Fehler finden

Einführung in den Abschnitt Fehlerfindung

Fehler in modernen und komplexen Hydrauliksystemen kann eine extrem zeitraubende Tätigkeit sein. Dieses kann durch den Einsatz eines Webster Instruments´ Hydrauliktesters erleichtert werden.

HT Tester

Die tragbaren Hydraulitester der HT Reihe sind für den schnellen Anschluss an Hydraulikkreisläufen entwickelt worden, so dass Durchfluss, Druck und Temperatur einfach überprüft werden können, ohne dass Komponenten von der Maschine entfernt werden müssen.

Die Tester sind für Drücke bis zu 420 bar konzipiert und das eingebaute Belastungsventil ermöglicht die Simulation von Arbeitsbedingungen. Die Tester können dazu benutzt werden, um Druck sowie Durchfluss in beide Richtungen zu überwachen. Mit den Geräten können schnell und einfach Messungen an Zylindern, Motoren und hydrostatischen Getrieben vorgenommen werden. Das Risiko des falschen Anschlusses an einen komplexen oder unbekannten Kreislauf, wo die Durchflussrichtung unbekannt ist, wird ebenfalls vermieden.

Alle Test sollten unter normalen Arbeitsbedienungen durchgeführt werden, da mit steigender Temperatur das Öl dünner wird und die internen Leckagen größer werden.

Das Testen kann durch die Verwendung von Schnellkupplungen zum Anschluss der Tester beschleunigt werden. Vor Anschluss des Prüfgerätes sollten folgende Kontrollen im Hydrauliksystem durchgeführt werden: Tankinhalt, Freigängigkeit der Pumpe, Filterzustand, Ölleitungen, Kolbenstangen, äussere Leckagen.

Durchfluss / Druckmessung

1.0 Pumpen In-Line Test (siehe Abbildung A1)

1.1 Schließen Sie den Tester zwischen Pumpe und Wegeventil an.

1.2 Das Belastungsventil voll öffnen. Lesen Sie die maximale Pumpenfördermenge bei minimalem Druck ab.

1.3 Das Belastungsventil langsam schließen, um den Druck allmählich bis zum maximalen Pumpendruck zu steigern. Die dabei zu beobachtende Abnahme der Durchflussmenge gibt einen Hinweis auf den Zustand der Pumpe.

1.4 Die Fördermenge der Pumpe kann nunmehr bei Nenndruck mit den Leistungsangaben des Herstellers verglichen werden. Die Abnahme der Fördermenge vom Mindestdruck bis zum Maximaldruck ist ein Maß für den Zustand der Pumpe. Bei Verschleiss oder Pumpenschaden kann man als typischen Wert für den Abfall der Durchflussmenge 20 bis 30% annehmen. Wenn eine Pumpe sowohl bei Mindestdruck als auch bei maximalem Druck eine niedrige Förderleistung hat, liegt vermutlich ein Fehler auf der Saugseite vor. Verstopfte Ansaugfilter und Pumpenkavitation kann man durch Vergleich der Pumpenfördermenge bei verschiedenen Drehzahlen feststellen.

1.5 Diese Methode des Testens kann an verschiedenen Stellen im Kreislauf unter normalen Arbeitsbedingungen vorgenommen werden, um die einzelnen Hydraulikkomponenten zu überprüfen wie Pumpe, Wegeventil, Zylinder und Motor.

2.0 T-Test (siehe Abbildung 2)

2.1 Schließen Sie das T-Stück zusammen mit dem Tester zwischen Pumpe und Wegeventil an. An der Auslassseite des Testers wird ein Schlauch angeschlossen, der zurück in den Tank führt. Das Belastungsventil vollständig öffnen.

2.12 Pumpen-Test: Verbindungsleitung zum Steuerventil lösen und fortfahren wie in den Punkten 1.2, 1.3 und 1.4 beschrieben.

