دمای بیش از حد بالای روغن هیدرولیک در یک سیستم هیدرولیک می تواند به شدت بر پایداری روغن تأثیر بگذارد و در نتیجه بر عملکرد آب بندی، عمر مفید و راندمان انتقال کل سیستم تأثیر بگذارد. این ممکن است منجر به عملکرد کند یا ضعیف عملگرها شود و حتی منجر به عواقب جدی تری شود. بنابراین، در حین نظارت بر افزایش دمای نرمال در سیستم هیدرولیک، تشخیص سریع گرمای بیش از حد، شناسایی علل ریشه ای و رفع عیوب برای اطمینان از عملکرد صحیح سیستم بسیار مهم است.
I. خطرات دمای بیش از حد روغن هیدرولیک برای سیستم هیدرولیک
1. کاهش ویسکوزیته روغن هیدرولیک
ویسکوزیته روغن هیدرولیک با دما تغییر می کند. هنگامی که دما خیلی بالا میرود، ویسکوزیته روغن کاهش مییابد که منجر به افزایش نشتی و کاهش راندمان حجمی میشود.
در عین حال، عملکرد روانکاری بدتر می شود و در نتیجه سایش و حتی تشنج تسریع می شود.
2. اجزای سیستم هیدرولیک به دلیل گرمای بیش از حد منبسط می شوند
از آنجایی که ضرایب انبساط خطی، شرایط گرمایش و سرمایش در قسمتهای مختلف سیستم متفاوت است، هر جزء هنگام گرم شدن به طور متفاوتی منبسط میشود و در نتیجه درجات مختلفی از تغییر شکل ایجاد میشود. این ممکن است فاصله طبیعی اولیه بین قطعات متحرک را مختل کند، مقاومت اصطکاک را افزایش دهد و باعث شود قرقرههای سوپاپ به راحتی گیر کنند.
در عین حال، دماهای بالا لایه روغن روان کننده را نازک می کند، سایش مکانیکی را افزایش می دهد و منجر به خرابی زودرس یا حتی از بین رفتن سطوح دقیق-جفت شده در اجزا می شود.
3. اکسیداسیون و تجزیه روغن را تسریع می کند
در حین استفاده، روغن به دلیل قرار گرفتن در معرض گرما، اکسیژن و مواد فلزی تحت اکسیداسیون قرار می گیرد که منجر به خراب شدن روغن می شود.
هنگامی که دما و فشار افزایش می یابد، سرعت اکسیداسیون تسریع می شود و محصولات جانبی اکسیداسیون خورندگی را نسبت به فلز افزایش می دهند.
4. تسریع پیری و فرسودگی مهر و موم، کاهش عمر مفید آنها، از بین رفتن عملکرد آب بندی و منجر به نشت شدید سیستم می شود.
5. مستعد آلودگی
دمای بیش از حد روغن می تواند باعث تبخیر شود و منجر به تبخیر رطوبت و ایجاد حفره در اجزا شود. اکسیداسیون روغن منجر به رسوباتی مانند ژل{1}}می شود که باعث مسدود شدن عناصر فیلتر و میرایی سوراخ های درون شیرهای هیدرولیک می شود و باعث عملکرد غیرعادی سیستم می شود.
II. دلایل دمای بیش از حد روغن هیدرولیک
1. نوع و گرید ویسکوزیته روغن الزامات را برآورده نمی کند
روغن هیدرولیک باید بر اساس فشار عملیاتی سیستم هیدرولیک انتخاب شود. فشارهای کاری مختلف، تقاضاهای متفاوتی را بر کیفیت روغن هیدرولیک تحمیل می کند.
به طور کلی، با افزایش فشار عملیاتی، عملکرد بالاتری از نظر مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر اکسیداسیون، ضد کف کردن، دمولاسیون و پایداری هیدرولیتیک مورد نیاز است.
علاوه بر این، برای جلوگیری از نشتی ناشی از افزایش فشار، ویسکوزیته روغن نیز باید به همان نسبت افزایش یابد.
