Eine Hydraulikpumpe, die vibriert, ein Zylinder, der ohne Grund langsamer wird, ein Überdruckventil, das pfeift: Diese Symptome deuten oft auf eine schlecht kalibrierte Druckeinstellung hin. Die Einstellung des Drucks einer Hydraulikpumpe beschränkt sich nicht darauf, eine Schraube an einem Druckbegrenzer zu drehen. Sie umfasst mehrere Parameter, die mit dem Kreislauf, der Flüssigkeit und den Messinstrumenten verbunden sind.
Fremdluft und Entgasung: die Ursache für Abweichungen, die das Manometer nicht zeigt
Haben Sie schon einmal einen Druck festgestellt, der ohne Erklärung um einige Bar schwankt? Die im Kreislauf eingeschlossene Luft ist oft dafür verantwortlich. Eine Luftblase, die in einem Rohr komprimiert ist, verhält sich wie eine Feder: Sie absorbiert und gibt Energie auf unvorhersehbare Weise zurück.
Das Problem ist, dass diese Instabilität die Einstellung verfälscht. Sie passen den Druckbegrenzer an, in der Annahme, den richtigen Wert gefunden zu haben, aber die Anzeige schwankt, sobald sich der Durchfluss ändert. Die Luft an den höchsten Punkten des Kreislaufs vor jeder Einstellung abzulassen, ist der erste konkrete Schritt.
Die Entgasung erfolgt über Entlüfter, die an den höchsten Punkten der Leitungen und am Tank angebracht sind. Ein zu kleiner oder schlecht entwässerter Tank begünstigt die Wiederansaugung von Luft durch den Filter. Wenn die Hydraulikflüssigkeit an der Oberfläche im Tank schäumt, ist das ein direktes Zeichen für übermäßige Belüftung. Solange dieses Problem besteht, bleibt jede Druckeinstellung ungenau.
Die detaillierten Techniken zur Einstellung des hydraulischen Drucks auf Android Inside behandeln auch diesen vorhergehenden Entlüftungsschritt, der die Zuverlässigkeit des gesamten Prozesses bedingt.
Messpunkt des Drucks: Wo der Sensor platziert wird, macht den Unterschied
Eine Einstellung kann auf dem Manometer der Pumpe korrekt erscheinen und sich dennoch als ineffektiv am Zylinder oder am Hydraulikmotor herausstellen. Der Grund liegt in den Druckverlusten im Kreislauf.
Zwischen dem Ausgang der Pumpe und dem Einsatzpunkt durchläuft die Flüssigkeit Verteiler, Schläuche und manchmal Filter. Jedes Bauteil verursacht einen Druckabfall. Den Druck am Verteiler zu messen, spiegelt nicht den tatsächlichen Druck am Zylinder wider.
Konkret müssen zwei Werte unterschieden werden:
- Der Druck am Auslass der Pumpe, der angibt, was die Pumpe an den Kreislauf abgibt.
- Der Druck am Einsatzpunkt (Eingang des Zylinders, des Motors), der die tatsächlich verfügbare Energie für die mechanische Arbeit darstellt.
- Der Unterschied zwischen beiden, der den kumulierten Druckverlust in den Leitungen, Verbindungen und Zwischenkomponenten entspricht.
Wenn Sie den Druck nur am Manometer am Pumpenausgang einstellen, riskieren Sie, den Aktuator unterversorgen. Einen zweiten Messpunkt in der Nähe des Arbeitsorgans zu platzieren, ermöglicht es, zu überprüfen, ob der nutzbare Druck dem tatsächlichen Bedarf entspricht.
Kalibrierung des Manometers und Überprüfung der Hysterese
Das Manometer ist das Referenzinstrument für die Einstellung. Aber ein Manometer selbst kann abweichen. Ein Instrument, das einen Fehler von einigen Bar anzeigt, reicht aus, um den gesamten Prozess zu verfälschen.
Das Manometer vor jeder Einstellkampagne zu kalibrieren, verhindert, dass Sie auf einer fehlerhaften Basis arbeiten. Die Kalibrierung besteht darin, die Anzeige des Instruments mit einem bekannten Referenzwert zu vergleichen und gegebenenfalls die Abweichung zu korrigieren.
