Resumen: La calidad y limpieza del aceite hidráulico son las condiciones principales para asegurar el funcionamiento normal del sistema hidráulico, y la contaminación del sistema hidráulico es una de las principales causas. de falla hidráulica. Para garantizar el funcionamiento seguro y confiable del sistema hidráulico de la maquinaria de perforación, se analizaron los peligros y las causas de la contaminación por aceite hidráulico en el sistema hidráulico y se propusieron métodos y medidas para detectar el grado de contaminación por aceite hidráulico y controlar la contaminación por aceite hidráulico. para lograr el control de la contaminación durante el proceso de trabajo, incluyendo medidas como el control de la temperatura del aceite y la filtración regular.
Palabras clave del artículo: aceite hidráulico, contaminación, control
En los métodos de transmisión modernos, la transmisión hidráulica puede lograr un control de larga distancia y un control automático y, debido a su peso liviano, tiene una estructura compacta y de pequeña inercia y ha sido ampliamente utilizado. Sin embargo, la mayoría de los equipos de perforación están al aire libre y se ven muy afectados por el entorno externo. Durante el uso real, se contamina fácilmente con aceite hidráulico, lo que afecta gravemente la transmisión de potencia. Por lo tanto, el control de la contaminación por aceite hidráulico es particularmente importante.
1. Descripción general del aceite hidráulico
El aceite hidráulico sirve como medio intermedio en el sistema de transmisión hidráulica, desempeña la función de transmitir y convertir energía y también desempeña la función de lubricación entre ellos. Piezas en el sistema hidráulico, funciones anticorrosión, refrigeración y limpieza. Sus principales características son:
1. La viscosidad adecuada y la buena viscosidad característica de temperatura son los primeros factores a considerar al seleccionar el aceite hidráulico. Bajo la misma presión de trabajo, si la viscosidad es demasiado alta, la resistencia al movimiento de los componentes hidráulicos aumentará, la capacidad de autocebado de la bomba hidráulica disminuirá a medida que aumenta la temperatura y la caída de presión y la pérdida de potencia en la tubería aumentarán. también aumenta. Si la viscosidad es demasiado baja, aumentará la pérdida de volumen de la bomba hidráulica, aumentará la fuga interna de los componentes, hará que la película de aceite de los componentes deslizantes sea más delgada y reducirá la capacidad de carga.
2. Buena lubricación (antidesgaste) Hay una gran cantidad de piezas móviles en el sistema hidráulico que necesitan lubricación para evitar el desgaste de las respectivas superficies móviles, especialmente en sistemas de alta presión, la antidesgaste. desgaste del aceite hidráulico Los requisitos de rendimiento son mucho mayores.
3. El aceite hidráulico con buena resistencia a la oxidación también se oxidará durante el uso. Las sustancias ácidas producidas después de la oxidación del aceite hidráulico aumentarán la corrosividad de los metales y la deposición de lodos obstruirá los filtros y pequeños espacios, provocando que el sistema hidráulico funcione de manera anormal. Por tanto, se requieren buenas propiedades antioxidantes.
4. Buena estabilidad al corte. Porque cuando el aceite hidráulico pasa a través de los orificios y espacios de la bomba y la válvula, estará sujeto a un corte severo, lo que hace que algunas macromoléculas del aceite, como los agentes adherentes, se rompan y se conviertan en moléculas pequeñas, reduciendo la viscosidad. Cuando la viscosidad cae a un cierto nivel, el aceite no se puede utilizar, por lo que se requiere un buen rendimiento de corte.
5. Un buen aceite hidráulico antioxidante y anticorrosión entrará inevitablemente en contacto con la humedad y el aire durante el uso. Las sustancias ácidas producidas después de la oxidación harán que el metal se oxide y corroa, afectando el funcionamiento normal. el sistema hidráulico.
6. Buena antiemulsificación y estabilidad hidrolítica. El agua y la condensación mezcladas de diversas maneras por el aceite hidráulico pueden verse afectadas por la bomba hidráulica y otros componentes.
7. Buenas propiedades antiespumantes y liberación de aire en el tanque de aceite hidráulico. Dado que las burbujas mezcladas con el aceite circulan con el aceite, no solo reducirán la presión del sistema y empeorarán las condiciones de lubricación. , pero también producen ruidos y vibraciones anormales. Además, las burbujas también aumentan el área de contacto entre el aceite y el aire y aceleran la oxidación del aceite. Por lo tanto, se requiere que el aceite hidráulico tenga buenas propiedades antiespumantes y de liberación de aire.
8. Adaptabilidad a los materiales de sellado Dado que la adaptabilidad del aceite hidráulico y los materiales de sellado no es buena, los materiales de sellado se expandirán, se ablandarán o endurecerán y perderán su rendimiento de sellado. necesarios para poder interactuar entre sí.
2. Contaminación y peligros del aceite hidráulico
Según los diferentes contaminantes, la contaminación del aceite hidráulico se puede dividir en impurezas (polvo, partículas metálicas, hilo de algodón, óxidos, etc.), Humedad. , aire, contaminación microbiana y química. En el sistema hidráulico de la maquinaria de perforación y minería se encuentran principalmente impurezas (principalmente partículas metálicas), humedad y contaminación del aire.