2.2 Prüfung des Druckbegrenzungsventils

2.21 Wegeventil am T-Stück anschließen (siehe Abbildung 2). Die Ventile betätigen, Zylinder bis zum Anschlag ausfahren.

2.22 Das Belastungsventil am Tester langsam shließen; Druckanstieg und Durchfluss beobachten. Sobald das Druckbegrenzungsventil öffnet, sind der Durchfluss durch den Tester auf Null, da das Öl über das Druckbegrenzungsventil abfließt. Notieren Sie den Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils. Sollte sich das Druckbegrenzungsventil unter dem vorgeschriebenen Druck geöffnet haben, stellen Sie es bitte nach. Es kommt häufig vor, dass Druckbegrenzungsventile bereits unter dem Solldruck öffnen, wodurch beträchtliche Leckagen und Leistungsverluste verursacht werden können. Beachten Sie auch die unterschiedlichen Kennlinien, die direkt gesteuerte und vorgesteuerte Druckbegrenzungsventile haben.

2.3 Ventil- und Zylinderprüfung (siehe Abbildung B1)

2.31 Das Steuerventil in Arbeitsstellung bringen. Bei einem Mehrfachventilblock sollte nur ein Ventil benutzt werden. Den Zylinder in Endstellung ausfahren.

2.32 Das Belastungsventil am Tester langsam schließen. Druckanstieg und Durchfluss beobachten und die Werte notieren.

2.33 Wiederholen Sie die Prüfung nach Abschnitt 2.32 für alle Steuerventile in beide Bewegungsrichtungen. Notieren Sie alle Werte.

2.331 Wenn sich alle Hydraulikkomponenten in einem guten Zustand befinden, müssen die Druck- und Durchflussmessungen die gleichen sein wie in Abschnitt 1.0.

2.332 Sollte bei dieser Prüfung ein Abfall der Förderleistung auftreten, so kann auf Leckage in dem betreffenden Steuerventil oder Zylinder geschlossen werden. Zwecks Feststellung der genauen Fehlerstelle ist nach Abschnitt 2.4 zu verfahren.

2.333 Wenn der Abfall der Förderleistung in allen Ventilstellungen zu beobachten ist, kann ein Fehler im Druckbegrenzungsventil vorliegen. Es könnte jedoch auch eine andere Undichtigkeit im Steuerventil vorliegen, z.B. ein Dichtungsfehler oder Gussfehler. Wir empfehlen immer zuerst das Druckbegrenzungsventil zu überprüfen. Es ist erfahrungsgemäß die häufigste Ursache für Störungen in einem Hydrauliksystem.

2.4 Zusätzlicher Test zur Fehlersuche am Ventil oder Zylinder (siehe Abschnitt 2.332)
Leitung zwischen Steuerventil und Zylinder trennen, Öffnung am Steuerventil mit einem Stöpsel verschließen.

2.41 Bringen Sie das Steuerventil in die Stellung, in der der größte Druckabfall festgestllt wurde.

2.42 Das Belastungsventil am Tester schließen, notieren Sie den Druck und die Durchflussmenge

2.43 Sollte sich der gleiche Abfall der Durchflussmenge eingestellt haben, wie im Test laut Abschnitt 2.332, dann handelt es sich um einen Fehler im Steuerventil. Wenn jedoch die Durchflussablesung höher ist und den Werten der anderen Steuerventile entspricht, dann handelt es sich um einen Fehler im Zylinder.

3.0 Ventil In-Line Test (siehe Zeichnung B1)

3.01 Zur Prüfung des Öffnungsdruckes des Druckbegrenzungsventils wird der Tester in die Zylinderleitung gemäß Abbildung B1 installiert. Öffnen Sie das Belastungsventil durch Drehen entgegen dem Uhrzeigersinn. Pumpe laufen lassen und den Hebel des Ventils, an dem der Tester angeschlossen ist, in die Stellung „Last heben“ bringen. Das Belastungsventil am Tester langsam schließen, dabei den Druck und den Durchfluss an Ihrer Anzeige ablesen, bis das Ventil voll geschlossen ist. Der dann abgelesene Druck entspricht dem Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils. Vergleichen Sie diesen Druck mit den Angaben des Herstellers. Das Druckbegrenzungsventil nachstellen, falls erforderlich. Da die Hydrauliktester für bidirektionalen Durchfluss geeignet sind, können das Ventil und der Zylinder auch mit entgegengesetztem Durchfluss geprüft werden, indem man den Zylinder wieder einfahren lässt.

