Гидравлическое кольцо

В гидравлических системах передачи Гидравлическое кольцо Является ключевым компонентом, отвечающим за передачу гидравлической жидкости между вращающимися и статическими компонентами. Гидравлическое масло как рабочая среда гидравлической системы, его производительность напрямую влияет на стабильность и надежность работы всей системы. Среди них вязкость гидравлического масла является ключевым параметром, и его изменения окажут многократное влияние на производительность гидравлического масла гидравлические кольцаОчень важно глубоко понимать эти последствия и принимать эффективные меры для обеспечения нормальной работы гидравлических систем и продления срока службы оборудования.

Основные понятия вязкости гидравлического масла

Определение и представление вязкости

Вязкость - это физическое количество, которое измеряет способность жидкости сопротивляться потоку, отражая внутреннее трение между молекулами жидкости. В гидравлических системах обычно используемые методы представления вязкости включают динамическую вязкость, кинематическую вязкость и вязкость Энглера. Динамическая вязкость относится к внутренней силе трения на единицу площади, испытываемой жидкостью, текущей с единицей градиента скорости, измеряемой в паскалях в секунду (Па·с). Кинематическая вязкость - это соотношение динамической вязкости к плотности жидкости, измеряемое в квадратных метрах в секунду (м²/с). В практическом применении обычно используемой единицей кинематической вязкости являются квадратные миллиметры в секунду (мм²/с). Эннианская вязкость - это соотношение времени, необходимого для того, чтобы определенный объем испытательного масла вытекал из 200 мл Эннианского измерителя вязкости при определенной температуре при определенных условиях, к времени, необходимому для того, чтобы дистиллированная вода вытекала из того же объема при 20 ℃.

Факторы, влияющие на вязкость гидравлического масла

Температура: Температура является наиболее важным фактором, влияющим на вязкость гидравлического масла. В целом, вязкость гидравлического масла уменьшается с повышением температуры и увеличивается с снижением температуры. Эта характеристика температуры вязкости может быть представлена кривой температуры вязкости, а различные типы гидравлического масла имеют различные кривые температуры вязкости. Например, вязкость минерального масла гидравлического масла значительно варьируется с температурой, в то время как синтетическое гидравлическое масло имеет относительно лучшие температурные характеристики вязкости.

Давление: в рамках общего диапазона давления влияние давления на вязкость гидравлического масла относительно небольшое и может быть игнорировано. Но когда давление превышает определенное значение (обычно выше 10 МПа), вязкость гидравлического масла увеличивается с увеличением давления. Это связано с тем, что увеличение давления уменьшает расстояние между молекулами масла, увеличивает внутреннее трение и приводит к увеличению вязкости.

Добавки: Для улучшения производительности гидравлического масла в базовое масло обычно добавляются различные добавки, такие как антиизносные агенты, антиоксиданты, ингибиторы ржавки и т. д. Некоторые добавки также могут повлиять на вязкость гидравлического масла, например, затушители могут увеличить вязкость гидравлического масла и улучшить его температурную производительность вязкости.

Влияние изменений вязкости гидравлического масла на производительность гидравлического кольца

Влияние на герметичность

Проблема утечки, вызванная снижением вязкости

Когда вязкость гидравлического масла уменьшается, масляная пленка между уплотнением и вращающимися частями становится тоньше. В качестве важного компонента уплотнения масляная пленка играет роль в предотвращении утечки гидравлического масла. После того как масляная пленка становится тоньше, ее несущая способность уменьшается, что затрудняет эффективное заполнение герметического пробела, что легко может привести к утечке. Утечка не только вызывает отходы гидравлического масла, но и затрудняет поддержание стабильного давления системы, что влияет на эффективность системы. Например, в некоторых гидравлических системах управления, требующих высокой точности давления, даже небольшие утечки могут привести к увеличению ошибок управления и не соответствовать эксплуатационным требованиям.

Повреждение уплотнения, вызванное повышенной вязкостью

Вместо этого, когда вязкость гидравлического масла увеличивается, текучесть масла снижается. В процессе работы Гидравлическое кольцоуплотнение должно непрерывно деформироваться с движением вращающихся компонентов для поддержания хороших герметических характеристик. Однако масло с высокой вязкостью может вызвать большее сопротивление уплотнению во время движения, что приводит к неравномерному распределению сил на уплотнении. Долгосрочное воздействие такого неравномерного напряжения может привести к таким повреждениям, как износ уплотнений, что приводит к утечке. Кроме того, увеличение вязкости может затруднить установку и демонтаж уплотнений, увеличивая затраты на обслуживание и время простоя оборудования.

