Solutions de défaillance des vérins hydrauliques

Les vérins hydrauliques sont un élément essentiel de tant de types de machines différents dans une grande variété d'industries, et lorsqu'ils échouent, les résultats peuvent aller de gênants à dangereux. Il est important de comprendre la nature de la défaillance d'un vérin hydraulique, y compris ses causes et la meilleure façon d'y remédier une fois qu'elle se produit.

Vérins hydrauliques

Les vérins hydrauliques (que vous pouvez voir appelés moteurs hydrauliques linéaires) sont des actionneurs hydrauliques utilisés pour obtenir un mouvement linéaire en tirant parti du transfert efficace de la force via un fluide hydraulique pratiquement incompressible. Ils peuvent être trouvés dans à peu près toutes les industries, allant des engins de terrassement massifs comme les pelles hydrauliques à l'industrie aérospatiale où ils peuvent être trouvés sur les avions ainsi que sur les équipements de soutien au sol. Les vérins hydrauliques sont normalement un composant essentiel de tout système dans lequel ils se trouvent, ce qui signifie que leur défaillance peut entraîner des temps d'arrêt problématiques. C'est pourquoi il est important de comprendre ce qui cause la défaillance des vérins hydrauliques et ce qui peut être fait pour prévenir ces défaillances.

Composants d'un vérin hydraulique

Les composants les plus importants d'un vérin hydraulique comprennent le corps (qui renferme la plupart des pièces), la tige de piston (qui est la partie que la plupart des gens voient), le piston (qui transfère le mouvement à la tige de piston), le chapeau de cylindre, la culasse, et une variété de joints et de roulements. La défaillance de l'une de ces pièces affectera le vérin hydraulique dans son ensemble.

Attaque chimique

Les vérins hydrauliques sont souvent utilisés dans des environnements où ils peuvent entrer en contact avec des matériaux corrosifs. Lorsqu'un tel environnement est présent, c'est généralement le joint de cylindre qui est affecté en premier (selon le type de matériau à partir duquel le joint de cylindre est fabriqué). Si des signes d'attaque chimique sur le joint sont détectés, le joint doit non seulement être remplacé, mais il doit être remplacé par un matériau d'étanchéité compatible avec les produits chimiques corrosifs de l'environnement de travail. Si vous achetez un nouveau système de vérin hydraulique, il serait sage de contacter le fabricant au sujet des problèmes chimiques potentiels avec les joints.

Liquide hydraulique contaminé

Le fluide hydraulique contaminé peut prendre deux formes problématiques dans les vérins hydrauliques :la contamination par l'air ou l'eau et la contamination par des particules. La présence d'air ou d'eau dans le fluide hydraulique affectera les performances du vérin, affectant les charges qu'il peut supporter et la puissance de la course. D'autre part, la contamination particulaire peut détruire les joints et entraîner d'autres problèmes critiques. La plupart des contaminations particulaires prennent la forme de particules abrasives, et une fois que ces particules se retrouvent piégées entre la surface de la tige de piston et le joint de tige de piston, le joint sera endommagé et commencera à fuir. La plupart des contaminations sont introduites dans un joint hydraulique via un joint racleur défectueux, mais elles peuvent également être introduites lors de l'entretien et de la réparation si les procédures de nettoyage ne sont pas suivies.

Corrosion à l'intérieur du canon

Si l'eau est autorisée à pénétrer à l'intérieur du cylindre hydraulique, cela peut provoquer une corrosion interne dans le cylindre. Ce type de dommage est difficile à réparer et implique souvent le remplacement des pièces affectées. La meilleure façon d'éviter ce type de dommage est d'empêcher la pénétration d'eau, qui se produit souvent à la suite de joints endommagés. D'autre part, de tels dommages pourraient également être le signe que la bouteille n'est pas du type approprié pour l'environnement dans lequel elle est utilisée.

Roulements à œil endommagés

Le roulement à œil tombera en panne dans l'une des deux circonstances suivantes :(1) lorsque le cylindre est soumis à une charge supérieure à ses spécifications ou (2) lorsque le cylindre est soumis à un impact soudain ou à une charge de choc. Si une charge dépasse la charge spécifiée pour un cylindre, quelque chose va échouer et il s'agira généralement du roulement à œil.

Roulements de bielle et tiges de piston endommagés

La cause des roulements de bielle endommagés et des tiges de piston pliées est généralement un mauvais alignement entre le vérin et la charge, mais peut également être causée par une charge du vérin hydraulique au-delà de la charge pour laquelle il est spécifié. Lorsque l'alignement n'est pas correct, il y aura une charge latérale ou une flexion induite que les roulements de bielle ne sont pas conçus pour supporter.

