Кавітація гідронасоса: причини, ознаки та як її усунути

Якщо насос раптом загудів так, ніби всередині перекочується гравій, найчастіше йому бракує оливи на вході: вона не встигає надходити у всмоктувальну порожнину, тиск там падає нижче допустимого, і в рідині утворюються бульбашки пари та повітря. Явище називається кавітацією, і зовні воно довго може не проявлятися нічим, крім шуму. Проте кожна бульбашка, що схлопується в зоні високого тиску, вибиває мікроскопічну частинку металу, і за кілька сотень мотогодин на робочих поверхнях з'являються раковини.

Чому гідронасоси високого тиску страждають від кавітації

Мінеральна олива містить кілька відсотків розчиненого повітря. Поки тиск нормальний, воно залишається в розчині, але при розрідженні на вході виділяється у вигляді бульбашок, а при ще глибшому падінні починає кипіти сама олива. Потрапляючи в напірну зону, бульбашки миттєво схлопуються, створюючи локальні удари. Чим вищий робочий тиск, тим різкіший перепад і тим сильніше руйнування, тому гідронасоси високого тиску на 250–350 бар реагують на голодування набагато болючіше за прості низьконапірні машини.

Кавітацію часто плутають з аерацією, коли повітря підсмоктується ззовні через нещільне з'єднання, сальник вала або вирву при низькому рівні оливи. Ознака аерації – піна в баку та м'який, пружний рух циліндрів. На працюючій машині полийте оливою з'єднання всмоктувальної лінії: якщо шум на мить стихає, підсмоктування знайдено. Ще одне типове джерело повітря: зливна труба, що закінчується над рівнем оливи: потік збиває піну, і насос забирає її разом з рідиною.

Шестеренні гідравлічні насоси та аксіально-поршневі: чим відрізняються симптоми

Шестеренні гідравлічні насоси відносно терплячі до розрідження, тому кавітація в них проявляється поступово: з'являється виття, падає продуктивність, на бічних пластинах і втулках утворюються характерні виїмки біля зони всмоктування. Такі насоси стоять на більшості машин середнього класу, зокрема як гідронасоси для тракторів, де всмоктувальний фільтр або сітка в баку часто забивається непомітно для власника. Тракторист помічає проблему, лише коли навісне обладнання починає підніматися повільніше, хоча насос до цього вже кілька тижнів працював на межі.

Аксіально-поршневі гідравлічні насоси вимогливіші. Виробники вказують мінімальний тиск на вході, для багатьох моделей близько 0,8 бар абсолютного, і перевищення допустимих обертів швидко виводить їх із ладу. У каталозі Parker для серії F12 видно, наскільки сильно режим впливає на допустимі оберти: типорозмір F12-60 як мотор допускає до 5300 об/хв, а як насос без підпору лише 2500 об/хв. Кавітація руйнує розподільний диск, торець блока циліндрів і башмаки поршнів, а наслідки виявляються вже через падіння тиску під навантаженням.

Фільтри для гідравлічних насосів і всмоктувальна лінія як головна причина

Більшість випадків кавітації починається у всмоктувальній лінії, ще до насоса. Забита сітка, перетиснутий або розшарований зсередини рукав, надто тонка чи довга всмоктувальна магістраль, низький рівень у баку, забитий сапун, через який у баку утворюється розрідження. Parker рекомендує тримати швидкість потоку у всмоктувальній лінії в межах 0,5–1 м/с. Якщо після модернізації на машину поставили продуктивніший насос, а рукав залишили старий, швидкість зростає і насос починає голодувати.

Кавітацію часто провокує холодний пуск, бо густа олива погано заповнює камери. Тому гідронасоси для будівельної техніки, що ночують на морозі, першими отримують кавітаційні пошкодження. Тонке очищення краще ставити в напірну або зливну лінію, а на всмоктуванні використовувати сітку з великою пропускною здатністю. Підібрати відповідні фільтри для гідравлічної системи варто з урахуванням витрати та в'язкості оливи взимку, а техніці, що стоїть на відкритому майданчику, дати кілька хвилин прогріву без навантаження.

Обслуговування гідронасосів, щоб кавітація не повернулася

Регулярне обслуговування гідронасосів включає контроль рівня та стану оливи, заміну всмоктувальних сіток і фільтрів за регламентом, огляд рукавів на здуття та перегини, перевірку сапуна. Корисно один раз встановити вакуумметр на вхід насоса і записати показники справної машини: для цього не потрібне складне обладнання. Потім порівняння займатиме кілька хвилин і покаже проблему задовго до появи шуму. Окремо варто стежити за кольором оливи: молочний відтінок означає воду або повітря в системі, і таку рідину краще замінити одразу.

Ремонт гідронасосів після кавітації

Ремонт гідронасосів має сенс лише після того, як знайдено причину голодування, інакше новий вузол зношиться так само швидко. Ремонт шестеренних насосів зазвичай зводиться до заміни втулок, бічних пластин і ущільнень, для чого існують ремкомплекти для шестеренних насосів. Ремонт аксіально-поршневих насосів складніший: неглибокі раковини на розподільному диску можна усунути притиранням, а при глибокій ерозії потрібні нові запчастини для аксіально-поршневих насосів або заміна агрегату.

Коли відновлення недоцільне, простіше купити гідронасос із тими самими параметрами вала, фланця та напрямку обертання. В онлайн-магазин гідрообладнання BTS-Group можна звернутися з кодом старого насоса: ми підберемо гідронасоси Parker або сумісну модель, а також ремкомплекти та фільтри. Асортимент шестеренних і аксіально-поршневих машин зібрано в розділі гідронасоси, а консультація до замовлення допоможе уникнути повторної кавітації на новому вузлі та правильно підібрати всмоктувальну лінію під його продуктивність.