Влияние на характеристики крутящего момента

Феномен скольжения при низкой вязкости

Когда вязкость гидравлического масла низка, внутреннее трение масла небольшое, что снижает крутящий момент гидравлического кольца во время вращения. Более низкий крутящий момент полезен для достижения высокоскоростного вращения. В некоторых оборудованиях, требующих высокоскоростной работы, таких как гидравлическая приводная система высокоскоростных центрифуг, гидравлическое масло с низкой вязкостью может уменьшить потери энергии и повысить эффективность работы оборудования. Однако во время передачи мощности может возникнуть скольжение из-за недостаточного внутреннего трения масла. Скользание может вызвать нестабильную передачу энергии, что затрудняет точную передачу энергии на нагрузку и влияет на нормальную работу оборудования. Например, в гидравлической приводной системе промышленных роботизированных рук, если возникнет скольжение, точность движений роботизированной руки будет серьезно затронута, что сделает невозможным выполнение точных задач схватывания и размещения.

нагрузка двигателя увеличивается при высокой вязкости

Когда вязкость гидравлического масла увеличивается, крутящий момент, необходимый для вращения гидравлического кольца. Это связано с тем, что масло с высокой вязкостью генерирует большее сопротивление во время процесса потока, требуя большей приводящей силы для вращения кольца скольжения. Увеличение крутящего момента напрямую увеличивает нагрузку на приводный двигатель, и двигатель должен выпускать большую мощность, чтобы преодолеть это сопротивление. Если запас хода двигателя недостаточен и он работает под высокой нагрузкой в течение длительного времени, двигатель может перегреваться или даже сгореть. Кроме того, высокий крутящий момент также может привести к снижению скорости реакции системы и медленному движению оборудования. Например, в гидравлической системе управления машины для литья под впрыском снижение скорости ответа может повлиять на качество и эффективность производства литья под впрыском.

Влияние на степень износа

Недостаточная смазка, вызванная низкой вязкостью

Смазание является важным средством уменьшения износа компонентов, и гидравлическое масло играет смазочную роль в гидравлическом кольце скольжения. Когда вязкость гидравлического масла уменьшается, его смазочная эффективность уменьшится. Снижение производительности смазки увеличивает вероятность прямого контакта между вращающимися и стационарными компонентами, тем самым ускоряя износ компонентов. Нос и разрыв могут привести к снижению точности размеров компонентов, увеличению шерсткости поверхности и дальнейшему влиянию на производительность гидравлических кольцев. Например, износ между ротором и статором скользящего кольца может привести к увеличению размещения, усилению утечки и, в конечном счете, сокращению срока службы оборудования.

Локальная высокая температура, вызванная высокой вязкостью

Когда вязкость гидравлического масла высока, поток масла сложный, и местные зоны застоя масла легко образуются в узких пробелах и сложных каналах потока гидравлического кольца. Масло постоянно подвергается сдвигу и сжатию в зоне застоя, преобразуя механическую энергию в тепловую энергию, что приводит к повышению местной температуры. Высокие температуры могут ухудшить производительность гидравлического масла, ускорить окисление и разложение, а также генерировать кислотные вещества и отложения, которые еще больше усугубляют износ компонентов. В то же время высокие температуры также могут вызвать изменения материальных свойств уплотнений, снижая их герметические характеристики. Например, в некоторых гидравлических системах, работающих в высокотемпературных условиях, если вязкость гидравлического масла не выбрана должным образом, проблема местной высокой температуры станет более серьезной и ущерб для оборудования будет больше.

Меры по устранению изменений в вязкости гидравлического масла

Выберите подходящее гидравлическое масло

Выберите тип гидравлического масла на основе рабочей среды и условий работы

Различные условия и условия работы имеют разные требования к производительности гидравлического масла, поэтому необходимо выбрать подходящий тип гидравлического масла в соответствии с реальной ситуацией. Гидравлическое скользящее кольцо, работающее в условиях высокой температуры, должно выбирать гидравлическое масло с хорошей тепловой стабильностью и устойчивостью к высокотемпературному окислению, такое как композитное гидравлическое масло. Синтетические гидравлические масла обычно используют химически синтезированные базовые масла и добавляют высокопроизводительные добавки для поддержания стабильных свойств при высоких температурах. В условиях низких температур следует выбирать гидравлическое масло с хорошей текучестью при низких температурах и низкой точкой наклона, чтобы убедиться, что оно может быстро добраться до различных мест смазки при запуске при низких температурах и избежать повреждения оборудования из - за плохой смазки. В рабочей среде с коррозионной средой также необходимо выбрать гидравлическое масло с хорошей антикоррозионной и коррозионной стойкостью.

