EN
В практическото приложение на хидравлични машини хидравличният двигател, като ключов изпълнителен компонент в системата, често определя дали целият комплект оборудване може да работи стабилно, дълготрайно и ефективно. Много потребители често изпитват объркване при поддържането на оборудването: дали хидравличният двигател, който не се използва дълго време, е по-вероятно да бъде повреден в сравнение с този, който е подложен на дълготрайно претоварване?
Този изглеждащ прост въпрос включва множество фактори, като например наука за материалите, механична конструкция, химични свойства на хидравличното масло и логика на работа на системата. За да се получи по-обективен и всеобхватен отговор, трябва да разложим и да анализираме двете сценария отделно и задълбочено.
1. Дългосрочното неползване на хидравлични мотори: Скритата повреда е по-тежка, отколкото си мислите. Повечето хора вярват, че „ако оборудването не се използва, няма да се повреди“, но всъщност прецизните механични компоненти като хидравличните мотори не са подходящи за продължително изключване. Невидими и неуловими повреди постепенно се натрупват по време на продължително просто стояне. 1. Гумени уплътнения губят смазването си с течение на времето: процесът от мекост към крехкост. Вътрешните уплътнения на хидравличните мотори (например O-образни пръстени, устни уплътнения, валови уплътнения и др.) играят ключова роля за поддържане на системното налягане и предотвратяване на течове и представляват най-важната „линия на отбрана“ на мотора. При продължително неползване те преминават през няколко неизбежни промени: – Окисляване и загуба на еластичност поради липса на потапяне в смазъчно масло; – Топлинно разширение и свиване вследствие температурни колебания, което води до микропукнатини; – Повърхностно остаряване и последваща повреда или пукнатини; – Залепване между повърхностите на уплътненията и металните части поради загуба на смазване, което предизвиква вторични триене и повреди. Тези явления често се проявяват едва след рестартиране на оборудването:
Двигателят работи по-малко от две минути, преди да се проявят симптоми като „увеличена течност на маслото, нестабилно налягане и намаляваща ефективност“. С други думи —дълготрайното работа на празен ход води до тихо, но фатално остаряване на уплътненията.
2. Вътрешният въздух и водната пара предизвикват окисляване на метала: Веднъж образувалата се ръжда остава завинаги. Ако в хидравличната система няма достатъчна защита с масло, водната пара от въздуха лесно може да се кондензира върху металната повърхност, особено във влажните южни райони. Тази кондензирана вода може да причини: локална ръжда по вътрешната стена на ротора, абразивни петна по повърхността на статора и намаляване на точността на сглобяването, което води до намаляване на обемната ефективност и повреждане на маслената смазваща пленка. Когато вторичното износване стане по-сериозно, при стартиране на двигателя се усеща „заклиняне, треперене и нестабилно“ функциониране. Тези ръждясали участъци едва ли могат да бъдат премахнати чрез обикновено поддръжка и представляват постоянни малки повреди, които оказват значително влияние върху експлоатационния живот на оборудването.
3. Дълготрайно статично остаряване на хидравличното масло: невидим скрит риск
Хидравличното масло не е само „среда“ в системата, но също така и смазка, инхибитор на корозията, почистващ агент и охладител.
Но докато маслото не циркулира продължително време, могат да възникнат следните явления:
Окислително разграждане: потъмняване на цвета, повишаване на киселинното число
Разслояване на маслото: утаяване на утайки на дъното
Промяна на вискозитета: намаляване на смазващата способност
Неефективност на химическите добавки: значително намаляване на защитата срещу корозия и износ
Когато оборудването бъде пуснато отново в експлоатация, разграденото масло не само че не осигурява защита, но може и допълнително да повреди компонентите, например:
Заклещване на клапанния корпус
Усилен износ на трибологичната двойка
Увеличаване на вътрешната течност, което води до значително намаляване на ефективността
Този тип нараняване принадлежи към „хроничния натрупващ се тип“, който не е лесен за откриване, но е много често срещан.
2、 Претоварване при използването на хидравлични мотори: Повредата е по-непосредствена и по-интензивна. Ако дълготрайното неизползване причинява „хронични повреди“, то експлоатацията под претоварване води до „остри повреди“.