2. آلودگی شدید روغن هیدرولیک
به دلیل شرایط عینی داخلی و خارجی، در محیط های خشن مانند مناطق گرد و غبار یا مرطوب، هر چه سیستم هیدرولیک طولانی تر عمل کند، احتمال مخلوط شدن ناخالصی ها و آلاینده ها در روغن بیشتر می شود. این می تواند به دقت سطوح جفت در اجزای هیدرولیک آسیب برساند، نشت را افزایش دهد، و در موارد شدید، عمر مفید قطعه را کاهش دهد.
به طور خاص، هنگامی که آلاینده ها از فیلتر روغن عبور می کنند، تمایل دارند روی عنصر فیلتر داخل فیلتر جمع شوند و مقاومت مکش و مصرف انرژی را افزایش دهند که به نوبه خود باعث افزایش دمای روغن می شود.
3. سطح روغن پایین در مخزن
هنگامی که روغن کافی در مخزن وجود ندارد، سیستم هیدرولیک فاقد جریان کافی برای انتقال گرمای تولید شده در داخل است و در نتیجه دمای روغن افزایش می یابد.
4. آلودگی هوا در سیستم
تحت فشار کم، هوا حباب های کوچک متعددی را در داخل روغن تشکیل می دهد. هنگامی که این حباب ها به یک منطقه فشار قوی-حرکت می کنند، فوراً توسط روغن-فشار بالا خرد می شوند. حباب هایی که به سرعت فشرده شده و پاره می شوند مقدار زیادی گرما آزاد می کنند و باعث افزایش دمای روغن می شوند.
5. گرفتگی فیلتر روغن
زمانی که ذرات ساینده، ناخالصی ها و گرد و غبار از فیلتر روغن عبور می کنند، روی عنصر فیلتر گیر می کنند و مقاومت در برابر مکش روغن و مصرف انرژی را افزایش می دهند که به نوبه خود باعث افزایش دمای روغن می شود.
6. اختلال در عملکرد سیستم گردش خون خنک کننده
خنک کننده های روغن هیدرولیک به دو دسته-خنک شونده با هوا و{1}}خنک شونده با آب تقسیم می شوند که امروزه از مدل های خنک شونده با آب بیشتر در سیستم های هیدرولیک دریایی استفاده می شود.
در طول فرآیند تبدیل و انتقال انرژی در یک سیستم هیدرولیک، تلفات انرژی مانند تبدیل انرژی مکانیکی و هیدرولیکی به انرژی حرارتی رخ میدهد. نقش کولر دفع این گرما است.
پس از استفاده طولانی مدت، به دلیل تصفیه آب با کیفیت نامناسب، رسوبات به تدریج روی سطوح لوله های خنک کننده یا صفحات خنک کننده جمع می شوند. این رسوبات در طول زمان ایجاد می شوند و به تدریج قطر داخلی لوله های خنک کننده را کاهش می دهند و در نهایت باعث انسداد می شوند و در نتیجه مانع از انتقال حرارت بین آب خنک کننده و روغن می شوند.
7. سایش شدید قطعات منجر به افزایش نشت داخلی می شود
آستین سیلندر و پیستون، و همچنین پمپهای مختلف (مانند بدنه پمپ دنده و صفحات جانبی، یا پیستونها و سیلندرهای پمپ پیستون)، به مهر و مومهای خالی متکی هستند. سایش این قطعات باعث افزایش نشت داخلی می شود و در نتیجه باعث افزایش دمای روغن می شود.