Обратите внимание на вязкость и вязкостно - температурные свойства гидравлического масла.

Индекс вязкости является важным показателем для измерения температурных показателей вязкости гидравлического масла. Чем выше индекс вязкости, тем меньше вязкость гидравлического масла меняется с температурой, и тем лучше температурная производительность вязкости. При выборе гидравлического масла рекомендуется выбирать продукты с высоким индексом вязкости, чтобы обеспечить, что вязкость гидравлического масла может поддерживаться в разумном диапазоне при разных рабочих температурах. Например, некоторые высокопроизводительные гидравлические масла могут иметь индекс вязкости более 150, обеспечивая стабильную смазку и герметическую работу для гидравлических кольцев скольжения в широком температурном диапазоне. Кроме того, можно также ссылаться на кривую температуры вязкости гидравлического масла, чтобы понять изменения его вязкости при разных температурах, чтобы более точно выбрать гидравлическое масло, подходящее для рабочих условий.

Установите устройство регулирования температуры масла

Принцип работы и применение охлаждателя

Охладитель является одним из обычно используемых устройств регулирования температуры масла, и его рабочим принципом является передача тепла в гидравлическом масле в охлаждающую среду (обычно воду или воздух) через теплообмен, тем самым снижая температуру гидравлического масла. Во время работы гидравлического кольца, температура масла постепенно повышается из-за циркуляции гидравлического масла и механического трения. Когда температура масла превышает допустимый диапазон, охлаждатель начинает работать, удаляя избыточное тепло и поддерживая температуру масла на подходящем уровне. Например, в гидравлической системе крупных гидравлических прессов обычно устанавливаются пластиночные или трубочные охлаждатели. На основе производства тепла и рабочих требований системы тип и спецификации охлаждателя разумно выбираются для обеспечения эффективного контроля температуры масла.

Функция и использование нагревателя

При низких температурах вязкость гидравлического масла значительно возрастает, что влияет на нормальный запуск и работу гидравлического скользящего кольца. В это время требуется нагреватель для повышения температуры гидравлического масла. Принцип работы нагревателя заключается в передаче тепла гидравлическому маслу с помощью электрического или парового нагрева, снижая его вязкость. Обогреватели обычно устанавливаются в гидравлических топливных баках или трубопроводах. Перед запуском устройства включите нагреватель, чтобы нагреть гидравлическое масло до нужной температуры, а затем запустите устройство. При использовании нагревателя важно контролировать температуру нагрева, чтобы избежать ухудшения свойств гидравлического масла из - за высокой температуры масла. В то же время следует установить температурную защиту, которая автоматически отключает питание нагревателя, когда температура масла достигает установленного потолка, чтобы обеспечить безопасность оборудования.

Регулярно проверять и заменять гидравлическое масло

Методы и частота обнаружения вязкости и уровня загрязнения гидравлических масел

Регулярное испытание вязкости и уровня загрязнения гидравлического масла является важной мерой для обеспечения нормальной работы гидравлического скользящего кольца. Везкость гидравлического масла может быть измерена с помощью вязкометра в соответствии с методами, указанными в соответствующих стандартах. Часто используемые вискометры включают капиллярные вискометры, вращающиеся вискометры и т.д. Метод подсчета частиц, метод спектрального анализа и т.д. могут быть использованы для обнаружения степени загрязнения гидравлического масла. Метод подсчета частиц оценивает степень загрязнения маслом путем измерения количества и размера частиц в масле; Метод спектрального анализа определяет наличие загрязнителей, таких как частицы износа, влага и примеси в масле, анализируя элементарный состав масла. Частота испытаний должна определяться на основе таких факторов, как условия эксплуатации и время работы оборудования. Как правило, для часто используемого гидравлического оборудования рекомендуется проверять вязкость и уровень загрязнения гидравлического масла каждые 1-3 месяца; Для устройств с низкой частотой использования цикл обнаружения может быть надлежащим образом продлен.

