Как охладить гидравлику: причины перегрева и методы решения

О чем речь? Если греется гидравлика на спецтехнике, то хорошего в этом мало. Перегрев может быть спровоцирован множеством причин: из-за высокой температуры окружающего воздуха, плохого качества гидравлического масла, неисправности в системе охлаждения или ее неэффективной эксплуатации. 

На что обратить внимание? Перегрев жидкости в системе может привести к ухудшению ее работы, повреждению деталей и даже взрыву. Чтобы этого избежать, необходимо использовать высококачественное гидравлическое масло и регулярно проверять его объем и состояние. Также нужно обеспечивать надлежащую работу системы охлаждения, включая радиаторы и вентиляторы, и следить за температурой окружающей среды. 

Из этого материала вы узнаете:

• Общее строение системы гидравлики в спецтехнике
• Как определить, что греется масло гидравлики
• Почему греется гидравлика
• Последствия перегрева гидравлики
• Что делать, если греется гидравлика мини-погрузчика
• Как обеспечить стабильную температуру рабочей жидкости гидравлики
• Профилактика перегрева масла гидравлики
• Часто задаваемые вопросы о нагревании гидравлики

Общее строение системы гидравлики в спецтехнике

Гидравлическая система обеспечивает передачу усилия на рабочие органы специальной техники, используя жидкость, циркулирующую под высоким давлением. Так как масла практически несжимаемые, они могут с высокой эффективностью и почти без потерь транслировать энергию в нужное место механизмов, позволяя развивать требуемую мощность и точность позиционирования при управлении.

Источник: tyumen.spectehinfo.ru

В гидравлике выделяют несколько компонентов, назначение которых состоит в выполнении заданной функции. Все эти элементы в совокупности составляют единую систему. Рассмотрим подробнее основные узлы.

• Насосы. Помпы – это главные агрегаты гидравлической системы. Они предназначены для создания необходимого давления. Насосы различаются конструктивно. Существуют разные типы: шестеренные, зубчатые, поршневые или радиально-поршневые.
• Гидравлический цилиндр. Это сложносоставное устройство, включающее в себя гильзу и поршень, служит для преобразования давления жидкости в механическую энергию, которая приводит в движение рабочие органы специальной техники. Главное условие работоспособности этой сборочной единицы – отсутствие воздуха в гидравлическом масле, заполняющем пространство цилиндрической камеры.
• Распределительные клапаны. Задача этих деталей – управление потоком и объемом жидкости, поступающей в гидравлический цилиндр и другие узлы системы. За счет изменения направления движения масла обеспечивается синхронное согласованное управление траекторией рабочих инструментов машины.
• Емкость. В резервуаре хранится гидравлическое масло, осуществляющее передачу энергии для работы. Кроме того, этот контейнер способствует фильтрации и охлаждению жидкости до нужных температур и вязкости, то есть предотвращает нагрев и образование пузырьков воздуха.
• Трубопроводы и гибкие шланги. Эти элементы нужны для транспортировки рабочей жидкости ко всем узлам гидравлической системы. Основные характеристики – прочность и герметичность. Протечки и потери давления недопустимы.
• Фильтры. Очистка масла является важной составляющей работоспособности и долговечности гидравлики. Фильтрующие элементы улавливают мельчайшие твердые частицы, появляющиеся в результате износа трущихся деталей. Кроме того, поддерживается необходимая вязкость масла, за счет чего рабочая жидкость гораздо дольше сохраняет свои эксплуатационные качества.

Источник: traktor-velikan.ru

Все эти компоненты работают слаженно и согласованно. Передача усилия и контроль пространственного позиционирования рабочих инструментов будут происходить безопасно и эффективно, если элементы гидравлической системы не имеют дефектов и поломок.