Конструкцията на хидравличните мотори предвижда ясно определени номинално налягане, номинален разход и номинален въртящ момент. Веднага щом работата надхвърли проектните параметри, започва да се натрупва повреда, като повечето от нея са необратими. 1. Претоварването води до умора на метала: След образуването на пукнатини повреждането на ключови компоненти на мотора — като лагери, ротори, статори, разпределителни плочи, зъбни колела и зъбни двойки — е необратимо. При въздействие на прекомерно налягане може да възникне „умора на метала“ поради многократни цикли на механично напрежение.
На повърхността може да няма видими аномалии, но вътрешно вече са се появили микропукнатини, локално умора на материала, еластична деформация и локална точкова корозия. Всички тези повреди са необратими и, когато се натрупат до определена степен, водят до внезапен отказ, като двигателят става негоден за употреба.
- Бързо повишаване на температурата на трибосъчетанието: При работа на двигателя под високо натоварване маслената пленка се разрушава. Вътрешната повърхност на триене проявява следното явление: температурата рязко се повишава, а маслената пленка се измества, формирайки „сухо триене“. Скоростта на износване на трибосъчетанието нараства експоненциално, а вътрешният зазор се увеличава — обемната ефективност бързо намалява. Дълготрайната работа в този режим директно води до бързо намаляване на производителността на двигателя.
- Претоварената експлоатация води до топлинна деформация: компрометира се структурната точност, а хидравличният двигател е изключително чувствителен към зазорите при сглобяване. При експлоатация при висока температура може да настъпи топлинна деформация на разпределителната плоча за масло, промяна на зазора между зъбчатите колела, намаляване на предварителното натоварване на лагерите, разширение на ротора и повреждане на състоянието на зацепване. Тези деформации могат да предизвикат внезапно падане на ефективността на двигателя, като обикновено е невъзможно да се възстанови първоначалната точност чрез поддръжка. Това е едно от най-опасните последствия от претоварването.
- Изчерпателен извод: При добри условия за съхранение опасностите от дълготрайно неизползване са контролируеми; опасностите от претоварване са по-големи и по-фатални. Обобщено, последиците от двете ситуации могат да се резюмират по следния начин: характеристиките на повредите при дълготрайно неизползване и при претоварване в проекта са съответно хронични, скрити, остри и тежки; обратими — главно поправими, и необратими — главно непоправими. Нивото на риск за засегнати компоненти като уплътнения, масло, окисление на повърхности, трибологични двойки, метални конструкции и точност на сглобяване е средно до високо. Могат ли те да се избегнат чрез поддръжка? Това е трудно постижимо. Ако хидравличният двигател се съхранява правилно по време на стоянка (поддържане на смазването, влагозащитно запечатване, периодична смяна на маслото и др.), повечето от повредите, причинени от дълготрайно неизползване, могат да бъдат възстановени или контролирани.
Обаче претоварването има следните характеристики:
Конструктивни повреди
Висока ремонтна стойност
Лесно води до изваждане на двигателя от употреба
Оказва по-голямо въздействие върху сигурността на системата
Следователно, ако трябва да се направи избор между двете, отговорът е напълно ясен:
При условие на правилно поддържане и съхранение претоварването на хидравлични мотори може да причини по-голяма щета, по-бързо разрушение и необратими последици.
4、 Заключение: Правилното използване и научно обоснованото поддържане са основният фактор за удължаване срока на експлоатация на хидравличните мотори. Хидравличните мотори са ключови компоненти с висока прецизност, високо натоварване и висока стойност. За да се гарантира техният срок на експлоатация и работни характеристики, необходимо е да се избягва експлоатацията при претоварване, редовно да се проверяват уплътненията, да се поддържа чистотата и стабилността на маслото и да се прилагат подходящи мерки за уплътняване по време на продължителни простои. Спазването на номиналното налягане и номиналния въртящ момент е единственият начин фундаментално да се намалят показателите за отказ, да се намалят разходите за поддръжка и да се повиши общата надеждност на механичното оборудване.