Стандарты и меры предосторожности для замены гидравлического масла

Когда вязкость гидравлического масла превышает допустимый диапазон или степень загрязнения достигает определенного уровня во время испытаний, необходимо своевременно заменить гидравлическое масло. При замене гидравлического масла рекомендуется выбирать продукты той же марки, модели и спецификации, что и оригинальное гидравлическое масло, чтобы избежать смешивания различных марок или моделей гидравлического масла, чтобы предотвратить химические реакции, которые могут повлиять на производительность гидравлического масла. Перед заменой гидравлического масла старое масло в гидравлической системе должно быть полностью дренировано, а затем система должна быть очищена чистящим средством для удаления остаточных примесей и загрязнителей. После очистки добавьте новое гидравлическое масло. Между тем, необходимо также обратить внимание на замену фильтра гидравлического масла, чтобы обеспечить чистоту недавно добавленного гидравлического масла. Кроме того, во время процесса замены гидравлического масла необходимо строго следовать эксплуатационным процедурам для предотвращения аварий безопасности, таких как утечка и пожар.

Оптимизация конструктивного дизайна

Улучшение герметической структуры и материалов

Чтобы улучшить герметические характеристики гидравлического кольца при изменении вязкости гидравлического масла, можно улучшить герметическую структуру и материалы. Что касается уплотнительной структуры, то могут быть приняты новые формы уплотнения, такие как комбинированные уплотнения, лабиринтные уплотнения и т.д. Комбинированное уплотнение - это процесс сочетания нескольких уплотнительных компонентов вместе, используя их соответствующие преимущества для улучшения уплотнения. Например, сочетание резиновых герметических кольцев с металлическими герметическими кольцами может улучшить износостойкость и коррозионную стойкость герметиков, обеспечивая при этом хорошую герметическую производительность. Лабиринтная уплотнение достигается путем установки сложных лабиринтных каналов для увеличения длины и сопротивления пути утечки, тем самым достигая цели уплотнения. Что касается герметических материалов, то следует выбрать материалы с хорошей устойчивостью к маслу, износостойкостью и адаптируемостью к гидравлическим маслам различных вязкостей. Например, используются высокопроизводительные резиновые материалы, такие как фторрезина и нитриловая резина, которые могут поддерживать хорошую эластичность и герметические характеристики в гидравлических маслах различной вязкости.

Увеличение каналов смазки, использование специальных методов смазки

Для улучшения условий смазки гидравлического кольца и уменьшения износа, вызванного изменениями вязкости гидравлического масла, можно увеличить каналы смазки и использовать специальные методы смазки. Увеличение смазочных каналов может распределять гидравлическое масло более равномерно на различные смазочные части, улучшая эффективность смазки. Например, между ротором и статором кольца скольжения устанавливаются несколько смазочных отверстий, чтобы позволить гидравлическому маслу напрямую попасть в поверхность трения и сформировать хорошую смазочную пленку. Специальные методы смазки, такие как смазка маслом и воздухом, смазка твердыми материалами и т.д., также могут эффективно улучшить производительность смазки. Смазание воздухом маслом - это процесс смешивания сжатого воздуха с небольшим количеством смазочного масла и доставки его в область смазки для образования двухфазной смазочной пленки газ-жидкость. Этот метод смазки имеет преимущества хорошего смазочного эффекта и низкого загрязнения. Твердое смазка - это использование твердых смазочных материалов (таких как графит, дисульфид молибдена и т.д.) для образования твердой смазочной пленки на поверхности трения, которая играет роль в снижении трения и износостойкости, особенно подходящей для смазки в особых условиях работы, таких как высокая температура и высокая нагрузка.

Вывод

Изменение вязкости гидравлического масла оказывает значительное влияние на производительность гидравлических кольцев, включающих несколько аспектов, таких как производительность герметизации, характеристики крутящего момента и степень износа. Глубоко понимая эти воздействия и принимая эффективные меры, такие как выбор соответствующего гидравлического масла, установка устройств регулирования температуры масла, регулярное испытание и замена гидравлического масла и оптимизация конструкционной конструкции, можно свести к минимуму неблагоприятное воздействие изменений вязкости гидравлического масла на производительность гидравлических скользных кольцев, обеспечивая стабильную работу гидравлических систем, продлевая срок службы оборудования и повышая эффективность производства и В практическом применении необходимо всесторонне учитывать различные факторы на основе конкретной рабочей среды и условий, разрабатывать разумные решения и постоянно оптимизировать производительность и надежность гидравлического кольца.