Specyfika pracy silników i siłowników hydraulicznych

Na naszym blogu dużo miejsca poświęciliśmy układom hydraulicznym maszyn budowlanych, skupiając się przede wszystkim na pompach hydraulicznych ze względu na fakt, że stanowią one niejako centrum każdego takiego układu. Dzisiejszy artykuł będzie natomiast poświęcony odbiornikom w układach hydraulicznych, czyli przedmiotem rozważań będą siłowniki hydrauliczne i silniki hydrauliczne.

• Siłownik hydrauliczny - opis, budowa, rodzaje i zastosowanie w maszynach budowlanych

• Rodzaje siłowników hydraulicznych

• Zastosowanie siłownika hydraulicznego w maszynach budowlanych 

• Silnik hydrauliczny i jego rola w układzie hydraulicznym

• Jak działa silnik hydrauliczny?

• Rodzaje silników hydraulicznych

• Silnik hydrauliczny jazdy

• Remonty silników hydraulicznych

• Serwis hydrauliki siłowej WIBAKO

Siłownik hydrauliczny - opis, budowa, rodzaje i zastosowanie w maszynach budowlanych

Siłownik hydrauliczny jest urządzeniem wykorzystywanym w maszynach budowlanych do podnoszenia, przemieszczania lub manipulowania ciężkimi obiektami. Dzieje się to poprzez wykorzystanie siły generowanej przez ciecz hydrauliczną, która tłoczona jest przez pompę hydrauliczną ze zbiornika. 

Siłowniki hydrauliczne zamieniają energię cieczy na ruch prostoliniowy. Budowa siłownika składa się z kilku podstawowych elementów, które zapewniają jego prawidłowe funkcjonowanie.

Pierwszym z nich jest cylinder, czyli rura zawierająca wewnątrz drugi element siłownika, ruchomy tłok, który przemieszcza się pod wpływem nacisku płynu hydraulicznego. Dopływ oleju hydraulicznego do cylindra jest kontrolowany zaworami, a przewodnictwem cieczy zajmują się węże lub rury hydrauliczne, które łączą siłownik z resztą układu hydraulicznego. Niech nieskomplikowana konstrukcja nikogo nie zwiedzie, gdyż siłowniki są bardzo wydajne i najlepiej podsumować ich działanie stwierdzeniem, że siła tkwi w prostocie.

Rodzaje siłowników hydraulicznych

W maszynach budowlanych możemy wyróżnić kilka typów siłowników hydraulicznych, a najczęściej spotykane to:

• siłowniki teleskopowe - to siłownik, którego konstrukcja składa się z kilku cylindrów o różnych średnicach, a każdy z nich jest osadzony w środku poprzedniego.

• siłowniki jednostronnego działania - taki siłownik zdolny jest jedynie do generowania siły i przemieszczenia w jednym kierunku. Powrót do pierwotnej pozycji następuje poprzez inne źródło energii, sprężynę lub własną masę. 

• siłowniki dwustronnego działania - analogicznie w stosunku do poprzedniego typu może wykonywać ruch w obu kierunkach, a to dzięki posiadaniu dwóch komór w cylindrze. Olej hydrauliczny jest dostarczany do jednej strony cylindra poprzez otwarty zawór sterujący, a gdy tłok znajdzie się na pożądanej pozycji to zawór jest zamykany, a otwiera się ten na drugim końcu cylindra. Siłownik dwustronny pozbawiony jest sprężyny, która służy w siłownikach jednostronnych do wymuszania ruchu powrotnego tłoka. Tutaj ruch ten jest kontrolowany i na tym polega główna różnica między oboma typami.

Zastosowanie siłownika hydraulicznego w maszynach budowlanych  

Wymienione wcześniej zalety siłowników hydraulicznych znajdują szerokie zastosowanie w poszczególnych maszynach budowlanych. Hydraulika siłowa jest wykorzystywana w takich funkcjach maszyn, jak:

• operowanie łyżką koparki - siłowniki hydrauliczne służą do podnoszenie i opuszczania łyżki koparki, co pozwala maszynie na wykonywanie takich prac, jak wykopywanie i przemieszczanie ziemi

• regulacja nachylenia pługu spycharki - siłowniki pozwalają na sterowanie nachyleniem pługu w spycharce, dzięki czemu moża ona efektywnie pracować przy przesuwaniu gruntu.

• operowanie ramieniem dźwigu - w dźwigach wykorzystuje się siłowniki hydrauliczne do podnoszenia i opuszczania ramienia, co pozwala na podnoszenie ładunków i przemieszczanie ich przez dźwig.

• sterowanie sekcjami teleskopowymi - w ładowarkach teleskopowych siłowniki używane są do kontroli długości wysięgnika lub operacji takich jak podnoszenie i opuszczanie łyżki ładowarki, co pozwala jej na przenoszenie materiałów roboczych.

Siłowniki hydrauliczne umożliwiają maszynom budowlanym różnorakie operacje dzięki zdolności do generowania dużej siły, a zarazem są stosunkowo niewielkie, co czyni je niezwykle przydatnym elementem układu hydraulicznego. Przedstawiliśmy w tej części tekstu pierwszy odbiornik układu hydraulicznego. W następnych akapitach w podobny sposób zostanie ukazanie działanie drugiego z odbiorników, czyli silnika hydraulicznego.

Silnik hydrauliczny i jego rola w układzie hydraulicznym

Odbiornikiem energii cieczy, oprócz siłownika hydraulicznego, mogą być także silniki hydrauliczne, które zamieniają wspomnianą wcześniej energię na ruch obrotowy. Maszyny budowlane wykorzystują różnego rodzaju silniki hydrauliczne w zależności od specyficznych potrzeb i zastosowań. 

