Ce ulei hidraulic să folosiți într-o unitate de alimentare hidraulică?

Ce este uleiul hidraulic și de ce este important să alegeți cel potrivit

Uleiul hidraulic este un fluid mineral sau sintetic care transmite putere, lubrifiază componentele interne și disipează căldura în interiorul unui sistem hidraulic. Într-o unitate hidraulică , nu este un mediu pasiv - este substanța de lucru care determină cât de eficient este generată forța, cât durează etanșările și pompele și cât de fiabil funcționează întregul sistem sub sarcină.

Răspunsul scurt la „ce ulei hidraulic ar trebui să folosesc” depinde de trei factori: gradul de vâscozitate cerut de pompa dumneavoastră, intervalul de temperatură de funcționare al aplicației dumneavoastră și compatibilitatea pachetului de aditivi cu garniturile și metalele dumneavoastră. Faceți-le corect, iar unitatea hidraulică funcționează curat timp de mii de ore. Gândiți-le greșit și vă confruntați cu cavitația, umflarea etanșării și defecțiunea prematură a pompei.

Principalele tipuri de ulei hidraulic și ce conțin ele

Majoritatea uleiurilor hidraulice se încadrează în una din cele patru categorii. Fiecare are o compoziție specifică concepută pentru diferite condiții de funcționare.

Ulei hidraulic pe bază de minerale (HL, HM, HV)

Rafinate din petrol brut, acestea sunt cele mai frecvente fluide utilizate în unitățile hidraulice standard. Clasele ISO HL (inhibitori de rugină și oxidare), HM (adăugați aditivi anti-uzură) și HV (indice de vâscozitate ridicat pentru o gamă largă de temperaturi) acoperă majoritatea aplicațiilor industriale și mobile. HM46 și HM68 sunt printre cele mai larg specificate clase la nivel global.

Ulei hidraulic sintetic (HFDU, pe bază de PAO)

Polialfaolefina (PAO) și fluidele sintetice pe bază de ester oferă un interval mai larg de temperatură de funcționare, de obicei -40°C până la 120°C , în comparație cu intervalul practic al uleiului mineral de aproximativ -20°C până la 90°C. Sunt utilizate în unități hidraulice care funcționează în condiții de frig extrem (echipamente de exterior în climat nordic) sau aplicații continue cu ciclu înalt, unde degradarea termică este o preocupare.

Fluide hidraulice rezistente la foc (HFA, HFB, HFC, HFDU)

Folosit în turnătorii, operațiunile de turnare sub presiune și minerit subteran, unde scurgerile din apropierea surselor de aprindere creează risc de incendiu. Fluidele apă-glicol (HFC) sunt obișnuite și de obicei rulează la 35-50% conținut de apă , ceea ce reduce gradul de lubrifiere - astfel încât presiunea nominală a pompei trebuie redusă corespunzător.

Ulei hidraulic biodegradabil (HETG, HEPG, HEES)

Uleiurile vegetale (HETG) și fluidele esterice sintetice (HEES) sunt necesare în zonele sensibile din punct de vedere ecologic - mașini forestiere, echipamente maritime de punte, agricultura în apropierea căilor navigabile. Fluidele HEES oferă în general o stabilitate la oxidare mai bună decât HETG și sunt mai compatibile cu materialele standard de etanșare.

Clasele de vâscozitate explicate - Ce înseamnă numerele

Numerele ISO VG (gradul de viscozitate) reprezintă vâscozitatea cinematică a fluidului în centistokes (cSt) la 40°C. Calitățile obișnuite utilizate în unitățile hidraulice sunt enumerate mai jos:

VG 46 este alegerea implicită pentru majoritatea unităților de alimentare hidraulice functioneaza intre 20°C si 50°C temperatura mediului ambiant. Dacă sistemul funcționează mai rece în mod constant, coborâți la VG 32. Dacă funcționează mai cald sau la o presiune susținută mai mare (peste 250 bar), treceți la VG 68.

Proprietăți cheie care determină performanța uleiului într-o unitate de putere hidraulică

Gradul de vâscozitate este punctul de plecare, dar alte câteva proprietăți afectează în mod direct modul în care uleiul se comportă în interiorul pompei, blocului de supape și dispozitivelor de acționare ale unității hidraulice.

• Indicele de vâscozitate (VI): Măsoară cât de mult se modifică vâscozitatea cu temperatura. Un VI mai mare înseamnă o performanță mai stabilă în timpul variațiilor de temperatură. Uleiurile minerale HM standard se află în jurul VI 95–105. Uleiurile HV și sinteticele ajung la VI 150 .
• Aditivi anti-uzură (AW): Dialchilditiofosfatul de zinc (ZDDP) este cel mai comun. Formează o peliculă de sacrificiu pe paletele pompei, dinții angrenajului și papucii pistonului. Esențial pentru pompele cu palete și cu viteze care funcționează peste 100 bar.
• Stabilitate la oxidare: Uleiul hidraulic se degradează prin oxidare, formând nămol și acizi. Uleiurile HM de calitate au o durată de oxidare de 2.000–4.000 de ore în cicluri de lucru standard. Sinteticele extind acest lucru la 8.000 de ore.
• Demulsibilitatea: Capacitatea uleiului de a se separa de contaminarea apei. Demulsibilitatea slabă duce la emulsionare, care distruge pelicula de ulei și accelerează coroziunea în interiorul rezervorului unității hidraulice.
• Eliberarea aerului și rezistența la spumă: Aerul antrenat provoacă cavitație. Uleiul hidraulic ar trebui să elibereze aerul dizolvat rapid - o valoare bună de testare este mai puțin de 5 minute timp de eliberare a aerului la 50°C conform ISO 9120.

