EN
Die hidrouliese stelsel kan nie sonder kernkomponente soos hidrouliese pompe, hidrouliese kleppe, hidrouliese motors en hidrouliese silinders doen nie. Iemand mag vra: Aangesien water oral beskikbaar is en goedkoop is, kan ons dit dan nie direk in plaas van hidrouliese olie gebruik nie?
Die antwoord is: teoreties kan dit werk, maar die gevolge is nie ideaal nie. Dit is soos om 'n gewone fietse te gebruik om 'n trekwaens te sleep — dit kan 'n paar keer beweeg, maar verwag nie prestasie of leeftyd nie. Kom ons kyk na die redes vanuit vyf aspekte hieronder.
1. Onvoldoende smeer
Beginsel: Hidrouliese olie vorm 'n stabiele olievilm op die metaaloppervlak (vloeistofsmeer/elastiese vloeistofsmeer), wat direkte kontak tussen metale omskakel na "olie-olie"-skuif, wat slytasie en hitteproduksie drasties verminder. Water vorm amper nie 'n vilm nie, en sy grens-smeer-vermoë is naby nul.
Verwysingskaal: Dinamiese viskositeit van water by 20 ° C ≈ 1 MPa · s; Die dinamiese viskositeit van ISO VG 32 hidrouliese olie by 40 ° C is ongeveer 25–30 mPa · s (ligtelik wisselend volgens digtheid). Water is 20–30 keer dunner as algemene hidrouliese olie.
Gebiede wat geneig is tot probleme:
Sylap/tandoppervlak-slytasie van tandwielpomp, byt- en vasplakprobleme;
Die wrywingsoppervlak tussen die skyfjiepunt van die skyfjiepomp en die vasring is gekrap en het 'n blou kleur;
Die pylondersteuningsbuis se saamvallende oppervlak en die skuifskoenoppervlak van die skuifskyf van die pistoonpomp ondergaan droë wrywing;
Die klein opening tussen die klepkern en die klephuis (in die orde van 'n paar mikrometer) kan na verlies van smeervermoë "verskeur" raak en vasplak.
Voorbeeld
Toetsloop 'n 25 MPa lae-vloei-stempelpomp met skoon water, en selfs sonder las kan 'n vinnige temperatuurverhoging en 'n hard, abnormale geraas binne tientalle minute tot ure voorkom; Tydens inspeksie is vasgestel dat die glyskoenoppervlak gekrap was en dat die stempel-eindoppervlak swart en blou hare gehad het.
As die skyfiepomp die olievliek verloor, sal dit 'n skerp fluitgeluid ervaar en die druk nie die nominaalwaarde bereik nie na 'n paar ure se bedryf. Na ontmontering sal daar duidelike "groewe" op die rande van die skyfies wees.
2. Korrosieprobleme
Beginsel: Water bevat opgelose suurstof en elektroliete, wat aanleiding gee tot elektrochemiese korrosie; terselfdertyd sal dit pittingkorrosie en spleetkorrosie bevorder. Water kan ook algemene seals/elastiese materiale (soos NBR, PU, ens.) laat water opneem en uitsit, wat ouering versnel.
Gebiede wat geneig is tot probleme: pittingkorrosie op die aansluitoppervlak van die klepkern en klephuis → plak en kruip; Die verchroomde laag op die oliesilinder se suierstang is gekorrodeer, en die sealsel rand is verskerp; Korrosie op die syplaat en binnewand van die tandwielpompkas → slytende deeltjies wat in die sirkulasie ingaan; Die sealsellement (NBR/PU) absorbeer water, verminder hardheid en ondergaan grootteveranderings, wat tot verhoogde lekkasie lei. Voorbeeld: Indien buite-uitrusting nie tydig gedrain en gedroog word nadat dit onder water was nie, kan die klepkern oppervlakkige roes binne drie tot vyf dae ontwikkel, wat as vertraagde aksie en begin-skud manifesteer. Sommige spuitgietmasjiene verbind per abuis koelwater met die hidrouliese stroombaan, wat roesplekke op die silinderbuis binne 'n paar dae veroorsaak, gevolg deur krassings op die sealselrand as gevolg van pitkorrosie, en 'n skerp toename in olielekkasie.