Tiges et barils cabossés

Le corps ou la tige du vérin hydraulique peut être suffisamment bosselé pour causer des problèmes de performances et nécessiter leur remplacement. Ce type de dommage est généralement le résultat d'un impact avec un autre équipement ou un objet très lourd. Cela se manifeste généralement lorsque la tige ne peut pas être complètement étendue ou rétractée (c'est-à-dire que le vérin n'est pas en mesure de se déplacer complètement). Les tentatives de continuer à utiliser un vérin avec une tige ou un corps bosselé endommageront d'autres composants, y compris les roulements et les joints.

Usure excessive

La plupart des cas d'usure excessive peuvent être attribués à un désalignement de la tige et du cylindre. Lorsque ces deux composants ne sont pas correctement alignés, des forces supplémentaires induites sont perpendiculaires au mouvement de la tige, appelées charge axiale ou charge latérale. Ces forces finissent par endommager les roulements, les pistons, les tiges et les barillets.

Températures extrêmes

Une autre cause majeure de défaillance du vérin hydraulique est la température de fonctionnement extrême - à la fois trop froid et trop chaud. Lorsque les températures de fonctionnement sont trop élevées, cela peut entraîner une défaillance prématurée des joints. De plus, à des températures élevées, la capacité d'un fluide à lubrifier correctement les pièces critiques peut également devenir un problème et entraîner une usure prématurée et une efficacité considérablement réduite. Cela peut souvent être vu avec des roulements qui échouent trop tôt. Des températures excessives peuvent également accélérer la dégradation naturelle du fluide hydraulique et des lubrifiants.

D'autre part, si les températures de fonctionnement sont trop basses, le lubrifiant et le fluide hydraulique deviendront trop épais pour fonctionner correctement et des dommages au vérin hydraulique peuvent en résulter. Les températures froides peuvent également provoquer un comportement cassant des matériaux d'étanchéité, entraînant des fissures sur les côtés. Si les joints sont affectés par des températures extrêmes, le joint concerné doit être remplacé par un joint fabriqué dans un matériau compatible avec les températures de fonctionnement.

Si le fluide hydraulique et les lubrifiants sont affectés par les températures de fonctionnement, un autre type conçu pour les températures de fonctionnement prévues doit être utilisé.

Joint extrudé

Un autre problème majeur qui peut survenir avec les vérins hydrauliques est l'extrusion du joint, qui se produit généralement entre le corps et la tête ou le capuchon. Lorsque la lèvre du joint commence à dépasser dans l'espace d'extrusion, elle subira une usure extrême. Des morceaux de la lèvre du joint peuvent être arrachés, introduisant ainsi une contamination dans le système et entraînant une fuite du joint. Lorsqu'il est évident qu'un joint a commencé à dépasser dans l'espace d'extrusion, un autre type de matériau de joint ou de géométrie de joint devient nécessaire.

Fuite du joint

La cause la plus fréquente de défaillance des vérins hydrauliques est la fuite des joints , qui permettent non seulement aux fluides critiques de quitter le système (y compris les lubrifiants), mais aussi aux contaminants nocifs (eau, air et particules) de se frayer un chemin à l'intérieur du vérin hydraulique. La plupart des causes de défaillance du joint sont l'utilisation d'un joint de mauvaise taille, des jeux inappropriés entre le joint et la surface, la corrosion du joint, une usure excessive due à une contamination par un fluide abrasif, un mauvais alignement entre le joint de tige et la tige et une mauvaise installation. Cependant, gardez à l'esprit que les joints s'useront inévitablement avec le temps et atteindront un point où ils devront être remplacés.

Conclusion

La plupart des défaillances de vérins hydrauliques sont le résultat de problèmes liés aux joints (y compris les fuites, la contamination et l'extrusion), aux roulements (y compris le roulement de tige et le roulement à œil) et aux bosses dans la tige ou le cylindre. Les causes les plus courantes de défaillance des vérins hydrauliques sont les désalignements, les températures extrêmes, l'usure normale ou excessive, les attaques chimiques, la corrosion et la contamination hydraulique. Le secret pour prévenir la majorité de ces pannes est assez simple :un entretien préventif régulier. Par exemple, les tests de fluides peuvent révéler un certain nombre de problèmes (par exemple, contamination de l'air ou de l'eau, contamination particulaire, corrosion, attaque chimique et dégradation à la température). L'inspection visuelle peut révéler la présence d'un désalignement, de joints qui fuient, de corrosion et de tiges et de barillets bosselés.

MAC Hydraulique

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