Jako element wykonawczy w systemach hydraulicznych, silniki hydrauliczne są kluczowymi komponentami, które zamieniają ciśnienie i przepływ na mechaniczną siłę i prędkość wyjściową.
W trakcie pracy systemów hydraulicznych odpowiedni wzrost temperatury jest zjawiskiem normalnym, jednak gdy obudowa silnika hydraulicznego znacznie przegrzewa się, może to nie tylko wpływać na wydajność, ale także prowadzić do utleniania oleju, starzenia uszczelek, spadku sprawności systemu, a nawet do przedwczesnego uszkodzenia. Dlatego dokładna analiza pierwotnej przyczyny nagrzewania się silnika hydraulicznego jest ważnym warunkiem zapewnienia stabilnej i wydajnej pracy urządzeń.
1、 Czynnik oleju hydraulicznego: bezpośrednio wpływa na temperaturę i wydajność smarowania
1. Nieprawidłowa lepkość oleju hydraulicznego prowadzi do wzrostu oporu przepływu i tarcia cieplnego. Lepkość oleju hydraulicznego bezpośrednio określa przepływowość i skuteczność smarowania oleju w systemie. Gdy lepkość jest zbyt wysoka, przepływ oleju jest utrudniony, co zwiększa straty spowodowane oporem przepływu i generuje więcej ciepła; jeśli lepkość jest zbyt niska, trudno jest utworzyć stabilną warstwę olejową, co prowadzi do zwiększonego bezpośredniego tarcia metali między elementami i powoduje przegrzanie. Dlatego prawidłowy wybór klasy lepkości ISO oleju hydraulicznego oraz jej dostosowanie do warunków temperatury na miejscu stanowi istotne środki kontroli wzrostu temperatury. 2. Zanieczyszczenie oleju hydraulicznego (zanieczyszczenia, wilgoć, pęcherzyki powietrza) prowadzi do zwiększenia tarcia. Zanieczyszczenie oleju hydraulicznego to jedna z najczęstszych przyczyn przegrzewania systemu. Cząstki stałe, wilgoć lub powietrze mieszane z olejem mogą obniżać jego właściwości smarne, zwiększać lokalny opór przepływu i generować punkty o wysokiej temperaturze. Na przykład powietrze zmieszane z olejem tworzy pęcherzyki kawitacyjne, które pękają pod wysokim ciśnieniem, generując wysoką energię uderzenia i dużą ilość ciepła.
Środki naprawcze:
Regularna wymiana elementu filtra i monitorowanie czystości oleju;
Unikanie wycieku powietrza z portu ssącego oleju;
Zbiornik paliwa powinien charakteryzować się dobrą szczelnością.
2、 Parametry pracy systemu oraz czynniki ciśnieniowe 3 Zbyt wysokie ciśnienie w systemie prowadzi do strat energii, która przekształca się w ciepło w układach hydraulicznych. Jeśli ustawienie ciśnienia będzie dalej przekraczać zakres dopuszczalnej tolerancji silnika hydraulicznego, wystąpią nadmierne straty energii, które ostatecznie przekształcą się w ciepło, powodując wzrost temperatury silnika i oleju. Zbyt wysokie ciśnienie w systemie może również zwiększyć przecieki wewnętrzne, nasilając zużycie i generowanie ciepła.
Sugestia optymalizacji: Dostosuj ciśnienie systemu zgodnie z zaleceniami producenta; Sprawdź, czy zawór bezpieczeństwa i zawór przelewowy działają poprawnie.
4. Nadmierne ciśnienie zwrotne prowadzi do zwiększenia oporu przepływu oleju i jego nagrzewania
Zbyt duży opór w rurociągu powrotnym może powodować ciśnienie zwrotne, przez co olej ma trudności z płynnym powrotem do zbiornika, co zwiększa obciążenie wewnętrznego obiegu silnika i generuje więcej ciepła. Ten problem szczególnie wyraźnie manifestuje się, gdy średnica rury powrotnej jest zbyt mała, występuje zbyt wiele zakrętów lub wkład filtra jest zabity.
Kontrmedium:
Zapewnij swobodny przepływ oleju w kanale powrotnym;
Dostosuj projekt rurociągu lub ustawienia zaworu przelewowego.
3、 Wynoszenie mechaniczne i czynniki związane ze wskładnikami wewnętrznymi 5 Zużycie wewnętrznych komponentów silnika powoduje wzrost tarcia i wydzielania ciepła. W miarę pracy urządzenia, zużycie wewnętrznych elementów takich jak tarcza rozdzielcza, łożyska oraz chłopaki ślizgowe w silnikach hydraulicznych może prowadzić do zmian luzów i niedostatecznego smarowania. To tarcie wewnętrzne nie tylko obniża sprawność, lecz również generuje dodatkowe ciepło. Gdy zużycie jest znaczne, wzrost przecieków wewnętrznych dalej obniży efektywność wykorzystania energii.
