Выбор правильной гидравлической жидкости: обеспечение эффективности и долговечности насоса

Насосы могут стать неэффективными или даже катастрофически выйти из строя просто потому, что использован неправильный тип гидравлической жидкости. Как узнать, используете ли вы подходящую жидкость для вашего гидравлического насоса? Ответ зависит от нескольких факторов: типа насоса, его максимальной рабочей температуры, максимального рабочего давления и даже материала, из которого сделаны уплотнения насоса.

Гидравлическая жидкость

Гидравлическая жидкость (иногда называемая гидравлическим маслом) может выполнять множество функций в гидравлической системе и её отдельных компонентах — включая насосы. К этим функциям относятся:

• Передача энергии
• Отвод тепла
• Защита от коррозии
• Смазка компонентов внутри гидравлической системы

В большинстве случаев самым важным фактором является способность жидкости передавать энергию, но это может быть подорвано, если слишком много тепла застревает в насосе, внутренние компоненты подвергаются коррозии или недостаточно смазки для предотвращения повреждения поверхностей внутренних компонентов.

Почему гидравлическая жидкость важна для насосов

Гидравлический насос — сердце любой гидравлической системы, и неправильный выбор жидкости может серьезно повлиять на производительность и ресурс насоса. Фактически, использование плохо подходящей жидкости может привести к каскадному отказу, вызывающему цепные проблемы во всей системе. Проблемы, возникающие в результате плохого выбора жидкости, включают:

• Чрезмерную генерацию тепла
• Образование осадков и лака
• Эрозию и чрезмерный поверхностный износ
• Сокращение ресурса компонентов
• Значительное снижение системной эффективности

Если насос проявляет любой из этих симптомов, возможно, пришло время подобрать более подходящую гидравлическую жидкость.

Ключевые свойства гидравлических жидкостей

Когда приходит время выбрать жидкость для вашей системы, важно знать, какие свойства важны для вашего конкретного применения. Наиболее важные характеристики гидравлической жидкости включают её вязкость, смазывающие свойства, тепловые свойства, горючесть, стабильность и пенообразование.

Вязкость

Вязкость — мера сопротивления жидкости течению; мёд — пример высокой вязкости, вода — средней, а большинство газов — очень низкой. Она тесно связана с температурой: гидравлические жидкости становятся более вязкими при понижении температуры.

Если вязкость слишком высока, система не будет работать эффективно из-за потерь на преодоление сопротивления жидкости движению. Кроме того, может произойти повреждение, потому что компоненты системы не будут полностью смазаны. Однако если вязкость слишком низка, также могут возникнуть проблемы со смазкой, и жидкость не будет так эффективно передавать энергию.

Смазка

Хорошая гидравлическая жидкость служит смазчиком в системе, защищая критические поверхности от повреждений и предотвращая металлу-металлу контакт. В некоторых случаях гидравлическая система или насос могут требовать жидкость с добавками для сохранения смазывающих свойств при высоких давлениях.

Тепловые свойства

Очень важно учитывать ожидаемый диапазон рабочих температур системы, чтобы гидравлическая жидкость оставалась стабильной и сохраняла желаемую вязкость. Это может быть серьезной проблемой для оборудования, экспонируемого уличным температурам, особенно когда они опускаются ниже замерзания. Кроме того, жидкость должна уметь отводить тепло, генерируемое падениями давления и трением.

Горючесть

Для использования во взрывоопасных или легковоспламеняющихся средах гидравлическая жидкость должна иметь высокую точку вспышки. Точка вспышки — температура, при которой жидкость выделяет достаточно пара для воспламенения в воздухе. Однако помните, что гидравлические жидкости также могут легко воспламеняться, если они вытекают под достаточно высоким давлением, образуя тонкую масляную пыль. Гидравлические жидкости должны иметь нефтепродуктовый состав или содержать большое количество воды, если горючесть — проблема.

Стабильность

Идеально, гидравлическая жидкость должна быть нелетучей. Она должна оставаться физически и химически стабильной даже при экстремальных колебаниях давления, широком диапазоне рабочих температур и даже при длительном хранении.

Пенообразование

Еще одна потенциальная проблема — пенообразование, возникающее, когда гидравлическая жидкость выделяет застрявшие газы. Пена может привести к повышению температуры системы и потере гидравлической жидкости при выделении газов.

Типы гидравлической жидкости

Существует три основных типа гидравлической жидкости: водяные, нефтяные и синтетические. У каждого типа свои особенности, делающие его идеальным для определенных применений. Кроме того, есть жидкости, предпочтительные для приложений, влияющих на окружающую среду.