Jak działa silnik hydrauliczny?

Jak już wyżej zostało wspomniane, praca silnika hydraulicznego opiera się na zasadzie przekształcania energii cieczy hydraulicznej na energię mechaniczną, która umożliwia poruszanie maszyną, zmianę prędkości i momentu obrotowego. 

Proces ten zaczyna się od dostarczenia cieczy przez pompę do silnika, gdzie jest ona poddawana wysokiemu ciśnieniu. Następnie trafia do części roboczej silnika i przekazana na wał, który zostaje wprawiony w ruch obrotowy, dzięki niemu możliwa jest zamiana energii cieczy na energię mechaniczną. 

Budowa silnika hydraulicznego jest bardzo zbliżona do pompy hydraulicznej, z tą różnicą, że w pompach cel działania jest odwrotny, gdyż zamieniają one energię mechaniczną na energię cieczy.

Rodzaje silników hydraulicznych

Część robocza silnika może się różnić budową i ze względu na nią wyodrębniamy kilka rodzajów silników hydraulicznych:

• tłokowe - silniki tłokowe są występującym najpowszechniej typem silnika hydraulicznego w maszynach budowlanych. Elementem roboczym wprawiającym w ruch ciecz są tłoki.

• zębate - te silniki wykorzystują mechanizm kół zębatych do wprawienia płynu hydraulicznego w ruch. 

• łopatkowe - w silnikach łopatkowych generowaniem ruchu cieczy zajmuje się wbudowany wirnik łopatkowy.

Rodzaj silnika hydraulicznego wybierany jest na podstawie wymagań konkretnej maszyny budowlanej. Należy wziąć pod uwagę takie czynniki, jak zastosowanie, czy warunki pracy posiadanego sprzętu. Każdy z wymienionych rodzajów silników ma swoje zalety i ograniczenia, dlatego warto dokładnie przeanalizować, który typ będzie najlepszym wyborem dla wydajności i niezawodności naszej maszyny.  

Silnik hydrauliczny jazdy

Silniki hydrauliczne często wykorzystywane są do napędzania jazdy maszyny budowlanej. Napęd hydrostatyczny jest popularnym rozwiązaniem stosowanym w maszynach budowlanych, takich jak koparki, ładowarki, spycharki, czy wozidła. 

Płyn hydrauliczny może być przekazywany z pompy poprzez rozdzielacz lub z jego pominięciem, w zależności czy mowa o układzie otwartym, czy zamkniętym, napędzając tym samym silniki hydrauliczne zamontowane na zwolnicach maszyny budowlanej. Ruch obrotowy silnika hydraulicznego jest przekazywany dalej przez zwolnice na koła lub gąsienice. Dzięki energii generowanej przez silniki możliwy jest ruch maszyny w przód, tył oraz obrót.

Remonty silników hydraulicznych

W przypadku awarii lub spadku wydajności silnika hydraulicznego może być konieczne przeprowadzenie remontu. Dokładna diagnoza problemu powinna być pierwszą czynnością na drodze do rozwiązania awarii. Ocena, a potem naprawa lub wymiana komponentów to standardowa ścieżka w procesie remontowym. Każdy komponent silnika musi zostać dokładnie oceniony, wymagane jest sprawdzenie stanu zużycia, uszkodzeń czy kompletnych zniszczeń. Na podstawie oceny komponentów decyduje się, które z nich nadają się do dalszego użycia. Wymieniane są zazwyczaj podzespoły uszkodzone lub kompletnie wyeksploatowane. Poważnym zadaniem jest powtórny montaż rozłożonego silnika w całość. Jeżeli na tym etapie dojdzie do uchybień lub zwyczajnie podejmuje się tego ktoś niedoświadczony, pozbawiony fachowej wiedzy, to może to skutkować kolejnymi problemami w przyszłości. 

Dlatego tak skomplikowaną rzecz, jak remont silnika hydraulicznego lepiej powierzyć serwisowi, który dysponuje specjalistyczną wiedzą oraz narzędziami. W tym miejscu chcielibyśmy przedstawić serwis remontowy Wibako, w którym możemy zaproponować m.in. remont silnika hydraulicznego.

Serwis hydrauliki siłowej Wibako

Wibako posiada wieloletnie doświadczenie w pracy z elementami hydrauliki siłowej, jak pompy i silniki hydrauliczne. Przeprowadzamy remonty silników hydraulicznych popularnych producentów, jak Liebherr, Rexroth, Linde, czy Kawasaki. Poniżej przedstawiamy przykładowy remont silnika hydraulicznego - Caterpillar M2X120B przeprowadzony w naszym warsztacie zakładowym. 

Urządzenie pochodziło z koparki gąsienicowej Caterpillar 320B i po rozebraniu silnika oraz diagnozie poszczególnych części uznano, że do wymiany nadaje się cała grupa rotacyjna. W skład wymienionych podzespołów wchodziły: cylinder, kula, separator, tłoczki, tarcza hamulca. Następnie silnik hydrauliczny dokładnie wyczyszczono, a potem poskładano w całość. Gwarancją dobrze przeprowadzonego remontu jest pomyślne przejście testu przez jednostkę na hamowni - sprawdzono szczelność powierzchni roboczej nowej grupy rotacyjnej, funkcjonowanie elementów sterujących i przełączanie biegów. Silnik hydrauliczny przeszedł testy i można go było spakować i wysłać z powrotem do właściciela. 

Przeprowadziliśmy setki podobnych remontów nie tylko silników hydraulicznych, ale także pomp. W jednym z artykułów na naszym blogu można przeczytać o specyficznym przypadku remontu pompy hydraulicznej LPVD107, a szerzej o hydraulice siłowej tutaj.  

powrót na góre strony