Häufige Ausfälle von Hydraulikkomponenten und wie man sie behebt

Hydrauliksysteme sind aufgrund ihrer Leistungsfähigkeit, Präzision und Langlebigkeit in der Bauindustrie, der Fertigung, der Landwirtschaft, der Luftfahrt und vielen anderen Branchen unverzichtbar. Dennoch kann selbst eine hochentwickelte Hydraulikkomponente ausfallen, wenn die Betriebsbedingungen, die Wartung oder die Systemkonstruktion nicht ordnungsgemäß durchgeführt werden.

Die Kenntnis der Fehlerursachen und ihrer Behebung trägt dazu bei, Ausfallzeiten zu minimieren, die Lebensdauer von Anlagen zu verlängern und teure Reparaturen zu vermeiden. Dieser Leitfaden behandelt die häufigsten Ausfälle von Hydraulikkomponenten, erläutert deren Ursachen und bietet praxisnahe Lösungen, um einen reibungslosen Systembetrieb zu gewährleisten.

Warum versagen Hydraulikkomponenten üblicherweise?

Bevor man einzelne Ausfälle untersucht, sollte man bedenken, dass die meisten Probleme mit kundenspezifischen Hydraulikkomponenten nicht zufällig auftreten. Die Ursachen sind in der Regel vorhersehbar, wie beispielsweise Verschmutzung, falsche Druckeinstellungen, Überhitzung oder mangelnde Wartung. Kleine, unbehandelte Probleme können sich zu schwerwiegenden Systemausfällen ausweiten.

Durch das Verständnis des Verhaltens verschiedener Teile während eines Stresszustands und die Beachtung möglicher Frühwarnzeichen können Bediener und Techniker geeignete Maßnahmen ergreifen und Korrekturmaßnahmen durchführen, bevor es zu spät ist.

Ausfall von Hydraulikpumpen

Hydraulikpumpen sind das Herzstück jedes Hydrauliksystems. Fällt eine Pumpe aus, sinkt die Gesamtleistung des Systems sofort.

Was sind Kavitations- und Belüftungsprobleme?

Kavitation entsteht, wenn sich unter niedrigem Eingangsdruck Luftblasen in der Hydraulikflüssigkeit bilden und in der Pumpe explosionsartig zusammenfallen. Belüftung tritt auf, wenn Luft über Leckagen oder lose Verbindungen direkt in die Flüssigkeit gelangt. Beide Zustände verursachen Geräusche, Vibrationen und interne Schäden.

Zu den Abhilfemaßnahmen gehören eine ausreichende Flüssigkeitszufuhr, die Reparatur von Saugseitigverbindungen, die Korrektur der Flüssigkeitsviskosität sowie die Reinigung und Instandsetzung von Einlassleitungen. Der Lufteintritt wird durch den Einbau geeigneter Filter und die Überprüfung der Behälterkonstruktion reduziert.

Wie wirkt sich übermäßiger Pumpenverschleiß auf die Hydraulik aus?

Verunreinigte Flüssigkeiten, Fehlausrichtungen oder das Überschreiten der Auslegungsdruckgrenzen sind wahrscheinliche Ursachen für Verschleiß in Pumpen. Mit zunehmenden internen Spaltmaßen sinkt der Wirkungsgrad und die Wärmeentwicklung steigt.

Um übermäßigen Verschleiß zu beheben, sollten die beschädigten Innenteile ausgetauscht, das System vollständig entleert und die Filterleistung erhöht werden. Regelmäßige Ölanalysen ermöglichen die schnelle Identifizierung der Verschleißteile und verhindern weitere Schäden an anderen Hydraulikkomponenten.

Fehlfunktionen von Hydraulikventilen

Ventile steuern Durchflussrichtung, Druck und Systemzeitpunkt. Selbst geringfügige Ventilprobleme können zu unregelmäßigem Maschinenverhalten führen.

Klemmende oder träge Ventile

Verunreinigungen wie Schmutz, Metallpartikel oder Rückstände von verbrauchtem Öl können zum Festklemmen von Ventilschiebern führen. Dies hat eine verzögerte Reaktion oder ein vollständiges Versagen des Schaltvorgangs zur Folge.