3.02 Leckage-Messung am Wegeventil

Den Tester anschließen wie in Abschnitt 3.01 geschildert, den Test wiederholen und die ermittelten Werte mit den Werten des Pumpentests in Abschnitt 1.3 vergleichen. Unterschiedliche Werte zeigen eine Leckage innerhalt des Wegeventils an. Tests an allen Druckanschlüssen wiederholen, um den Zustand des Wegeventils zu überprüfen. Ventilblock oder Ventilsegmente auswechseln, falls erforderlich.

3.1 Zylinderprüfung (siehe Abbildung B1)

3.11 Falls ein oder mehrere Zylinder sich zu langsam bewegen oder unter Last absinken, können die Dichtungen der Zylinder auf folgende Art geprüft werden:

Den Tester gemäß Abbildung B1 in Reihe anschließen und den Zylinder ganz einfahren. Dann den Zylinder ganz ausfahren. Notieren Sie den Durchfluss, Druck sowie die Zeit für das volle Ausfahren eines Zylinders. Vergleichen Sie Ihre abgelesenen Werte mit den Herstellerangaben. Wenn die Durchflussmenge korrekt, die Zeit für das Ausfahren des Zylinders jedoch zu lang ist, weist dies auf innere Leckagen am Zylinder hin. Bei zu niedrigem Durchfluss ist die Funktion des Steuerventils nach Abschnitt 3.0 zu prüfen. Durch Umschalten des Wegeventils können die Messungen in beide Richtungen vorgenommen werden.

Bi-directional Flow Testers

The cylinder may be tested in the other direction by selecting the directional valve lever and recording the flow.

Uni-directional Flow Testers

Open the loading valve and select directional valve to return the cylinder. To test the cylinder in the other direction, reconnect the tester to the other port and repeat test 3.11.

3.2 Prüfung von Hydromotoren

3.21 Die Leistung der Hydromotoren wird geprüft, indem man den Durchfluss mit der entsprechenden Motordrehzahl vergleicht. Den Volumenstromsensor mit seiner Anzeige in der Zuleitung zum Motor anschließen. Das Belastungsventil voll öffnen, Wegeventil betätigen und prüfen, dass der Motor im richtigen Drehsinn läuft. Motor unter normaler Belastung laufen lassen und dabei Durchfluss und Druckablesungen notieren. Ist der gemessene Durchfluss niedriger als in den Angaben des Herstellers oder niedriger als in dem Pumpentest in Abschnitt 1.0, ist die Funktion des Wegeventils zu überprüfen, siehe Abschnitt 3.0 .

ACHTUNG:

Nicht alle Hydromotoren können in umgekehrter Drehrichtung betrieben werden. Beachten Sie dazu die Angaben des Motorenherstellers.

Motor-Leckage

3.22 Die Motordrehzahl bei normalem Arbeitsdruck mit dem Tachometer messen. Läuft der Motor zu langsam, obwohl er am Einlass mit der richtigen Durchflussmenge versorgt wird (laut Test 3.21), ist höchstwahrscheinlich die interne Leckage im Motor zu hoch. Mit Herstellerangaben vergleichen und eventuell Motor überholen oder auswechseln. Wenn der Motor einen Leckölanschluss hat, kann ein zweiter Volumenstromsensor angeschlossen werden, um diese Leckölmenge zu messen (siehe Abbildung B2). Beachten Sie, dass viele Motoren keinen hohen Gegendruck an der Leckölleitung vertragen. Herstellerangaben beachten. Vergleichen Sie Ihre gemessenen Werte mit den Angaben des Herstellers.

3.23 Wenn der Motor nicht in umgekehrter Drehrichtung belastet werden kann, muss der Volumenstromsensor auf der anderen Seite des Motors angeschlossen werden. Die Prüfungen nach 3.21 und 2.22 sind dann für die andere Drehrichtung zu wiederholen.

3.3 Alternative Prüfungen für Zylinder und Hydraulikmotoren (siehe Abbildung B2)

3.31 Hydraulikmotoren und Zylinder können auch mit einer Schaltung gemäß Abbildung B2 geprüft werden. Hierzu wird der Hydrauliktester anstelle des Motors am Ventil angeschlossen. Das Belastungsventil voll öffnen, die Pumpe anlaufen lassen und das Wegeventil öffnen. Das Belastungsventil am Hydrauliktester langsam schließen. Notieren Sie Durchfluss und Druck. Ist der Durchfluss niedriger als vom Hersteller angegeben, oder niedriger als im Pumpentest nach Abschnitt 1.0 ermittelt, muss die Funktion des Wegeventils überprüft werden, siehe Abschnitt 3.0 .

