ما هو الزيت الهيدروليكي الذي يجب استخدامه في وحدة الطاقة الهيدروليكية؟

ما هو الزيت الهيدروليكي — وما أهمية اختيار الزيت المناسب

الزيت الهيدروليكي هو سائل معدني أو اصطناعي ينقل الطاقة، ويزيت المكونات الداخلية، ويبدد الحرارة داخل النظام الهيدروليكي. في أ وحدة الطاقة الهيدروليكية إنها ليست وسيلة سلبية - إنها المادة العاملة التي تحدد مدى كفاءة توليد القوة، ومدة بقاء الأختام والمضخات، ومدى موثوقية أداء النظام بأكمله تحت الحمل.

تعتمد الإجابة المختصرة على "ما الزيت الهيدروليكي الذي يجب أن أستخدمه" على ثلاثة عوامل: درجة اللزوجة التي تتطلبها مضختك، ونطاق درجة حرارة التشغيل للتطبيق الخاص بك، وتوافق الحزمة الإضافية مع الأختام والمعادن الخاصة بك. إذا قمت بذلك بشكل صحيح، وستعمل وحدة الطاقة الهيدروليكية بشكل نظيف لآلاف الساعات. إذا أخطأت في فهمهم، فسوف تواجه التجويف، وتضخم الختم، وفشل المضخة المبكر.

الأنواع الرئيسية للزيوت الهيدروليكية وما تحتويه

تنقسم معظم الزيوت الهيدروليكية إلى واحدة من أربع فئات. لكل منها تركيبة محددة مصممة لظروف تشغيل مختلفة.

الزيت الهيدروليكي ذو الأساس المعدني (HL، HM، HV)

يتم تكريره من النفط الخام، وهو أكثر السوائل شيوعًا المستخدمة في وحدات الطاقة الهيدروليكية القياسية. تغطي درجات ISO HL (مثبطات الصدأ والأكسدة)، وHM (إضافات مضادة للتآكل مضافة)، وHV (مؤشر اللزوجة العالية لنطاق واسع من درجات الحرارة) غالبية التطبيقات الصناعية والمتنقلة. تعد اتش ام 46 وHM68 من بين أكثر الدرجات المحددة على نطاق واسع على مستوى العالم.

الزيت الهيدروليكي الاصطناعي (HFDU، المعتمد على PAO)

توفر السوائل الاصطناعية ذات قاعدة الألفاوليفين (PAO) والإستر نطاقًا أوسع لدرجات حرارة التشغيل عادةً -40 درجة مئوية إلى 120 درجة مئوية ، مقارنة بالنطاق العملي للزيوت المعدنية الذي يتراوح تقريبًا من -20 درجة مئوية إلى 90 درجة مئوية. يتم استخدامها في وحدات الطاقة الهيدروليكية التي تعمل في البرد القارس (المعدات الخارجية في مناخات الشمال) أو في تطبيقات الدورة العالية المستمرة حيث يكون التدهور الحراري أمرًا مثيرًا للقلق.

السوائل الهيدروليكية المقاومة للحريق (HFA، HFB، HFC، HFDU)

يستخدم في المسابك، وعمليات الصب، والتعدين تحت الأرض حيث تؤدي التسربات بالقرب من مصادر الإشعال إلى خطر الحريق. تعد سوائل جليكول الماء (HFC) شائعة ويتم تشغيلها عادةً عند 35-50% محتوى مائي ، مما يقلل من التشحيم - لذلك يجب تخفيض تصنيفات ضغط المضخة وفقًا لذلك.

الزيت الهيدروليكي القابل للتحلل الحيوي (HETG، HEPG، HEES)

الزيوت النباتية (HETG) وسوائل الإستر الاصطناعية (HEES) مطلوبة في المناطق الحساسة بيئيًا - آلات الغابات، ومعدات سطح السفينة البحرية، والزراعة بالقرب من الممرات المائية. توفر سوائل HEES عمومًا ثباتًا أفضل للأكسدة من HETG وأكثر توافقًا مع مواد الختم القياسية.

شرح درجات اللزوجة - ماذا تعني الأرقام

تمثل أرقام ISO VG (درجة اللزوجة) اللزوجة الحركية للسائل بالسنتيستوك (cSt) عند 40 درجة مئوية. الدرجات الشائعة المستخدمة في وحدات الطاقة الهيدروليكية مذكورة أدناه:

VG 46 هو الخيار الافتراضي لمعظم وحدات الطاقة الهيدروليكية تعمل بين 20 درجة مئوية و50 درجة مئوية درجة الحرارة المحيطة. إذا كان النظام يعمل بشكل أكثر برودة باستمرار، فانتقل إلى VG 32. وإذا كان يعمل بشكل أكثر سخونة أو عند ضغط أعلى مستدام (أعلى من 250 بار)، فانتقل إلى VG 68.

