Oorzaken, tekenen en preventie van defecten aan hydraulische cilinders

Hydraulische technologie, de drijvende kracht achter de moderne industrie, vindt zijn oorsprong in oude beschavingen. Tegenwoordig zijn hydraulische cilinders onmisbare componenten geworden in machines in elke sector. Toch kan hun falen variëren van kleine ongemakken tot catastrofale ongelukken. Zelfs met regelmatig onderhoud kunnen meerdere factoren storingen in het hydraulisch systeem veroorzaken. Vroege identificatie van de hoofdoorzaken is cruciaal om stilstand en extra kosten te minimaliseren. Dit artikel onderzoekt veelvoorkomende oorzaken van falen, waarschuwingssignalen en preventieve strategieën om de betrouwbaarheid van apparatuur en de operationele veiligheid te verbeteren.

Beschouw dit scenario: Een zware graafmachine werkt op een bouwplaats wanneer plotseling zijn hydraulische cilinder een abnormaal gekrijs produceert. De bak stort hulpeloos in en legt alle werkzaamheden stil. Dergelijke incidenten vertragen niet alleen projecten, maar creëren ook veiligheidsrisico's. De prestaties van de hydraulische cilinder hebben direct invloed op de veiligheid en functionaliteit van het systeem. Fouten zoals interne lekkages of wrijving van componenten vergroten de risico's op letsel, gezondheidsrisico's, branden en milieuverontreiniging. Daarom is het begrijpen van faalmechanismen en het implementeren van preventieve maatregelen van het grootste belang.

1. Afdichtingslekkage : Afdichtingen zijn cruciaal voor het bevatten van hydraulische vloeistof onder druk en het voorkomen van verontreiniging. Ze blijven echter zeer kwetsbaar. Lekkages verminderen de drukretentie, waardoor de prestaties afnemen of volledig uitvallen. Bijdragende factoren zijn onder meer:
   • Oververhitting : Hoge temperaturen versnellen de afbraak van afdichtingen, waardoor de elasticiteit afneemt.
   • Onjuiste installatie : Overrekken of draaien tijdens de installatie veroorzaakt vervorming.
   • Corrosie : Vocht of chemicaliën in de hydraulische vloeistof tasten de afdichtingsmaterialen aan.
2. Vloeistofverontreiniging : Verontreinigingen zoals lucht, water en deeltjes, die 70% van de hydraulische storingen veroorzaken, beschadigen zuigerstangen en afdichtingen:
   • Lucht : Vermindert de samendrukbaarheid van de vloeistof, waardoor onregelmatige bewegingen van de cilinder ontstaan.
   • Water : Corrodeert metalen componenten en bevordert zuurvorming.
   • Vaste deeltjes : Schuren de cilinderwanden en verstoppen kleppen, waardoor slijtage wordt versneld.
3. Corrosie : Intern vocht corrodeert cilinderhulzen, waardoor vaak componenten moeten worden vervangen. Blootstelling aan de buitenlucht met uitgeschoven zuigerstangen nodigt roestvorming uit die de afdichtingen beschadigt bij het intrekken.
4. Mislukking van de montageverbinding : Verkeerde uitlijning of overbelasting belast de montagepunten, waardoor slijtage wordt versneld. Oorzaken zijn onder meer ongelijke bases, losse fittingen of ontwerpfouten.
5. Overdruk : Het overschrijden van de specificaties van de fabrikant veroorzaakt vervorming van de huls, waardoor de integriteit van het systeem in gevaar komt. Foutieve overdrukkleppen, plotselinge belastingspieken of hoge vloeistoftemperaturen zijn typische boosdoeners.
6. Zijdelingse belasting : Zijdelingse krachten loodrecht op de cilinderas veroorzaken ongelijke slijtage. In ernstige gevallen buigen of knappen zuigerstangen als gevolg van onvoldoende geleiding of externe impact.
7. Extreme temperaturen : Hoge hitte degradeert afdichtingen en smeermiddelen, terwijl koude vloeistoffen verdikt en afdichtingen broos maakt. Beide omstandigheden versnellen het falen van componenten.
8. Beschadiging van de zuigerstang : Verkeerde uitlijning of overbelasting buigt stangen of slijt lagers, waardoor uiteindelijk de cilinder volledig uitvalt.
9. Breuk van de taplager : Overmatige belastingen of plotselinge schokken breken deze cruciale steunen, waardoor vaak de volledige cilinder moet worden vervangen.
10. Chemische aantasting : Industriële reinigers of corrosieve gassen tasten de afdichtingsmaterialen aan, wat leidt tot lekkages en functionele beperkingen.

Het herkennen van deze symptomen kan catastrofale storingen voorkomen:

• Abnormale geluiden : Kloppen of krijsen duidt op cavitatie of interne drukonevenwichtigheden.
• Onregelmatige beweging : Schokkerige werking suggereert interne wrijving of smeerproblemen.
• Oververhitting : Overmatige hitte signaleert afbraak van afdichtingen of afbraak van vloeistof.
• Verminderde snelheid/vermogen : Langzamere cycli zijn vaak het gevolg van interne lekkages of stroombeperkingen.
• Verhoogd energieverbruik : Het compenseren van lekkages of wrijvingskrachten vereist een hogere pompoutput.

Het implementeren van deze maatregelen kan de levensduur van de cilinder verlengen:

• Onderhoud van afdichtingen : Regelmatig controleren op scheuren, verharding of slijtage. Vervang aangetaste afdichtingen onmiddellijk.
• Drukbewaking : Installeer meters om abnormale schommelingen te detecteren die wijzen op systeemproblemen.
• Verontreinigingscontrole : Bewaar vloeistoffen in afgesloten containers en spoel systemen door voordat u ze opnieuw vult.
• Materiaalselectie : Gebruik door de fabrikant gespecificeerde componenten met de juiste oppervlaktebehandelingen.
• Milieubeheer : Bescherm cilinders tegen corrosieve stoffen en extreme temperaturen.

Door waakzaam toezicht en naleving van onderhoudsprotocollen kunnen industrieën de storingen van hydraulische cilinders aanzienlijk verminderen, waardoor de operationele continuïteit en de veiligheid op de werkplek worden gewaarborgd.