Die Hysterese des Manometers ist eine weitere Falle. Dieser Begriff bezeichnet den Unterschied in der Anzeige zwischen einem Druckanstieg und einem Druckabfall. Konkret bedeutet das, wenn Sie auf einen bestimmten Druck steigen und dann wieder abfallen, kann die Nadel nicht genau an denselben Punkt zurückkehren. Ein Manometer mit einer zu großen Hysterese macht die Einstellung nicht wiederholbar.
Wie man die Hysterese praktisch überprüft
Erhöhen Sie den Druck schrittweise bis zum Zielwert und notieren Sie die Anzeige. Senken Sie den Druck langsam und gehen Sie wieder durch denselben Wert. Wenn die Abweichung zwischen den beiden Anzeigen die vom Hersteller des Manometers angegebene Toleranz überschreitet, muss das Instrument ersetzt oder neu kalibriert werden.
Druckeinstellung bei einem Frequenzumrichter-System
In Kreisläufen, die mit einem Frequenzumrichter (VFD) ausgestattet sind, erfolgt die Druckeinstellung nicht mehr über den klassischen Druckbegrenzer. Das Prinzip ändert sich: Anstatt einen maximalen Druck mechanisch festzulegen, wird die Drehzahl des Elektromotors basierend auf einem Rücksignal des Sensors angepasst.
Ein Drucksensor sendet ein Signal an den Controller des Umrichters. Wenn der Druck unter den Sollwert fällt, beschleunigt der Umrichter den Motor. Wenn er zu hoch steigt, verlangsamt er ihn. Diese Regelung in geschlossener Schleife bietet eine feinere Regelung und reduziert den Energieverbrauch.
Die Einstellung berücksichtigt dann die Druckverluste, den Höhenunterschied und den anspruchsvollsten Bereich des Netzwerks. Zum Beispiel bestimmt in einem Bewässerungskreislauf oder einem weitläufigen Industrie-Netzwerk der am weitesten entfernte oder höchste Punkt den minimalen Sollwert für den Druck. Eine Einstellung darunter entzieht diesem Bereich den ausreichenden Durchfluss.
NPSHa-Marge und minimal zulässiger Durchfluss
Mit einem Umrichter kann die Geschwindigkeit sehr niedrig sinken. Das Risiko: Unter den minimal zulässigen Durchfluss der Pumpe zu fallen. Unterhalb dieser Schwelle zirkuliert die Flüssigkeit nicht mehr ausreichend, um die Lager zu kühlen, und die internen Komponenten überhitzen.
Die Marge zwischen dem verfügbaren NPSH (NPSHa) und dem erforderlichen NPSH (NPSHr) der Pumpe muss positiv bleiben. Wenn der Umrichter die Geschwindigkeit zu stark reduziert, verringert sich diese Marge und die Kavitation tritt auf. Die Überprüfung des minimalen Durchflusses und der NPSH-Marge schützt die Pumpe vor vorzeitigem Verschleiß.
Überdruckventil und Druckbegrenzer: einstellen, ohne zu überschreiten
Der Druckbegrenzer (oder Überdruckventil) schützt den Kreislauf vor Überdrücken. Seine Einstellung erfolgt in der Regel über eine Schraube, die eine interne Feder zusammendrückt. Das Drehen im Uhrzeigersinn erhöht den Einstellungsdruck, gegen den Uhrzeigersinn verringert ihn.
Das zuverlässige Verfahren folgt einer genauen Reihenfolge:
- Die Einstellschraube vollständig lösen, um mit einem niedrigen Druck zu beginnen.
- Das System in Betrieb nehmen und den Druck schrittweise erhöhen, indem Sie langsam drehen.
- Das kalibrierte Manometer am relevanten Messpunkt beobachten und bei dem Zielwert anhalten.
- Die Kontermutter anziehen, um die Einstellung zu fixieren, und dann ein zweites Mal unter Last überprüfen.
Stellen Sie das Überdruckventil niemals über den Nennwert der empfindlichsten Komponenten des Kreislaufs (Schläuche, Verbindungen, Dichtungen) ein. Der Druckbegrenzer dient zum Schutz des Systems, nicht dazu, dessen Grenzen zu verschieben.
Eine zuverlässige Druckeinstellung kombiniert also Luftentlüftung, korrekte Positionierung der Sensoren, Kalibrierung der Instrumente und Einhaltung der Betriebsmargen der Pumpe. Jeder übersprungene Schritt führt zu einer Unsicherheit, die sich mit den anderen kumuliert, bis sie zu Ausfällen oder einem beschleunigten Verschleiß der hydraulischen Komponenten führt.