Cum să potriviți uleiul hidraulic cu tipul de pompă al unității hidraulice

Diferite modele de pompe impun cerințe diferite asupra fluidului hidraulic. Utilizarea unui tip de ulei greșit pentru pompă poate cauza rate de uzură mult peste așteptările de proiectare.

Pompe cu viteze

Pompele cu angrenaje sunt tolerante la o gamă largă de uleiuri hidraulice. HM46 este recomandarea standard. Acestea pot gestiona niveluri de contaminare puțin mai mari decât pompele cu palete sau cu piston, dar curățenia conform ISO 4406 clasa 18/16/13 sau mai bună este totuși recomandabilă.

Pompe cu palete

Pompele cu palete sunt cele mai sensibile la calitatea uleiului. Ei cer bună protecție anti-uzură deoarece vârfurile paletelor merg pe inelul camei sub arc și forță centrifugă. Unii producători de pompe cu palete (Vickers/Eaton, de exemplu) specifică fluidele care îndeplinesc propriul test anti-uzură (testul Vickers 35VQ25) și nu doar clasificarea ISO.

Pompe cu piston axial

Pompele cu piston axial de înaltă presiune (funcționează la 250–450 bar) în unitățile hidraulice utilizate pentru prese, turnare prin injecție și macarale mobile necesită lubrifiere și curățenie excelente. Codul de curățenie țintă ISO 4406 de 16/14/11 sau mai bine. HV46 sau HV68 sunt specificate în mod obișnuit pentru a gestiona variațiile de temperatură în aplicațiile mobile.

Contaminarea: cauza reală a majorității defecțiunilor uleiului hidraulic

Studiile de la marii producători de componente hidraulice arată în mod constant acest lucru peste 70% din defecțiunile sistemului hidraulic sunt cauzate de contaminarea fluidelor, mai degrabă decât de degradarea uleiului. Contaminarea are trei forme:

• Contaminarea cu particule: Particule metalice de uzură, nisip de turnare, stropi de sudură și murdărie ingerată prin ventilații sau garniturile tijei cilindrului. Controlat prin filtrare pe linie de retur și offline, vizând filtre absolute de 10 microni sau mai fine.
• Contaminarea apei: Condens în rezervoare cu cicluri termice mari sau intrare externă. Conținutul de apă peste 0,1% începe să reducă capacitatea de transport a uleiului și promovează creșterea bacteriilor în fluidele biodegradabile. Monitor cu titrare Karl Fischer.
• Contaminare chimică: Amestecarea fluidelor hidraulice incompatibile - de exemplu, adăugarea de ulei fără zinc (fără cenuşă) la un sistem care conţine ulei AW pe bază de zinc - poate cauza precipitarea aditivului şi blocarea filtrului în câteva ore.

Când schimbați tipul sau marca de ulei într-o unitate hidraulică existentă, spălați întotdeauna sistemul cu un ulei mineral cu vâscozitate scăzută și scurgeți complet înainte de umplere. Curățarea rezervorului între schimburile de ulei nu este opțională - elimină imediat nămolul care contaminează uleiul proaspăt.

Intervalele de schimbare a uleiului și monitorizarea stării

Schimbarea uleiului hidraulic într-un program cu oră fixă, indiferent de starea reală, irosește ulei și riscă fie să se extindă prea mult fluidul degradat, fie să se arunce uleiul utilizabil. Gestionarea uleiului în funcție de condiții este o abordare mai bună pentru unitățile hidraulice în utilizare industrială continuă.

Ca punct de referință, intervalele tipice de schimbare a uleiului pentru uleiul mineral HM într-o unitate de putere hidraulică bine întreținută sunt:

• Utilizare ușoară, mediu controlat: 2.000-4.000 de ore
• Ciclu de utilizare medie, temperatură moderată: 1.000-2.000 de ore
• Expunere la sarcină ridicată, temperatură ridicată sau contaminare: 500-1.000 de ore

Indicatorii de stare de testat în timpul prelevării de ulei programate includ: vâscozitatea la 40°C (± 10% abatere de la revizuirea declanșatorilor de ulei nou), numărul de acid (TAN peste 2,0 mg KOH/g pentru uleiul mineral indică oxidare), conținutul de apă (peste 0,1% necesită acțiune imediată) și numărul de particule conform ISO 4406.

Ghid practic de selecție: ce ulei hidraulic să folosiți

Dacă manualul producătorului unității hidraulice specifică un tip de ulei și o vâscozitate, urmați-le exact. Această specificație ține cont de spațiul liber al pompei, materialele de etanșare și presiunea sistemului. Când manualul nu este disponibil sau oferă doar o gamă largă, utilizați această cale de decizie:

1. Identificați tipul dvs. de pompă (dintaj, palete, piston) și presiunea maximă de funcționare a acesteia.
2. Determinați intervalul normal de temperatură de funcționare la rezervor.
3. Dacă temperatura ambientală este stabilă și moderată (15°C–45°C): utilizați HM46 pentru pompe cu angrenaje și palete, HM68 pentru pompe cu piston de înaltă presiune.
4. Dacă temperatura ambiantă variază mult sau unitatea este mobilă: utilizați HV46 pentru indicele său de vâscozitate mai mare.
5. Dacă aplicarea este în apropierea apei sau a zonelor sensibile din punct de vedere ecologic: utilizați fluid biodegradabil cu ester sintetic HEES în gradul de vâscozitate corect.
6. Dacă există riscul de incendiu: consultați producătorul pompei pentru tipurile de fluide rezistente la foc aprobate și aplicați reducerea presiunii corespunzătoare.

Nu amestecați niciodată mărci sau tipuri de ulei hidraulic fără a confirma compatibilitatea aditivilor cu ambii producători. Chiar și două uleiuri HM46 de la furnizori diferiți pot conține substanțe chimice de aditivi incompatibile.