8. تنظیم نادرست فشار سیستم هیدرولیک
سیستم های هیدرولیک معمولاً شامل شیرهای ایمنی، شیرهای کمکی و شیرهای متوالی هستند. اگر تنظیم فشار شیر اطمینان خیلی کم باشد، شیر به طور مکرر باز می شود و باعث تلفات سرریز می شود. برعکس، اگر فشار بیش از حد بالا تنظیم شود، نشت سیستم داخلی ممکن است افزایش یابد. در برخی موارد، سفتی آب بندی بیش از حد یا سیل های آسیب دیده ممکن است به تنظیمات فشار بالاتر نیاز داشته باشد که به نوبه خود مصرف انرژی را افزایش می دهد و باعث گرم شدن بیش از حد سیستم می شود.
9. عوامل محیطی
گرمای بیش از حد یا منبع گرما در نزدیکی ایستگاه پمپ هیدرولیک که منجر به گرمای تابشی زیاد می شود، می تواند باعث افزایش دمای روغن شود.
III. اقدامات پیشگیرانه
1. درجه روغن مناسب را انتخاب کنید. برای تجهیزات با شرایط خاص، از روغن هیدرولیک اختصاصی استفاده کنید.
برای کارکرد طولانی مدت با بار بالا یا فواصل طولانی تعویض روغن، روغن هیدرولیک ضد سایش با عملکرد بالا را انتخاب کنید.
2. روغن هیدرولیک را به صورت دوره ای تعویض کنید.
روغن هیدرولیک اغلب در حین استفاده به دلیل عواملی مانند امولسیون شدن و واکنش های حرارتی خراب می شود.
بنابراین، باید به طور منظم-به طور معمول هر سال یا تقریباً هر هشت ماه یک بار برای سیستم های سروو تعویض شود.
3. به شدت به مشخصات سطح روغن هیدرولیک در روش های عملیاتی پایبند باشید. به طور مداوم سطح روغن را در مخزن کنترل کنید و آن را در محدوده نرمال نگه دارید تا از اتلاف گرما موثر اطمینان حاصل کنید.
در عین حال، برای جلوگیری از ورود هوا، به طور مرتب یکپارچگی آب بندی اتصالات مانند لوله ورودی روغن را بررسی کنید. پس از هر تعویض روغن، هوای سیستم را به طور کامل پاک کنید.
4. یک کولر مناسب انتخاب کنید، زیرا انتخاب کولر با اتلاف برق مرتبط است.
اتلاف توان تجهیزات و ماشین آلات موجود را با نظارت بر افزایش دمای روغن در یک دوره معین اندازه گیری کنید، سپس تلفات توان را بر اساس افزایش دما محاسبه کنید.
در طول تعمیر و نگهداری معمول، به طور منظم کولر را بازرسی و تمیز کنید تا مطمئن شوید که مسیرهای داخلی آن بدون مانع باقی می ماند و سطح خارجی آن تمیز می ماند.
5. المنت فیلتر را به طور مرتب تعویض کنید تا از تمیزی روغن و جریان بدون مانع روغن اطمینان حاصل کنید.
6. تحت شرایطی که الزامات عملیاتی را برآورده می کند، مقادیر فشار را به دقت محاسبه و تنظیم کنید تا از عملکرد سیستم در سطح فشار مناسب اطمینان حاصل کنید.
7. تجهیزات سیستم هیدرولیک باید دارای شرایط تهویه مناسب باشند.
IV. نتیجه گیری
تولید گرما در سیستم های هیدرولیک در حین بهره برداری موضوعی است که نمی توان از آن چشم پوشی کرد.
به ویژه برای ماشینهای ساخت و ساز دریایی، تقریباً تمام حرکات مکانیکی توسط هیدرولیک هدایت میشوند و سیستم هیدرولیک را مهمترین و پیچیدهترین جزء آن میسازد. گرمای بیش از حد که منجر به فراتر رفتن دما از حد مجاز می شود می تواند باعث خرابی های متعدد شود. بنابراین، اپراتورها و پرسنل تعمیر و نگهداری باید به شدت از رویه های عملیاتی پیروی کنند، از استفاده مناسب، بازرسی و نگهداری اطمینان حاصل کنند تا افزایش دما ناشی از عملکرد نامناسب را به حداقل برسانند.