EN
На практике при эксплуатации гидравлического оборудования гидромотор, будучи ключевым исполнительным компонентом системы, зачастую определяет, сможет ли весь комплект оборудования работать стабильно, длительно и эффективно. Многие пользователи при обслуживании оборудования часто задаются вопросом: будет ли гидромотор, длительное время не эксплуатируемый, подвержен большему риску повреждения по сравнению с гидромотором, работающим длительное время в режиме перегрузки?
Этот, на первый взгляд, простой вопрос включает в себя несколько факторов, таких как материаловедение, механическая конструкция, химические свойства гидравлического масла и логика работы системы. Чтобы найти более объективный и всесторонний ответ, необходимо отдельно декомпозировать и глубоко проанализировать два этих сценария.
1. Длительное простаивание гидромоторов: скрытый ущерб более серьёзен, чем кажется. Большинство людей считают, что «оборудование не выйдет из строя, если его не использовать», однако на самом деле прецизионные механические компоненты, такие как гидромоторы, не предназначены для длительного простоя. Невидимые и неосязаемые повреждения постепенно накапливаются в течение продолжительного времени простоя. 1. Резиновые уплотнения со временем теряют смазку: процесс от мягкости к хрупкости. Внутренние уплотнения гидромоторов (например, уплотнительные кольца типа O-образных, уплотнения с рабочей кромкой, уплотнения валов и др.) играют ключевую роль в поддержании давления в системе и предотвращении утечек, являясь наиболее важной «линией обороны» мотора. При длительном простаивании они претерпевают несколько неизбежных изменений: — утрату эластичности и затвердевание вследствие отсутствия смазочного масла; — тепловое расширение и сжатие при колебаниях температуры, приводящее к образованию микротрещин; — старение поверхности и последующее повреждение или растрескивание; — прилипание уплотняющих поверхностей к металлическим деталям из-за потери смазки, вызывающее вторичное повреждение трением. Эти явления зачастую проявляются лишь после перезапуска оборудования:
Двигатель работал менее двух минут, прежде чем проявились симптомы «увеличения утечки масла, нестабильного давления и снижения эффективности». Другими словами —долгая работа на холостом ходу приводит к незаметному, но фатальному старению уплотнений.
2. Воздух и водяной пар внутри вызывают окисление металла: после появления ржавчины она остается неизгладимым дефектом. Если внутри гидравлической системы отсутствует достаточная защита маслом, водяной пар из воздуха может легко конденсироваться на металлической поверхности, особенно в условиях повышенной влажности на юге. Конденсированная вода может привести к: образованию пятен ржавчины на внутренней стенке ротора, появлению следов абразивного износа на поверхности статора и снижению точности посадки деталей, что влечёт за собой уменьшение объёмного КПД и разрушение масляной плёнки. При усилении вторичного износа при запуске двигателя возникает ощущение «заклинивания, вибрации и неплавного хода». Удалить такую ржавчину простыми методами технического обслуживания практически невозможно — это необратимые мелкие повреждения, оказывающие существенное влияние на срок службы оборудования.
3. Долгосрочное статическое старение гидравлического масла: невидимая скрытая опасность
Гидравлическое масло — это не только «среда» в системе, но и смазочный материал, ингибитор коррозии, очиститель и охлаждающая жидкость.
Однако если масло длительное время не циркулирует, могут возникнуть следующие явления:
Окислительная деградация: потемнение цвета, повышение кислотного числа
Расслоение масла: образование осадка на дне
Изменение вязкости: ухудшение смазывающих свойств
Выход из строя химических присадок: значительное снижение антикоррозионных и противоизносных свойств
При повторном запуске оборудования деградировавшее масло не только не обеспечивает защиту, но и может дополнительно повредить компоненты, например:
Заклинивание сердечника клапана
Усиление износа пар трения
Увеличение внутренней утечки, приводящее к существенному снижению эффективности
Этот тип травмы относится к «хроническому накопительному типу»: его трудно обнаружить, однако он весьма распространён.
2、 Перегрузка гидромоторов при эксплуатации: повреждения носят более прямой и интенсивный характер. Если длительный простой вызывает «хроническое повреждение», то работа в перегруженном режиме приводит к «острому повреждению».