Как определить, что греется масло гидравлики

Главный симптом – повышение температуры рабочей жидкости. На приборной панели погрузчика (или другой машины) оператор может отслеживать температурный режим. Последствия перегрева масла в системе гидравлики:

• Снижение вязкости. Это заметно при проверке уровня при помощи щупа.
• Нарушение герметичности и, как следствие, появление утечек.
• Падение производительности. Рабочие инструменты спецтехники двигаются медленнее.
• Провоцирование реакций окисления. В результате преобразуется химический состав масла. Это проявляется в изменении цвета, запаха и выпадении осадка.
• Усиленный износ сопряженных деталей. Превышение допустимых зазоров между ними.
• Появление стуков и вибрации.
• Срабатывание системы аварийного отключения.
• Превышение нормы расхода масла.

Источник: metallo-obrabotka24.ru

Как правило, опытные машинисты отмечают, что на спецтехнике гидравлика греется сильнее после окончания зимы. Причем нарушение температурного режима может происходить даже после непродолжительной нагрузки.

Почему греется гидравлика

• Эксплуатация в экстремальных условиях с перегрузками.

Высокая нагрузка на элементы гидравлики приводит к тому, что масло сильно греется. Длительная работа в таком режиме способствует интенсивному износу деталей и снижению параметров работоспособности. Применение системы охлаждения решает проблему, так как в каждый момент времени сохраняется оптимальная температура рабочей жидкости.

• Неверная регулировка давления масла.

Одной из причин, почему греется гидравлика, является неправильная настройка параметров. Повышенное давление приводит к снижению эксплуатационного качества масла, вследствие чего происходит усиление трения сопряженных деталей. Слишком маленькое давление также чревато нарушением нормальной работоспособности гидравлической системы специальной техники. Машинисту необходимо регулярно проверять все регулировки и настройки.

• Низкий уровень или загрязнение рабочей жидкости.

Недостаток масла и излишек посторонних примесей часто приводит к тому, что гидравлика начинает сильно греться. Рекомендуется регулярно проверять уровень масла перед запуском машины, а также менять фильтры при проведении периодических технических

• Износ или отказ деталей гидравлической системы.

Причиной перегрева масла может стать поломка элементов гидравлики. Неправильная сборка узлов, нарушение режимов эксплуатации техники, усталостное разрушение металлов и износ деталей могут привести к ситуации, при которой чрезмерно греется гидравлика. 

Последствия перегрева гидравлики

Результатом перегрева масла может стать снижение эксплуатационных характеристик гидравлической системы. Так как рабочая жидкость становится менее вязкой, усилия, передаваемого на рабочий орган, становится недостаточно для того, чтобы совершать необходимые манипуляции в заданном режиме (например, подъем и перемещение груза).

К тому же, если греется гидравлика, то возможны интенсивный износ деталей и их поломка. При высоких температурах происходят деформации, образование сколов и даже оплавление некоторых материалов. Разгерметизация системы приводит к падению давления, что еще больше усугубляет ситуацию.

Во многих моделях спецтехники в качестве горючего используются легковоспламеняющиеся углеводороды. Близость топливных баков к элементам гидравлической системы может привести к взрыву или пожару, если температура масла сильно превышает нормативные значения. Поэтому любая искра может спровоцировать возгорание, которое опасно для машиниста и окружающих людей.

Несмотря на наличие системы охлаждения, в гидравлическую систему нужно заливать только рекомендуемые производителем марки масел. Кроме того, в процессе эксплуатации техники машинист обязан следить за показаниями приборов и при первых признаках перегрева прекратить работы вплоть до устранения неисправности.

Что делать, если греется гидравлика мини-погрузчика

Есть две возможности решения проблемы с перегревом масла в гидравлике спецтехники. Первый метод заключается в последовательном снижении тепловой мощности. Второй путь – обеспечение эффективного поглощения энергии. Первый способ предпочтительнее, так как при его применении не затрагивается коэффициент полезного действия, а в некоторых случаях КПД даже можно незначительно повысить. Например, если в трубопроводе есть избыток давления, нужно принять меры для возврата к нормальному режиму работы и стабилизации процессов, происходящих в гидравлике. Достичь этого можно путем замены шланга в сливной и напорной линиях на рукав большего диаметра.

Функционирование гидравлики в условиях повышения температуры рабочей жидкости можно уподобить работе автомобиля с перегретым антифризом. Обе ситуации могут привести к отказу системы. Поэтому при первых же симптомах необходимо провести диагностику, выявить причину неисправности и устранить ее.