الخصائص الرئيسية التي تحدد أداء الزيت في وحدة الطاقة الهيدروليكية

درجة اللزوجة هي نقطة البداية، ولكن هناك العديد من الخصائص الأخرى التي تؤثر بشكل مباشر على كيفية تصرف الزيت داخل المضخة، وكتلة الصمام، ومحركات وحدة الطاقة الهيدروليكية.

• مؤشر اللزوجة (السادس): يقيس مقدار تغير اللزوجة مع درجة الحرارة. ويعني ارتفاع مستوى VI أداءً أكثر استقرارًا عبر تقلبات درجات الحرارة. تقع زيوت HM المعدنية القياسية حول VI 95-105. تصل الزيوت والمواد التركيبية ذات الجهد العالي إلى VI 150.
• إضافات مقاومة التآكل (AW): يعتبر ثنائي ألكيل ديثيوفوسفات الزنك (ZDDP) هو الأكثر شيوعًا. إنه يشكل طبقة قربانية على دوارات المضخة، وأسنان التروس، ونعال المكبس. ضروري لمضخات الريشة والعتاد التي تعمل فوق 100 بار.
• استقرار الأكسدة: يتحلل الزيت الهيدروليكي من خلال الأكسدة ويشكل الحمأة والأحماض. تتمتع زيوت HM عالية الجودة بعمر أكسدة يتراوح بين 2000 إلى 4000 ساعة في دورات العمل القياسية. تمتد المواد التركيبية إلى 8000 ساعة.
• القابلية للتحلل: قدرة الزيت على الانفصال عن تلوث الماء. يؤدي ضعف قابلية الاستحلاب إلى الاستحلاب، مما يؤدي إلى تدمير طبقة الزيت وتسريع التآكل داخل خزان وحدة الطاقة الهيدروليكية.
• إطلاق الهواء ومقاومة الرغوة: الهواء المحبوس يسبب التجويف. يجب أن يطلق الزيت الهيدروليكي الهواء المذاب بسرعة - قيمة الاختبار الجيدة هي أقل من 5 دقائق من وقت إطلاق الهواء عند 50 درجة مئوية وفقًا لمعيار ISO 9120.

كيفية مطابقة الزيت الهيدروليكي مع نوع مضخة وحدة الطاقة الهيدروليكية لديك

تضع تصميمات المضخات المختلفة متطلبات مختلفة على السائل الهيدروليكي. يمكن أن يؤدي استخدام نوع زيت خاطئ للمضخة إلى معدلات تآكل أعلى بكثير من توقعات التصميم.

مضخات والعتاد

تتحمل مضخات التروس مجموعة واسعة من الزيوت الهيدروليكية. HM46 هي التوصية القياسية. يمكنها التعامل مع مستويات تلوث أعلى قليلاً من المضخات الريشية أو المكبسية، ولكن لا يزال من المستحسن الحفاظ على نظافة وفقًا لفئة ISO 4406 18/16/13 أو أفضل.

مضخات ريشة

تعتبر مضخات الريشة هي الأكثر حساسية لجودة الزيت. أنها تتطلب حماية جيدة ضد التآكل لأن أطراف الريشة تعمل ضد حلقة الكامة تحت قوة الزنبرك والطرد المركزي. تحدد بعض الشركات المصنعة لمضخات الريشة (Vickers/Eaton، على سبيل المثال) السوائل التي تلبي اختبار مقاومة التآكل الخاص بها (اختبار Vickers 35VQ25) بدلاً من تصنيف ISO فقط.

مضخات المكبس المحوري

تتطلب مضخات المكبس المحوري عالية الضغط (التي تعمل عند 250-450 بار) في وحدات الطاقة الهيدروليكية المستخدمة في المكابس وقولبة الحقن والرافعات المتنقلة تشحيمًا ونظافة ممتازة. كود النظافة المستهدف ISO 4406 16/14/11 أو أفضل. يتم تحديد HV46 أو HV68 بشكل شائع للتعامل مع التغيرات في درجات الحرارة في تطبيقات الهاتف المحمول.

التلوث: السبب الحقيقي لمعظم أعطال الزيت الهيدروليكي

تظهر الدراسات التي تجريها كبرى الشركات المصنعة للمكونات الهيدروليكية ذلك باستمرار أكثر من 70% من أعطال النظام الهيدروليكي تنتج عن تلوث السوائل بدلاً من تحلل الزيت وحده. التلوث يأتي في ثلاثة أشكال:

• تلوث الجسيمات: جزيئات التآكل المعدنية، والرمل المصبوب، وبقع اللحام، والأوساخ التي يتم تناولها من خلال أجهزة التنفس أو أختام قضيب الأسطوانة. يتم التحكم فيه عن طريق خط الإرجاع والترشيح دون الاتصال بالإنترنت، ويستهدف المرشحات المطلقة 10 ميكرون أو المرشحات الدقيقة.
• تلوث المياه: التكثيف في الخزانات ذات الدورة الحرارية الكبيرة، أو الدخول الخارجي. يبدأ محتوى الماء الذي يزيد عن 0.1% في تقليل قدرة الزيت على حمل الحمولة ويعزز نمو البكتيريا في السوائل القابلة للتحلل. المراقبة باستخدام المعايرة بالتحليل الحجمي بطريقة Karl Fischer.
• التلوث الكيميائي: يمكن أن يؤدي خلط السوائل الهيدروليكية غير المتوافقة — على سبيل المثال، إضافة زيت خالي من الزنك (عديم الرماد) إلى نظام يحتوي على زيت AW قائم على الزنك — إلى حدوث ترسيب إضافي وانسداد الفلتر في غضون ساعات.

عند تغيير نوع الزيت أو العلامة التجارية في وحدة طاقة هيدروليكية موجودة، اغسل النظام دائمًا بزيت معدني منخفض اللزوجة وقم بتصريفه بالكامل قبل إعادة تعبئته. إن تنظيف الخزان بين فترات تغيير الزيت ليس أمرًا اختياريًا، فهو يزيل الحمأة التي تلوث الزيت الطازج على الفور.

فترات تغيير الزيت ومراقبة الحالة

يؤدي تغيير الزيت الهيدروليكي وفقًا لجدول زمني محدد الساعات بغض النظر عن الحالة الفعلية إلى إهدار الزيت ويخاطر إما بتمديد السوائل المتدهورة بشكل مفرط أو التخلص من الزيت القابل للاستخدام. تعد إدارة الزيت على أساس الحالة أسلوبًا أفضل لوحدات الطاقة الهيدروليكية في الاستخدام الصناعي المستمر.

كخط أساس، فإن فترات تغيير الزيت النموذجية لزيت HM المعدني في وحدة الطاقة الهيدروليكية التي يتم صيانتها جيدًا هي:

• واجب خفيف، بيئة خاضعة للرقابة: 2000-4000 ساعة
• واجب متوسط، ركوب الدراجات في درجة حرارة معتدلة: 1000-2000 ساعة
• ارتفاع الخدمة أو ارتفاع درجة الحرارة أو التعرض للتلوث: 500-1000 ساعة

تتضمن مؤشرات الحالة التي سيتم اختبارها أثناء أخذ عينات الزيت المجدولة ما يلي: اللزوجة عند 40 درجة مئوية (±10% انحراف عن مراجعة محفزات الزيت الجديدة)، ورقم الحمض (TAN أعلى من 2.0 ملجم KOH/جرام للزيوت المعدنية يشير إلى الأكسدة)، ومحتوى الماء (أعلى من 0.1% يتطلب إجراءً فوريًا)، وعدد الجسيمات وفقًا لمعيار ISO 4406.

دليل الاختيار العملي: أي زيت هيدروليكي يجب استخدامه

إذا كان دليل الشركة المصنعة لوحدة الطاقة الهيدروليكية لديك يحدد نوع الزيت واللزوجة، فاتبعه بدقة. تمثل هذه المواصفات خلوص المضخة، ومواد الختم، وضغط النظام. عندما لا يكون الدليل متاحًا أو يقدم نطاقًا واسعًا فقط، استخدم مسار القرار هذا:

1. حدد نوع المضخة الخاصة بك (تروس، ريشة، مكبس) وأقصى ضغط تشغيل لها.
2. تحديد نطاق درجة حرارة التشغيل العادية في الخزان.
3. إذا كانت درجة الحرارة المحيطة مستقرة ومعتدلة (15 درجة مئوية - 45 درجة مئوية): استخدم HM46 لمضخات التروس والريشة، HM68 لمضخات المكبس عالية الضغط.
4. إذا كانت درجة الحرارة المحيطة تتأرجح على نطاق واسع أو كانت الوحدة متنقلة: استخدمها HV46 لمؤشر اللزوجة العالي.
5. إذا كان التطبيق بالقرب من الماء أو المناطق الحساسة بيئيًا: استخدم سائل HEES الاصطناعي القابل للتحلل الحيوي في درجة اللزوجة الصحيحة.
6. في حالة وجود خطر الحريق: استشر الشركة المصنعة للمضخة الخاصة بك لمعرفة أنواع السوائل المعتمدة المقاومة للحريق وقم بتطبيق تصنيف الضغط ذي الصلة.

لا تخلط أبدًا ماركات أو أنواع الزيوت الهيدروليكية دون التأكد من التوافق الإضافي مع كلا المصنعين. حتى اثنين من زيوت HM46 من موردين مختلفين يمكن أن يحتويا على كيمياء مضافة غير متوافقة.