Конструкция гидромоторов предусматривает чётко заданные номинальные значения давления, расхода и крутящего момента. Как только эксплуатация выходит за пределы расчётного диапазона, повреждения начинают накапливаться немедленно, причём большинство из них необратимы. 1. Перегрузка приводит к усталости металла: после появления трещин повреждение ключевых компонентов мотора — таких как подшипники, роторы, статоры, распределительные плиты, шестерни и пары зацепления — становится необратимым. При воздействии чрезмерного давления под действием многократных циклов напряжения может возникнуть «усталость металла».
На поверхности могут отсутствовать видимые аномалии, однако внутри уже возникли микротрещины, локальное усталостное разрушение материала, упругая деформация и локальная язвенная коррозия. Все эти повреждения необратимы, и при накоплении до определённого уровня двигатель внезапно выходит из строя, что приводит к его списанию.
- Быстрое повышение температуры пары трения: при работе двигателя под высокой нагрузкой масляная плёнка разрушается. На внутренней поверхности трения возникает следующее явление: резкое повышение температуры и выдавливание масляной плёнки, в результате чего возникает «сухое трение». Скорость износа пары трения возрастает экспоненциально, а внутренний зазор увеличивается — объёмный КПД быстро снижается. Длительная эксплуатация в таком режиме напрямую приводит к быстрому ухудшению характеристик двигателя.
- Работа в перегруженном режиме приводит к тепловым деформациям: структурная точность нарушается, а гидравлический двигатель чрезвычайно чувствителен к зазорам в посадке. При работе при высоких температурах может произойти тепловая деформация распределительной плиты, изменение зазора между зубьями шестерён, уменьшение предварительного натяга подшипников, расширение ротора и нарушение состояния зацепления. Эти деформации могут вызвать резкое падение КПД двигателя, и, как правило, восстановить исходную точность с помощью технического обслуживания невозможно. Это одно из самых опасных последствий перегрузки.
- Комплексный вывод: при надлежащих условиях хранения риски, связанные с длительным простаиванием, поддаются контролю; риски, обусловленные перегрузочным использованием, выше и носят более критический характер. В целом влияние обоих факторов можно суммировать следующим образом: характеристики повреждений при длительном простаивании и при перегрузочном использовании в проекте — хронические, скрытые и острые, тяжёлые; обратимые повреждения в основном поддаются восстановлению, необратимые — в большинстве случаев нет. Уровень риска для затронутых компонентов — уплотнений, масла, поверхностного окисления, пар трения, металлических конструкций и точности посадки — средний или высокий. Можно ли избежать этих повреждений с помощью технического обслуживания? Избежать их трудно. Если гидромотор правильно хранится в период простоя (поддержание смазки, герметичная влагозащита, регулярная замена масла и т. д.), большинство повреждений, вызванных длительным простаиванием, можно восстановить или контролировать.
Однако перегрузочное использование обладает следующими характеристиками:
Конструкционные повреждения
Высокая стоимость ремонта
Легко приводит к списанию двигателя
Оказывает более значительное влияние на безопасность системы
Поэтому, если необходимо сделать выбор между двумя вариантами, ответ совершенно очевиден:
При условии надлежащего технического обслуживания и хранения перегрузка гидромоторов может привести к более серьёзным повреждениям, возникающим с большей скоростью и имеющим необратимые последствия.
4、 Вывод: правильная эксплуатация и научно обоснованное техническое обслуживание являются ключевыми факторами продления срока службы гидромоторов. Гидромоторы — это высокоточные, высоконагруженные и дорогостоящие компоненты. Для обеспечения их ресурса и рабочих характеристик необходимо избегать работы в перегрузочном режиме, регулярно проверять уплотнения, поддерживать чистоту и стабильность гидравлического масла, а также принимать надлежащие меры по герметизации при длительных простоях. Соблюдение номинальных значений давления и крутящего момента — единственный способ принципиально снизить частоту отказов, уменьшить затраты на техническое обслуживание и повысить общую надёжность механического оборудования.