Jakiego oleju hydraulicznego użyć w zasilaczu hydraulicznym?

Czym jest olej hydrauliczny — i dlaczego wybór właściwego ma znaczenie

Olej hydrauliczny to mineralny lub syntetyczny płyn, który przenosi moc, smaruje wewnętrzne elementy i rozprasza ciepło wewnątrz układu hydraulicznego. w agregat hydrauliczny nie jest to medium pasywne – to substancja robocza, która decyduje o tym, jak skutecznie generowana jest siła, jak długo działają uszczelnienia i pompy oraz jak niezawodnie cały system działa pod obciążeniem.

Krótka odpowiedź na pytanie „jakiego oleju hydraulicznego powinienem użyć” zależy od trzech czynników: klasy lepkości wymaganej przez Twoją pompę, zakresu temperatur roboczych Twojego zastosowania oraz zgodności pakietu dodatków z uszczelkami i metalami. Zrób to dobrze, a agregat hydrauliczny będzie działał czysto przez tysiące godzin. Jeśli popełnisz błąd, grozi Ci kawitacja, puchnięcie uszczelnienia i przedwczesna awaria pompy.

Główne rodzaje oleju hydraulicznego i jego zawartość

Większość olejów hydraulicznych należy do jednej z czterech kategorii. Każdy z nich ma specyficzny skład przeznaczony do różnych warunków pracy.

Mineralny olej hydrauliczny (HL, HM, HV)

Są to najpopularniejsze płyny stosowane w standardowych agregatach hydraulicznych, rafinowane z ropy naftowej. Gatunki ISO HL (inhibitory rdzy i utleniania), HM (z dodatkiem dodatków przeciwzużyciowych) i HV (wysoki wskaźnik lepkości w szerokim zakresie temperatur) obejmują większość zastosowań przemysłowych i mobilnych. HM46 i HM68 należą do najczęściej wybieranych gatunków na świecie.

Syntetyczny olej hydrauliczny (na bazie HFDU, PAO)

Polialfaolefiny (PAO) i płyny syntetyczne na bazie estrów oferują zazwyczaj szerszy zakres temperatur roboczych -40°C do 120°C w porównaniu z praktycznym zakresem temperatur oleju mineralnego wynoszącym około -20°C do 90°C. Są stosowane w agregatach hydraulicznych pracujących w ekstremalnie niskich temperaturach (urządzenia zewnętrzne w klimacie nordyckim) lub w zastosowaniach wymagających ciągłej dużej liczby cykli, gdzie problemem jest degradacja termiczna.

Ognioodporne płyny hydrauliczne (HFA, HFB, HFC, HFDU)

Stosowany w odlewniach, odlewniach ciśnieniowych i górnictwie podziemnym, gdzie wycieki w pobliżu źródeł zapłonu stwarzają ryzyko pożaru. Płyny wodno-glikolowe (HFC) są powszechne i zwykle pracują w temperaturze Zawartość wody 35–50%. , co zmniejsza smarowność — dlatego też parametry ciśnienia pompy muszą zostać odpowiednio obniżone.

Biodegradowalny olej hydrauliczny (HETG, HEPG, HEES)

Oleje roślinne (HETG) i estry syntetyczne (HEES) są wymagane w obszarach wrażliwych pod względem środowiskowym — maszynach leśnych, wyposażeniu pokładów morskich, rolnictwie w pobliżu dróg wodnych. Płyny HEES generalnie zapewniają lepszą stabilność utleniania niż HETG i są bardziej kompatybilne ze standardowymi materiałami uszczelniającymi.

Wyjaśnienie stopni lepkości — co oznaczają liczby

Wartości ISO VG (stopień lepkości) reprezentują lepkość kinematyczną płynu w centystokesach (cSt) w temperaturze 40°C. Poniżej wymieniono powszechnie stosowane gatunki stosowane w agregatach hydraulicznych:

VG 46 jest domyślnym wyborem dla większości agregatów hydraulicznych pracy w temperaturze otoczenia od 20°C do 50°C. Jeśli system stale pracuje chłodniej, przejdź na VG 32. Jeśli system pracuje cieplej lub przy wyższym utrzymującym się ciśnieniu (powyżej 250 barów), przejdź na VG 68.