Die Behebung des Problems besteht darin, das betroffene Ventil zu reinigen oder auszutauschen, für eine bessere Filtration zu sorgen und die Flüssigkeit sauber zu halten. Die Verwendung des richtigen Öls und der Verzicht auf unverträgliche Zusätze reduzieren zudem die Ablagerung von Lack im Inneren der Ventile.

Ausfall des Druckregelventils

Durch Korrosion der Federn, Verschmutzung oder falsche Einstellung können die Zylinder verstopfen. Dies kann zu Druckspitzen oder zum Verlust des Betriebsdrucks führen.

Eine solche Lösung beinhaltet die Neukalibrierung oder den Austausch beschädigter Ventile und die Überprüfung der Druckeinstellungen gemäß den Herstellerempfehlungen. Regelmäßige Druckprüfungen gewährleisten, dass die Hydraulikkomponenten nicht überlastet werden.

Ausfälle hydraulischer Zylinderkomponenten

Hydraulikzylinder wandeln Fluidenergie in lineare Bewegung um und sind hohen Belastungen und Umwelteinflüssen ausgesetzt.

Dichtungsleckage

Das häufigste Problem bei Hydraulikkomponenten ist der Ausfall von Dichtungen. Ursachen hierfür können Verschleiß, Verunreinigungen, Fehlausrichtungen oder die Verwendung unverträglicher Hydraulikflüssigkeiten sein. Externe Leckagen stellen ein Sicherheitsrisiko dar, während interne Leckagen die Kraftabgabe verringern.

Um Undichtigkeiten an Dichtungen zu beheben, müssen verschlissene Dichtungen ausgetauscht, beschädigte Oberflächen an den Stangen poliert und deren korrekte Ausrichtung sichergestellt werden. Dichtungen, die für die Betriebstemperaturen und -drücke ausgelegt sind, verlängern die Lebensdauer erheblich.

Stangenritzen und Biegen

Seitliche Belastung oder Verunreinigungen können, ebenso wie eine unsachgemäße Montage, zu Riefen oder Verbiegungen der Zylinderstangen führen. Dies zerstört Dichtungen und erhöht den Verschleiß.

Die sachgemäße Behebung dieses Problems besteht in der Reparatur oder dem Austausch gebrochener Stangen und der Umstrukturierung ihrer Positionen zur Minimierung der Seitenkräfte. Zum Schutz vor weiteren Schäden sollten Stangenschutzmanschetten und Filteranlagen installiert werden.

Ausfälle von Hydraulikschläuchen und -armaturen

Schläuche und Armaturen mögen einfach erscheinen, aber ihr Ausfall kann ein ganzes System im Handumdrehen lahmlegen.

Schlauchplatzen und -reißen

Schlauchdefekte entstehen häufig durch zu hohen Druck, falsche Schlauchwahl, Alterung oder Einwirkung von Hitze und Chemikalien. Risse und Brüche führen zu Flüssigkeitsverlust und Sicherheitsrisiken.

Mögliche Lösungen wären die Wahl von Schläuchen mit höherem Nenndruck, der Austausch alter Schläuche in einem Set und die Verlegung der Leitungen in Bereichen, die nicht in der Nähe von Wärmequellen liegen. Sie müssen regelmäßig visuell überprüft werden, um Schäden frühzeitig zu erkennen.

Lose oder undichte Anschlüsse

Undichtigkeiten an Verbindungsstellen können durch falsches Anzugsmoment, Vibrationen oder beschädigte Gewinde verursacht werden. Selbst geringfügige Leckagen lassen Luft in das System eindringen und mindern die Effizienz.

Zu den Abhilfemaßnahmen gehören das Anziehen von Armaturen mit dem richtigen Drehmoment, der Austausch defekter Armaturen und die Anwendung geeigneter Dichtungstechniken wie O-Ringe oder Gewindedichtmittel bei Hydrauliksystemen.

Ausfälle im Zusammenhang mit Hydraulikflüssigkeit

Hydraulikflüssigkeit ist mehr als nur ein Kraftübertragungsmedium – sie schmiert, kühlt und schützt auch die Systemkomponenten.