3. Risiko van kavitasie
Beginsel: Water het 'n lae kookpunt en hoë dampdruk. Sodra die plaaslike druk by die pomp-inlaat laer is as die dampdruk van water, sal dit verdamp na borrels; wat onmiddellik in die hoë-drukgebied instort, waardeur mikrogolwe en skokgolwe gegenereer word wat putjies (kavitasieplekke) soos sandstraling veroorsaak. Verwysingskaal: Die dampdruk van water by 60 ° C is ongeveer 20 kPa, wat baie hoër is as die dampdruk van hidrouliese olie; daarom is kavitasie meer waarskynlik om onder dieselfde aansuigingsvoorwaardes op te tree. Gebiede wat aan probleme geneig is: tandtop van die ratpomp – syplaat-inlaatgebied, skyfiepomp-inlaatkamer, zuigerpomp-verspreidingsplaat-aansuigvenster; plaaslike lae-drukgebiede by vernouingsgate en skerp hoeke.
Voorbeeld
‘n 30 L/min-tandwielpomp, wat met water by 1500 rpm en met ‘n lang suigpyp/‘n fyn filterelement bedryf word, sal ‘n "sandpapierklank/bromming" voortbring. Na ‘n paar dae sal die syplaat pitting en sigma-vormige gate vertoon, en sal die volumetriese doeltreffendheid van 90% tot 60–70% daal.
Die klein opening van die klep verminder die vloei van die watermedium. Onder hoë-temperatuurtoestande word naaldvormige pittinggate dikwels op die klepkern en -setel aangetref, wat lei tot verhoogde interne lekkasie en geraas.
4. Beginsel van onvoldoende viskositeit: Die sealing en lekkasiebeheer van hidrouliese stelsels berus ten sterkste op die viskositeit van die medium. Eenvoudig gestel, is die laminêre lekkasie QleakQ_{\text{leak}} Qleak in die opening ongeveer eweredig aan 1/ μ 1/\mu1/ μ (wanneer die geometrie en drukverskil vasgestel is). Wanneer die medium van 30 mPa · s na 1 mPa · s verander word, kan die teoretiese lekkasie met verskeie tientalle keer vergroot word.
5. Temperatuurgevoeligheidsbeginsel: Wanneer water by 0 ° C, sy volume brei uit met ongeveer 9%, wat tot kraaking van dunwandige dele/pyplyne lei; By hoë temperature versnel verdamping en neem die dampdruk toe, wat tot meer gereelde kavitasie en drukswankings lei. Hidrouliese olie is toegerus met 'n viskositeit-temperatuurverbeterder en antioksidasie-additief, met 'n wye werktemperatuurreeks.
Ter plase-effek: lae temperatuur: bevriesing → pomp-aansuiging/kas-kraaking; Die effek is beduidend op die oomblik van aanstart, wat veroorsaak dat die sealskulp 'gebreek word'; Hoë temperatuur: gereelde kavitasie en pomp-inlaatkavitasie; Drukpulsasies en geraas neem toe, wat veroorsaak dat die uitvoerende komponente vinnig swaarfluktureer.
Voorbeeld
Die buite-uitrusting in die noorde was onder nul gedurende die nag, en die reswater in die pyplyn het bevries. Die volgende dag het fyn krake op die tandwiel-pompkas verskyn toe dit aangeskakel is;
By die metallurgiese kontinue-gietplek in 'n omgewing van 60–70 ° C, die toetskring wat water as medium gebruik, ondervind dikwels pomp-einde geraas en drukval by hoë temperature. Dit het net na terugkeer na water-etielenglikool amper gestabiliseer.
Direkte gevolg: beduidende vermindering in volume-effektiwiteit (meer uitgesproke by hoër drukke); stadige drukopbou en laskruip; Die interne lekkasie van die klepkern neem toe, wat 'n verskil in die stelsel se statiese druk veroorsaak en verhitting verhoog. Voorbeeld: Met water as medium kan 'n tande- of ratpomp met 'n nominaledruk van 20 MPa steeds sonder las draai, maar dit kan nie onder 'n las van 8–10 MPa opgevoer word nie; Nadat dieselfde pomp met VG46-olie vervang is, kan dit herstel word tot 18–20 MPa. Komponente soos servo-proporsionele kleppe, wat baie sensitief vir klein openinge is, ondervind ernstige nulposisie-lekkasie en dryf wanneer dit met 'n lae-viskositeit-medium vervang word, wat dit moeilik maak om die posisielus te stabiliseer.
Gebaseer op die standpunte wat ek aangevoer het, is hidrouliese motors steeds meer toepaslik vir hidrouliese olie.
Dit moet egter daarop gewys word dat daar watergebaseerde hidrouliese vloeistowwe in die nywerheid bestaan (HFA/HFB/HFC, soos water-etielenglikool), sowel as pompe/kleppe/verbindings en materiaalstelsels wat spesifiek vir hulle ontwerp is (roestvrystaal/nikkelplating, keramiek, EPDM/PTFE, ens.). Maar dit behoort tot gespesialiseerde stelsel-ingenieurswese, en dit is nie genoeg om bloot die bestaande olie-stelsel met water te vervang nie.