Kluczowe właściwości określające wydajność oleju w zasilaczu hydraulicznym

Punktem wyjścia jest klasa lepkości, ale kilka innych właściwości bezpośrednio wpływa na zachowanie oleju wewnątrz pompy, bloku zaworów i siłowników agregatu hydraulicznego.

• Wskaźnik lepkości (VI): Mierzy, jak bardzo lepkość zmienia się wraz z temperaturą. Wyższy VI oznacza bardziej stabilną pracę przy wahaniach temperatury. Standardowe oleje mineralne HM mieszczą się w przedziale VI 95–105. Oleje i syntetyki HV osiągają VI 150.
• Dodatki przeciwzużyciowe (AW): Najpopularniejszy jest dialkiloditiofosforan cynku (ZDDP). Tworzy warstwę ochronną na łopatkach pompy, zębach przekładni i ślizgaczach tłoków. Niezbędny w pompach łopatkowych i zębatych pracujących pod ciśnieniem powyżej 100 barów.
• Stabilność oksydacyjna: Olej hydrauliczny ulega degradacji poprzez utlenianie, tworząc osad i kwasy. Wysokiej jakości oleje HM mają czas utleniania wynoszący 2 000–4 000 godzin w standardowych cyklach pracy. Syntetyki wydłużają ten czas do 8000 godzin.
• Deemulgowalność: Zdolność oleju do oddzielania się od zanieczyszczeń wodnych. Zła deemulgacja prowadzi do emulgowania, które niszczy film olejowy i przyspiesza korozję wewnątrz zbiornika agregatu hydraulicznego.
• Uwalnianie powietrza i odporność na pianę: Porwane powietrze powoduje kawitację. Olej hydrauliczny powinien szybko uwalniać rozpuszczone powietrze — dobra wartość testowa wynosi mniej niż 5 minut czasu uwalniania powietrza w temperaturze 50°C zgodnie z normą ISO 9120.

Jak dopasować olej hydrauliczny do typu pompy agregatu hydraulicznego

Różne konstrukcje pomp nakładają różne wymagania na płyn hydrauliczny. Użycie niewłaściwego typu oleju do pompy może spowodować zużycie znacznie przekraczające oczekiwania projektowe.

Pompy zębate

Pompy zębate tolerują szeroką gamę olejów hydraulicznych. HM46 jest standardową rekomendacją. Mogą poradzić sobie z nieco wyższym poziomem zanieczyszczeń niż pompy łopatkowe lub tłokowe, ale nadal zalecana jest czystość zgodna z klasą ISO 4406 18/16/13 lub wyższą.

Pompy łopatkowe

Pompy łopatkowe są najbardziej wrażliwe na jakość oleju. Wymagają dobra ochrona przed zużyciem ponieważ końcówki łopatek ocierają się o pierścień krzywkowy pod wpływem siły sprężyny i siły odśrodkowej. Niektórzy producenci pomp łopatkowych (na przykład Vickers/Eaton) zalecają, aby płyny spełniały ich własny test odporności na zużycie (test Vickers 35VQ25), a nie tylko klasyfikację ISO.

Pompy tłokowe osiowe

Wysokociśnieniowe osiowe pompy tłokowe (pracujące pod ciśnieniem 250–450 barów) w agregatach hydraulicznych stosowanych w prasach, wtryskarkach i dźwigach samojezdnych wymagają doskonałej smarności i czystości. Docelowy kod czystości ISO 4406 16.14.11 lub lepiej. HV46 lub HV68 są powszechnie stosowane do radzenia sobie ze zmianami temperatury w zastosowaniach mobilnych.

Zanieczyszczenie: prawdziwa przyczyna większości awarii oleju hydraulicznego

Badania głównych producentów podzespołów hydraulicznych konsekwentnie to pokazują ponad 70% awarii układów hydraulicznych są spowodowane zanieczyszczeniem cieczy, a nie samą degradacją oleju. Zanieczyszczenie występuje w trzech postaciach:

• Zanieczyszczenie cząstkami: Metalowe cząstki ścierne, piasek odlewniczy, odpryski spawalnicze i brud przedostający się przez odpowietrzniki lub uszczelki tłoczyska cylindrów. Kontrolowane przez filtrację powrotną i offline, ukierunkowane na filtry absolutne o wielkości 10 mikronów lub drobniejsze.
• Zanieczyszczenie wody: Kondensacja w zbiornikach z dużymi cyklami termicznymi lub wnikaniem z zewnątrz. Zawartość wody powyżej 0,1% zaczyna zmniejszać nośność oleju i sprzyja rozwojowi bakterii w płynach ulegających biodegradacji. Monitoruj za pomocą miareczkowania Karla Fischera.
• Zanieczyszczenie chemiczne: Mieszanie niezgodnych płynów hydraulicznych — na przykład dodanie oleju niezawierającego cynku (bezpopiołowego) do układu zawierającego olej AW na bazie cynku — może spowodować wytrącanie się dodatków i zatykanie filtra w ciągu kilku godzin.

Zmieniając rodzaj lub markę oleju w istniejącym zespole napędowym, zawsze przepłucz układ olejem mineralnym o niskiej lepkości i całkowicie spuść przed ponownym napełnieniem. Czyszczenie zbiornika pomiędzy wymianami oleju nie jest opcjonalne — usuwa natychmiast osad zanieczyszczający świeży olej.

Częstotliwość wymiany oleju i monitorowanie stanu

Wymiana oleju hydraulicznego według ustalonego harmonogramu godzinowego, niezależnie od rzeczywistego stanu, powoduje marnowanie oleju i stwarza ryzyko nadmiernego zużycia zdegradowanego płynu lub wyrzucenia oleju nadającego się do użytku. Zarządzanie olejem oparte na stanie jest lepszym podejściem w przypadku agregatów hydraulicznych pracujących w ciągłym użytkowaniu przemysłowym.

Jako punkt odniesienia, typowe okresy wymiany oleju mineralnego HM w dobrze utrzymanym zespole hydraulicznym wynoszą:

• Lekkie, kontrolowane środowisko: 2000–4000 godzin
• Średnie obciążenie, cykliczna praca w umiarkowanych temperaturach: 1000–2000 godzin
• Wysokie obciążenia, podwyższona temperatura lub narażenie na zanieczyszczenia: 500–1000 godzin

Wskaźniki stanu, które należy sprawdzić podczas zaplanowanego pobierania próbek oleju, obejmują: lepkość w temperaturze 40°C (±10% odchylenie od nowego oleju powoduje przegląd), liczbę kwasową (TAN powyżej 2,0 mg KOH/g dla oleju mineralnego wskazuje na utlenianie), zawartość wody (powyżej 0,1% wymaga natychmiastowego działania) i liczbę cząstek zgodnie z normą ISO 4406.

Praktyczny przewodnik po wyborze: jakiego oleju hydraulicznego użyć

Jeżeli w instrukcji producenta agregatu hydraulicznego określono rodzaj i lepkość oleju – należy się tego dokładnie trzymać. Specyfikacja ta uwzględnia luzy pompy, materiały uszczelnień i ciśnienie w układzie. Jeżeli instrukcja jest niedostępna lub podaje jedynie szeroki zakres, skorzystaj z tej ścieżki decyzyjnej:

1. Określ typ pompy (przekładnia, łopatka, tłok) i jej maksymalne ciśnienie robocze.
2. Określ normalny zakres temperatur roboczych w zbiorniku.
3. Jeżeli temperatura otoczenia jest stabilna i umiarkowana (15°C–45°C): stosować HM46 do pomp zębatych i łopatkowych, HM68 do wysokociśnieniowych pomp tłokowych.
4. Jeśli temperatura otoczenia znacznie się waha lub urządzenie jest mobilne: użyj HV46 ze względu na wyższy wskaźnik lepkości.
5. Jeśli aplikacja odbywa się w pobliżu wody lub obszarów wrażliwych ekologicznie: należy użyć biodegradowalnego płynu na bazie estrów syntetycznych HEES o odpowiedniej klasie lepkości.
6. Jeżeli występuje ryzyko pożaru: skonsultuj się z producentem pompy w sprawie zatwierdzonych typów cieczy ognioodpornych i zastosuj odpowiednie obniżenie ciśnienia.

Nigdy nie mieszaj marek lub typów olejów hydraulicznych bez sprawdzenia zgodności dodatków obu producentów. Nawet dwa oleje HM46 od różnych dostawców mogą zawierać niezgodne dodatki chemiczne.