 및 상태 점검, 펌프 소음 변화 청취, 초기 단계의 물 흐름에 대해 모든 호스 및 피팅 연결 점검, 릴리프 밸브 설정이 표류하지 않았는지 확인, 추세 비교를 위한 압력 및 온도 판독값 기록이 포함됩니다. 각 예정된 서비스 간격마다 15분 동안 검사하고 서면 기록을 통해 유압 유지 관리를 반응적 규율에서 예측 규율로 전환하고 가장 비용이 많이 드는 생산 중단을 초래하는 갑작스러운 고장을 사실상 제거합니다.