Как обеспечить стабильную температуру рабочей жидкости гидравлики

Для того чтобы поддерживать температурный режим масла в нормативном диапазоне, нужно эффективно рассеивать выделяющееся тепло. Поглощение энергии должно быть интенсивнее, чем ее же потери, происходящие внутри контура системы.

Допустим, имеется гидравлика с потребляемой мощностью 100 кВт при коэффициенте полезного действия, равного 80 %. Для создания равновесной системы необходимо обеспечить ее способностью рассеивания тепловой энергии не меньше 20 кВт. Для нормальной эксплуатации этот баланс должен поддерживаться на любых режимах работы.

Поясним на конкретном примере. Мобильная гидравлическая система, работающая в качестве насосной станции, выдает номинальную мощность 55 кВт. Избыток энергии отводится при помощи теплообменника воздушного типа производительностью 20 кВт.

Для поддержания стабильной температуры система оборудована теплообменником воздушного типа, способным рассеивать тепло с максимальной мощностью 10 кВт (36 %). Подсчет происходит следующим образом: мощность рассеивания тепла нужно разделить на значение номинальной мощности установки и умножить на 100 процентов. Такие параметры работы допустимы для мобильных гидросистем, но на некоторых режимах (при резком падении давления в контуре) существует вероятность чрезмерного нагрева масла.

Профилактика перегрева масла гидравлики

Любая серьезная неисправность гидравлической системы приводит к простою специальной техники. Кроме того, незапланированный ремонт приводит к дополнительным издержкам. Поэтому периодическое выполнение технического обслуживания в соответствии с установленным регламентом позволяет продлить ресурс деталей и обеспечить нормальную работоспособность машин. Для профилактики перегрева рабочей жидкости рекомендуется выполнять следующие мероприятия:

• Использование рекомендованных производителем марок масла. Рабочие жидкости для гидравлических систем разных моделей спецтехники отличается по своим характеристикам. Разделяют классификацию по вязкости и эксплуатационным свойствам.
• Периодическое ТО. Проверка всех узлов, замена жидкостей и фильтрующих элементов, регулировка и настройка системы позволят избежать возникновения ситуаций, при которых сильно греется масло в гидравлике.
• Совершенствование системы охлаждения. При возникновении проблем можно установить дополнительные радиаторы или теплообменники.
• Контроль за температурным режимом. При эксплуатации техники нужно постоянно мониторить показания приборов. Если масло перегревается, необходимо прекратить работу и устранить неисправность.
• Исключение перегрузок. Не рекомендуется превышать предельно допустимые нормы эксплуатационных параметров (например, грузоподъемности, скорости и пр.)
• Вентиляция помещения. При работах в замкнутых пространствах необходимо позаботиться об установке в помещении принудительно-вытяжной вентиляции.

Соблюдение этих рекомендаций позволит безопасно и эффективно эксплуатировать машины, оборудованные гидравлическими системами, на протяжении всего их ресурса. 

Часто задаваемые вопросы о нагревании гидравлики

Какого оптимального температурного режима нужно придерживаться при работе гидравлики?

В соответствии с техническими регламентами и свойствами большинства гидравлических масел температура в контуре системы должна находиться в пределах 50-60 0С. При эксплуатации техники необходимо не допускать перегрева рабочей жидкости.

Что произойдет при перегреве масла в гидравлике?

Рабочая жидкость, температура которой выше допустимой, становится менее вязкой и теряет свои эксплуатационные качества. Это приводит к снижению производительности и отказу узлов и элементов системы гидравлики.

Каковы последствия повышения температуры масла сверх нормативных значений?

Рабочая жидкость, нагретая до 80 0С, циркулируя по контуру системы, приводит к разрушению прокладок, падению давления и образованию утечек. При эксплуатации техники также следует учитывать сезон проведения работ, так как внешняя среда оказывает влияние на вязкость гидравлической рабочей жидкости. Необходимо использовать только те марки масел, которые рекомендуют производители техники.

Таким образом, периодическое ТО, а также использование техники по назначению без чрезмерных нагрузок позволят избежать нагрева масла в гидравлике.