Ist die Durchflussmenge richtig, aber die Geschwindigkeit zu langsam, so deutet dies auf einen defekten Motor oder Zylinder hin. Durch Umschalten des Wegeventils können Sie eine Prüfung in entgegengesetzter Durchflussrichtung vornehmen.

Vor Beginn der Fehlersuche sollten folgende Überprüfungen im Hydrauliksystem durchgeführt werden:

Die folgende Tabelle gibt einige Hinweise auf häufig auftretende Symptome und mögliche Ursachen:

Problem Abschnitt	Mögliche Ursache	Fehlersuche nach
Starkes Pumpengeräusch und schwankender Druck Niedrige Förderleistung bei geringer Last	Pumpenkavitation verursacht durch a) verstopften Saugfilter b) Verengung in der Saugleitung c) Pumpe saugt Luft durch undichte Stellen in der Saugleitung, in Ver- schraubungen, Dichtungen d) Pumpendrehzahl ist zu hoch	1.0 ; 2.1
Nachlassende Leistung bei steigendem Druck in allen Hydraulikkreisen in einem Hydraulikkreis	Innere Leckage in a) der Pumpe b) dem Hauptdruckbegrenzungs-ventil c) dem Wegeventil d) im Zylinder oder Hydromotor	1.0 ; 2.1 2.2 ; 2.3 ; 2.4 ; 3.0 3.1 ; 3.2
Kein Lasthalten	Interne Leckage im a) Wegeventil b) Druckbegrenzungsventil c) Zylinder	2.2 ; 2.3 ; 2.4 ; 3.0 3.02 3.0 ; 3.2

Weitere System Diagnosen

Schmutziges Öl

Komponenten nach Wartung nicht ordentlich gereinigt
Keine Entlüftung installiert
Tank ist nicht passend abgedichtet
Rohrleitungen nach Wartung nicht ausgewaschen
Unpassende Tankkonstruktion ohne Umlenkbleche für Schmutzabsetzung
Filter nicht in regelmäßigen Intervallen ausgetauscht

Verschäumtes Öl

Rückflussleitung zum Tank nicht unter der Ebene des Fluids. Gebrochenes Rohr
Mangelhafte Umlenkbleche im Behälter
Ölverschmutzung
Keine Belüftung aufgrund von undichten Stellen in der Saugpumpe

Wasser in Öl

Wasser in Kannen zur Befüllung des Tanks
Wasserabfluss nicht am tiefsten Punkt im Tank
Leitungen direkt am Tank befestigt und verursacht Kondensation
Fluid ist unterhalb der Kühlungsspirale

Überhitzung des Systems

Wasser abgeschaltet oder Wärmeaustausch verstopft
Kontinuierliche Bedienung beim Einstellen des Begrenzungsventils

a. übertriebene Belastung
b. Flüssigkeitsviskosität ist zu hoch
übermäßiger Schlupf durch interne Leckage

a. behinderter Abfluss nach Pumpe, Motor und Zylinder
b. Flüssigkeitsviskosität ist zu niedrig
Tankgröße zu klein. Der Tank sollte ungefähr 3 mal so groß sein wie die Kapazität der Pumpe. Abmessungen sollten erlauben, dass Zylinder die nötige Menge an Öl zur Extension und Retrektion zur Verfügung haben. Dieses trifft auch zu, wo viele kleine Zylinder im Ölkreislauf sind.
Mangelhafte Umlenkbleche im Tank
Innere Leitungs- oder Schlauchdurchmesser ist zu klein und verursacht somit eine hohe Geschwindigkeit.
Ventile sind zu klein und verursachen eine zu hohe Geschwindigkeit.
Mangelhafte Luftzirkulation rund um den Öltank.
Ventile des Systems sind zu hoch eingestellt.
Umgebungstemperatur um den Tank ist zu hoch.

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