Flüssigkeitskontamination

Die häufigste Ursache für den Ausfall von Hydraulikkomponenten ist Verschmutzung. Das Vorhandensein von:

• Schmutz
• Wasser
• Metallpartikel

Es verschlechtert die Eigenschaften von Flüssigkeiten und korrodiert die Innenflächen. Die Beseitigung von Verunreinigungen umfasst das Spülen des Systems, den Filterwechsel und die Ermittlung der Kontaminationsquellen. Zu den vorbeugenden Maßnahmen zählen abgedichtete Behälter, sorgfältige Wartung und hochwertige Filter.

Überhitzung und Flüssigkeitszersetzung

Hohe Temperaturen verringern die Viskosität der Flüssigkeiten, erhöhen die Oxidation und führen dadurch zu Ablagerungen und Schäden an den Dichtungen. Häufige Ursachen für Überhitzung sind der Einsatz ineffizienter Pumpen, hoher Druck und unzureichende Kühlung.

Zu den Lösungen gegen Überhitzung gehören die Verbesserung der Kühlleistung, die Minimierung des Systemdrucks, wo immer möglich, und die Verwendung eines Fluids mit geeigneter thermischer Stabilität. Die Überwachung der Betriebstemperaturen ermöglicht es, Langzeitschäden zu vermeiden.

Ausfälle aufgrund mangelhafter Systemauslegung

Der Ausfall von Hydraulikkomponenten ist nicht in allen Fällen auf Verschleiß oder betriebsbedingte Mängel zurückzuführen. Eine mangelhafte Systemkonstruktion kann zu lang anhaltenden Problemen führen.

Falsche Bauteildimensionierung

Pumpen, Ventile oder auch kleinere Zylinder werden überlastet, was zu vorzeitigem Ausfall führt. Eine zu große Dimensionierung kann Ineffizienzen und Überhitzung zur Folge haben.

Um dies zu beheben, müssen die Systemanforderungen überdacht und die Komponenten entsprechend ihrer Last-, Druck- und Durchflussanforderungen ausgewählt werden. Die Anwendung hydraulischer Auslegungsrichtlinien gewährleistet eine ausgewogene Systemleistung.

Schlechte Filtration und Kühlung

Systeme mit unzureichender Filterung oder Kühlung verschleißen in allen Einheiten schneller. Die Modernisierung der Filterstufen und der Einbau von Wärmetauschern erhöhen die Zuverlässigkeit und verlängern die Lebensdauer der im gesamten Hydrauliksystem verwendeten Komponenten.

Vorbeugende Wartung zur Vermeidung von Ausfällen hydraulischer Komponenten

Vorbeugende Wartung ist die kostengünstigste Methode, Ausfälle zu reduzieren und die Lebensdauer von Anlagen zu verlängern. Ein effektives Wartungsprogramm umfasst typischerweise Folgendes:

• Regelmäßige Flüssigkeitsanalyse zur Erkennung von Verunreinigungen und Verschleiß
• Planmäßiger Filter- und Dichtungswechsel
• Druck- und Temperaturüberwachung
• Regelmäßige Überprüfung von Schläuchen, Armaturen und Befestigungspunkten

Durch die frühzeitige Behebung kleinerer Probleme verhindern die Betreiber Kettenreaktionen von Ausfällen, die mehrere Hydraulikkomponenten betreffen.

Zuverlässigkeit von Hydraulikkomponenten gewährleisten

Der Ausfall von Hydraulikkomponenten ist weder häufig noch unvermeidbar. Die meisten Probleme treten erst im Laufe der Zeit durch Verschmutzung, Verschleiß, unsachgemäße Verwendung oder fehlende Konstruktionsoptionen auf. Durch die Kenntnis typischer Ausfallarten und die Bereitstellung spezifischer Lösungen können die Betreiber die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Systeme erheblich verbessern.

Regelmäßige Wartung, die Auswahl geeigneter Komponenten und die Berücksichtigung der Betriebsbedingungen tragen zu einer langen Lebensdauer der Hydrauliksysteme bei minimalen Ausfallzeiten bei. Vorbeugende Maßnahmen sind stets kostengünstiger als die spätere Behebung unerwarteter Störungen.