Zalecana konserwacja: Regularnie sprawdzaj stan zużycia; Wymieniaj zużyte lub wyeksploatowane komponenty; Upewnij się, że olej jest czysty, aby zmniejszyć zużycie.
6. Tarcie mechaniczne spowodowane błędami montażu
Nieprawidłowy montaż, na przykład nadmierne obciążenia radialne lub osiowe albo niewyważone wały, może powodować dodatkowe tarcie mechaniczne pomiędzy łożyskami silnika a częściami przekładni, co skutkuje wzrostem temperatury obudowy silnika i oleju.
Metoda rozwiązywania problemu:
Sprawdź dokładność koordynacji montażu;
Napraw odchylenia w montażu;
Zmniejsz obciążenie boczne.
4、 Niewystarczające warunki chłodzenia i projektowanie systemu 7 Wysoka temperatura otoczenia lub słabe wentylowanie mogą wpływać na odprowadzanie ciepła. Podczas pracy w zamkniętej lub wysokotemperaturowej przestrzeni zdolność układu hydraulicznego do odprowadzania ciepła znacząco spada, a źródła ciepła zewnętrzne łączą się z wewnętrznym wydzielaniem ciepła, co utrudnia skuteczne obniżenie temperatury oleju. Szczególnie gdy brakuje odpowiednich warunków wentylacji.
Środki naprawcze: zoptymalizuj wentylację w strefie roboczej; zainstaluj wentylatory lub urządzenia chłodnicze pomocnicze.
8. Niewystarczająca pojemność systemu chłodzenia prowadzi do gromadzenia się ciepła
Nieodpowiednie zaprojektowanie lub niewłaściwa konserwacja urządzeń odprowadzających ciepło, takich jak zbiorniki paliwa, chłodnice oleju i wentylatory chłodzące, może uniemożliwić skuteczne usuwanie ciepła z systemu, co prowadzi do jego gromadzenia się. Niedostateczna wydajność chłodzenia to jedno z najczęstszych problemów związanych z temperaturą w systemach hydraulicznych.
Sugestia:
Regularnie sprawdzaj, czy chłodnica nie jest zabrudzona;
Wyczyść powierzchnię chłodnicy;
Zainstaluj urządzenia chłodzące o większej wydajności cieplnej w systemach o dużym obciążeniu.
5、 Inne łatwo przeoczywane czynniki grzewcze 9 Zbyt niski poziom oleju prowadzi do niedostatecznego chłodzenia i smarowania. Niski poziom oleju w zbiorniku może zmniejszyć powierzchnię odprowadzania ciepła oraz spowodować podssanie, kawitację i zwiększenie tarcia, co skutkuje nieprawidłowym wzrostem temperatury.
10. Niezgodność między przepływem a silnikiem prowadzi do turbulencji i spadku ciśnienia. Niewłaściwe zaprojektowanie przepływu oleju może powodować lokalny spadek ciśnienia i turbulencje, co skutkuje dodatkowym wydzielaniem się ciepła. Nierealistyczne sterowanie dławieniem może również zamieniać straty ciśnienia w ciepło.
Aby dokładnie zlokalizować przyczynę przegrzewania się silnika hydraulicznego, zaleca się wykonanie następujących kroków diagnostyki systemu: sprawdzenie stanu oleju i specyfikacji oleju
W tym lepkość oleju, czystość oraz obecność wilgoci lub pęcherzyków powietrza. Monitorowanie parametrów pracy systemu
Rejestrowanie wartości ciśnienia, ciśnienia zwrotnego i przepływu oraz porównywanie ich z wartościami projektowymi urządzenia. Ocena działania systemu chłodzenia
Sprawdzenie konstrukcji zbiornika paliwa, wyposażenia chłodniczego i warunków wentylacji. Kontrola komponentów mechanicznych
Sprawdzenie zużycia wewnętrznego i dokładności montażu silnika. Ciągłe monitorowanie i konserwacja
Regularnie wymieniaj olej, czyść element filtra i utrzymuj wyposażenie chłodzące.
Podsumowanie:
Przegrzanie obudowy silnika hydraulicznego jest objawem wielu czynników i nie może być wyjaśnione wyłącznie przez pojedynczy czynnik. Racjonalny dobór oleju, racjonalne zaprojektowanie rurociągów i ciśnienia, regularna konserwacja oraz dobre warunki odprowadzania ciepła są kluczowe dla zmniejszenia nagrzewania się silnika hydraulicznego, poprawy niezawodności systemu i wydłużenia czasu eksploatacji. Łącząc dane z miejsca instalacji z koncepcjami diagnostycznymi systemu, można skutecznie identyfikować i rozwiązywać zagrożenia związane z przegrzaniem, a także poprawić ogólną wydajność i stabilność urządzeń.