Príliš vysoká teplota hydraulického oleja v hydraulickom systéme môže vážne ovplyvniť stabilitu oleja, a tým ovplyvniť tesniaci výkon, životnosť a účinnosť prenosu celého systému. To môže mať za následok pomalú alebo slabú prevádzku pohonov a dokonca viesť k vážnejším následkom. Preto pri monitorovaní normálneho nárastu teploty v hydraulickom systéme je dôležité rýchlo zistiť prehriatie, identifikovať základné príčiny a odstrániť chyby, aby sa zabezpečilo správne fungovanie systému.
I. Nebezpečenstvo nadmernej teploty hydraulického oleja pre hydraulický systém
1. Znížená viskozita hydraulického oleja
Viskozita hydraulického oleja sa mení s teplotou. Keď je teplota príliš vysoká, viskozita oleja klesá, čo vedie k zvýšenému úniku a zníženiu objemovej účinnosti.
Súčasne sa zhoršuje výkon mazania, čo má za následok zrýchlené opotrebovanie a dokonca aj zadretie.
2. Komponenty hydraulického systému sa rozťahujú v dôsledku prehriatia
Pretože koeficienty lineárnej rozťažnosti, podmienky zahrievania a chladenia sa medzi rôznymi časťami systému líšia, každý komponent sa pri zahrievaní rozťahuje inak, čo vedie k rôznym stupňom deformácie. To môže narušiť pôvodnú normálnu vôľu medzi pohyblivými časťami, zvýšiť odpor trenia a spôsobiť ľahké uviaznutie cievok ventilov.
Vysoké teploty zároveň stenčujú film mazacieho oleja, zvyšujú mechanické opotrebenie a vedú k predčasnému zlyhaniu alebo dokonca zošrotovaniu presných-spojených povrchov v rámci komponentov.
3. Urýchľuje oxidáciu a degradáciu oleja
Počas používania olej podlieha oxidácii v dôsledku vystavenia teplu, kyslíku a kovovým materiálom, čo vedie k znehodnoteniu oleja.
Keď teplota a tlak stúpajú, rýchlosť oxidácie sa zrýchľuje a vedľajšie produkty oxidácie zvyšujú korozívnosť voči kovu.
4. Urýchľuje starnutie a opotrebenie tesnení, skracuje ich životnosť, spôsobuje stratu tesniaceho výkonu a vedie k vážnym únikom systému.
5. Náchylné na kontamináciu
Príliš vysoká teplota oleja môže spôsobiť odparovanie, čo vedie k odparovaniu vlhkosti a kavitácii v komponentoch. Oxidácia oleja má za následok tvorbu gélových- usadenín, ktoré upchávajú filtračné prvky a tlmiace otvory v hydraulických ventiloch, čo spôsobuje abnormálnu činnosť systému.
II. Príčiny nadmernej teploty hydraulického oleja
1. Druh a stupeň viskozity oleja nespĺňajú požiadavky
Hydraulický olej by sa mal vyberať na základe prevádzkového tlaku hydraulického systému. Rôzne pracovné tlaky kladú rôzne požiadavky na kvalitu hydraulického oleja.
Vo všeobecnosti platí, že so zvyšujúcim sa prevádzkovým tlakom je potrebný vyšší výkon, pokiaľ ide o odolnosť proti opotrebovaniu, odolnosť proti oxidácii, protipenenie, deemulgovateľnosť a hydrolytickú stabilitu.
Okrem toho, aby sa predišlo úniku spôsobenému zvýšeným tlakom, mala by sa zodpovedajúcim spôsobom zvýšiť aj viskozita oleja.
2. Silné znečistenie hydraulického oleja
V dôsledku objektívnych vnútorných a vonkajších podmienok v drsnom prostredí, ako sú prašné alebo vlhké oblasti, čím dlhšie hydraulický systém funguje, tým je pravdepodobnejšie, že nečistoty a kontaminanty sa primiešajú do oleja. To môže poškodiť presnosť spojovacích plôch v hydraulických komponentoch, zvýšiť úniky a v závažných prípadoch skrátiť životnosť komponentov.
Najmä, keď nečistoty prechádzajú cez olejový filter, majú tendenciu sa hromadiť na filtračnom prvku vo vnútri filtra, čím sa zvyšuje sací odpor a spotreba energie, čo následne spôsobuje zvýšenie teploty oleja.
3. Nízka hladina oleja v nádrži
Ak je v nádrži nedostatočné množstvo oleja, hydraulický systém nemá dostatočný prietok na odvádzanie tepla vytvoreného vo vnútri, čo vedie k zvýšenej teplote oleja.
4. Kontaminácia vzduchu v systéme
Pri nízkom tlaku vytvára vzduch v oleji množstvo malých bubliniek. Keď sa tieto bubliny presunú do oblasti vysokého-tlaku, sú okamžite rozdrvené-olejom pod vysokým tlakom. Rýchlo stlačené a prasknuté bubliny uvoľňujú veľké množstvo tepla, čo spôsobuje zvýšenie teploty oleja.
5. Zanesený olejový filter
Keď abrazívne častice, nečistoty a prach prechádzajú cez olejový filter, zachytia sa na filtračnom prvku, čím sa zvýši odpor nasávania oleja a spotreba energie, čo následne spôsobí zvýšenie teploty oleja.