Водяные

Старейший тип гидравлической жидкости — водяные, но в современное время они используются реже других типов. Помните, что хотя вода может быть менее эффективна в смазке, она идеальна для ситуаций, где возможность пожара — главная забота. По цене водяные жидкости дешевле синтетических, но дороже нефтяных.

Нефтяные

Нефтяные жидкости используются гораздо чаще водяных и являются более дешевой альтернативой синтетическим. Существует несколько типов нефтяных жидкостей, отличающихся способом переработки нефтепродуктов:

• Группа I: производится из растворительно-нейтральных минеральных масел
• Группа II: состоит из гидропереработанных базовых масел
• Группа III: состоит из гидрокрекинговых базовых масел

Высшие группы базовых масел помогают продлить срок службы гидравлического насоса за счет лучшей коррозионной стойкости, стабильности и смазки. Хотя они могут не предлагать тот же уровень производительности, что и более дорогие синтетические жидкости, включение добавок улучшает их свойства. Одна из проблем нефтяных гидравлических жидкостей — склонность к накоплению осадков, что может компрометировать производительность и эффективность насоса.

Добавки составляют около 1% или менее нефтяных жидкостей, но оказывают огромное влияние на производительность. Ключевые компоненты пакета добавок: антиоксиданты, антиизносные добавки, пеноингибиторы, модификаторы вязкости и ингибиторы коррозии.

Синтетические

Синтетические гидравлические жидкости — искусственные, разработанные специально для обеспечения высоких эксплуатационных свойств, которые также хорошо работают в легковоспламеняющихся средах. Эти жидкости самые дорогие, но они работают лучше других типов при экстремальных температурных вариациях и высоких давлениях. Однако, в отличие от нефтяных и водяных жидкостей, они могут быть несовместимы с определенными материалами уплотнений и могут быть токсичны.

Гидравлические жидкости и тип насоса

Три самых распространенных типа насосов — шестеренные, лопастные и поршневые. Потребности каждого насоса немного отличаются.

Шестеренные насосы

Шестеренные насосы работают за счет сжатия жидкости между внутренней стенкой корпуса и запертым объемом воздуха между зацепляющимися зубьями шестерен. Обычно классифицируются как внутренние или внешние, при этом внутренние шестеренные насосы более надежны. Кроме того, внутренние шестеренные насосы могут работать «насухо» короткое время. Большинство шестеренных насосов нуждаются в жидкости, выдерживающей максимальную температуру 70 °C (158 °F) и давление 35 бар (500 psi). Шестеренные насосы лучше работают с жидкостями ISO VG вязкостью 15–32 при макс. температуре 60 °C (140 °F) и 32–68 при макс. температуре 70 °C (158 °F).

Лопастные насосы

В лопастном насосе роторы со щителями установлены на валу, вращающемся эллиптично относительно камерного кольца, образуя лопастные камеры. Камеры на стороне отдачи уменьшаются в объеме и выдавливают жидкость; на стороне всасывания — увеличиваются и втягивают жидкость. Для лопастных насосов с рабочим давлением 35 бар (500 psi) вязкость ISO VG может варьироваться от 15 до 22. Когда макс. рабочее давление около 70 бар (1000 psi), вязкость сильно зависит от макс. рабочей температуры. Для температур до 40 °C (104 °F) вязкость должна быть 10–15; для 40–60 °C (104–140 °F) — рекомендуется 15–32. Когда ожидаются макс. температуры 70 °C (158 °F), настоятельно рекомендуется более высокая вязкость 22–46.

Поршневые насосы

Поршневые насосы сложнее и могут достигать гораздо более высоких давлений, чем лопастные или шестеренные. Для низких давлений около 35 бар (500 psi) и температур до 70 °C (158 °F) вязкость должна быть около 15–22. Для средних и высоких давлений (около 300 бар / 4250 psi) вязкость сильно зависит от температуры, как и в случае с лопастными моторами.

Резюме

Если шестеренный насос не используется в легковоспламеняющейся среде, подойдут либо нефтяные, либо синтетические жидкости. Вязкость жидкости — один из самых важных факторов при выборе — сильно зависит и от температуры, и от давления: низкотемпературные условия требуют жидкости с меньшей вязкостью. Кроме того, жидкость должна быть химически совместима с уплотнениями, используемыми в насосе; это обычно проблема, связанная с использованием синтетических жидкостей.

MAC Hydraulics

MAC Hydraulics предлагает индивидуальные планы профилактического обслуживания под ваши нужды и цели, включая помощь в обеспечении использования наиболее подходящей гидравлической жидкости в ваших системах. Мы также предлагаем круглосуточные аварийные ремонтные услуги, а наши сервисные машины оборудованы для диагностики, отладки и ремонта ваших гидравлических систем. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как мы можем помочь вашим гидравлическим системам достичь пиковой производительности!