6. Porucha cirkulačného systému chladenia
Chladiče hydraulického oleja sa delia na vzduchom-chladené a vodou{1}}chladené typy, pričom vodou-chladené modely sa dnes používajú prevažne v lodných hydraulických systémoch.
Počas procesu premeny a prenosu energie v hydraulickom systéme dochádza k energetickým stratám-, ako je premena mechanickej a hydraulickej energie na tepelnú energiu. Úlohou chladiča je odvádzať toto teplo.
Po dlhšom používaní sa vplyvom nekvalitnej úpravy vody postupne hromadia usadeniny na povrchoch chladiacich rúrok alebo chladiacich platní. Tieto usadeniny sa hromadia v priebehu času, čím sa postupne zmenšuje vnútorný priemer chladiacich rúrok a nakoniec spôsobuje upchatie, čím bráni prenosu tepla medzi chladiacou vodou a olejom.
7. Silné opotrebovanie komponentov vedie k zvýšenému vnútornému úniku
Objímka a piest valca, ako aj rôzne čerpadlá (ako sú telesá a bočnice zubových čerpadiel alebo plunžery a valce plunžerových čerpadiel) sa spoliehajú na vôľové tesnenia. Opotrebenie týchto komponentov zvýši vnútornú netesnosť, čo spôsobí zvýšenie teploty oleja.
8. Nesprávne nastavenie tlaku hydraulického systému
Hydraulické systémy zvyčajne zahŕňajú bezpečnostné ventily, poistné ventily a sekvenčné ventily. Ak je nastavený tlak na poistnom ventile príliš nízky, ventil sa bude často otvárať, čo spôsobí straty pri pretečení. Naopak, ak je tlak nastavený príliš vysoko, môže sa zvýšiť vnútorný únik systému. V niektorých prípadoch môže nadmerná tesnosť tesnenia alebo poškodené tesnenie vyžadovať vyššie nastavenie tlaku, čo následne zvyšuje spotrebu energie a spôsobuje prehrievanie systému.
9. Environmentálne faktory
Nadmerné teplo alebo zdroj tepla v blízkosti stanice s hydraulickým čerpadlom, čo má za následok vysoké sálavé teplo, môže spôsobiť zvýšenie teploty oleja.
III. Preventívne opatrenia
1. Vyberte vhodný druh oleja; pre zariadenia so špeciálnymi požiadavkami použite špeciálny hydraulický olej.
Pre dlhotrvajúcu-prevádzku pri vysokom zaťažení alebo predĺžené intervaly výmeny oleja zvoľte vysokovýkonný-hydraulický olej proti-opotrebeniu.
2. Pravidelne vymieňajte hydraulický olej.
Hydraulický olej sa počas používania často zhoršuje v dôsledku faktorov, ako je emulgácia a tepelné reakcie.
Preto by sa mal pravidelne vymieňať-zvyčajne každý rok alebo približne každých osem mesiacov v prípade servosystémov.
3. Prísne dodržiavajte špecifikácie hladiny hydraulického oleja v prevádzkových postupoch. Neustále monitorujte hladinu oleja v nádrži a udržiavajte ju v normálnom rozsahu, aby sa zabezpečil účinný odvod tepla.
Zároveň, aby ste zabránili vniknutiu vzduchu, pravidelne kontrolujte tesnosť spojov, ako je napríklad prívodná rúrka oleja. Po každej výmene oleja úplne vypustite vzduch zo systému.
4. Vyberte vhodný chladič, pretože výber chladiča súvisí so stratou výkonu.
Zmerajte stratu výkonu existujúcich zariadení a strojov sledovaním nárastu teploty oleja počas určitého obdobia a potom vypočítajte stratu výkonu na základe zvýšenia teploty.
Počas bežnej údržby pravidelne kontrolujte a čistite chladič, aby ste sa uistili, že jeho vnútorné priechody zostanú bez prekážok a jeho vonkajší povrch zostane čistý.
5. Pravidelne vymieňajte filtračnú vložku, aby ste zabezpečili čistotu oleja a voľný prietok oleja.
6. V podmienkach, ktoré spĺňajú prevádzkové požiadavky, presne vypočítajte a upravte hodnoty tlaku, aby ste zabezpečili, že systém bude fungovať na vhodnej úrovni tlaku.
7. Vybavenie hydraulického systému by malo mať primerané vetracie podmienky.
IV. Záver
Tvorba tepla v hydraulických systémoch počas prevádzky je záležitosť, ktorú nemožno prehliadnuť.
Najmä v prípade lodných stavebných strojov sú takmer všetky mechanické pohyby poháňané hydraulikou, vďaka čomu je hydraulický systém najdôležitejšou a najzložitejšou súčasťou. Nadmerné teplo vedúce k prekročeniu limitov teploty môže spôsobiť množstvo porúch. Obsluha a personál údržby by preto mali prísne dodržiavať prevádzkové postupy a zabezpečiť správne používanie, kontrolu a údržbu, aby sa minimalizoval nárast teploty spôsobený nesprávnou prevádzkou.