El aceite y el agua se mezclan
(1) Cómo entra el agua al aceite
1) El agua en el aire se condensa en gotas de agua debido a la alternancia de temperaturas calientes y frío y cae en los aceites corporales.
2) El sello del enfriador o intercambiador de calor está dañado o el tubo de enfriamiento está roto, lo que provoca que se filtre agua al aceite.
3) El aire húmedo que ingresa al sistema a través del vástago del pistón del cilindro hidráulico no está herméticamente sellado y se condensa en gotas de agua.
4) Cuando se utiliza aceite, se introduce tanto la humedad humana como la absorbida por el aceite expuesto al ambiente húmedo.
(2) Peligros de mezclar aceite y agua
1) Cuando se mezcla una cierta cantidad de agua con aceite, el aceite hidráulico se emulsionará en un estado turbio. Si el aceite hidráulico en sí tiene poca capacidad antiemulsificación, el agua no se puede separar del aceite después de un período de reposo, dejando el aceite siempre en un estado turbio. Cuando este aceite emulsionado blanco ingresa al sistema hidráulico, no solo causará que los componentes hidráulicos se oxiden, sino que también reducirá su rendimiento de lubricación, aumentará el desgaste de las piezas y reducirá la eficiencia del sistema.
2) Después de que el metal ferroso en el sistema hidráulico se oxida, el óxido en escamas fluirá y se esparcirá en las tuberías y componentes hidráulicos del sistema hidráulico, causando oxidación dentro de todo el sistema y produciendo más óxido en escamas. óxidos.
3) El agua reaccionará con algunos aditivos del aceite del motor para producir precipitados, coloides y otros contaminantes, que acelerarán el deterioro del aceite del motor.
4) El agua reacciona con el azufre y el cloro del aceite para formar ácido sulfúrico y ácido clorhídrico, lo que intensifica el desgaste de los componentes, acelera la oxidación y deterioro del aceite, e incluso produce una gran cantidad de lodo.
5) Estos contaminantes del agua y productos de oxidación se convierten inmediatamente en catalizadores de una mayor oxidación, lo que eventualmente provoca el bloqueo o atasco de los componentes hidráulicos, lo que resulta en fallas del sistema hidráulico, bloqueo de las tuberías de distribución de aceite, reducción de la eficiencia del enfriador y del filtro de aceite. Bloqueo y otras series de fallos.
6) Además, a bajas temperaturas, el agua se condensa en pequeñas partículas de hielo, que también pueden bloquear fácilmente huecos y aberturas muertas en los componentes de control.
2. El aceite penetra en el aire
El aire en el aceite proviene principalmente de juntas de tuberías sueltas, superficies de juntas de componentes sueltas, tuberías de aceite expuestas a la superficie del aceite y fallas en los sellos. expuesto a la atmósfera También disuelve el aire. Además, cuando la cantidad de aceite en el tanque es baja, la circulación del aceite hidráulico se acelera, dificultando la eliminación de las burbujas de aire. Al mismo tiempo, la profundidad del tubo de succión de la bomba de aceite no es suficiente, lo que también facilita la entrada de aire.
El aire mezclado en el sistema hidráulico generalmente está suspendido en el aceite hidráulico en forma de burbujas con un diámetro de 0,05 ~ 0,50 mm, lo que tiene un grave impacto en el módulo elástico aparente y la viscosidad del sistema hidráulico. aceite en el sistema hidráulico. A medida que aumenta la presión en el sistema hidráulico, parte del aire se mezcla con el aceite hidráulico y el resto permanece en la fase gaseosa. Cuando aumenta la cantidad de aire mezclado, el coeficiente elástico volumétrico del aceite hidráulico cae bruscamente, la velocidad de propagación de la onda de presión en el aceite hidráulico se ralentiza y la viscosidad dinámica del aceite hidráulico aumenta linealmente. El aire suspendido en el aceite se combina con el aceite hidráulico para formar un líquido mixto. La estabilidad de este aceite depende del tamaño de las burbujas, las cuales tienen un gran impacto en el sistema hidráulico, como vibraciones, ruidos, fluctuaciones de presión, inestabilidad de los componentes hidráulicos, arrastre de piezas móviles, posicionamiento impreciso o movimientos desordenados, etc. Al mismo tiempo, también aumenta el consumo de energía, acelera la oxidación del aceite y reduce el rendimiento de lubricación del aceite. Los contaminantes sólidos del petróleo existen principalmente en forma de partículas. Algunas de estas impurezas son residuales durante el procesamiento y ensamblaje de los componentes, algunas se generan durante el proceso de trabajo de los componentes hidráulicos y otras provienen de la intrusión de impurezas externas. Sus peligros son:
(1) Diversas impurezas en. Las impurezas particuladas del aceite pueden causar daños a las bombas y motores. Cuando las partículas de impureza entran en la cara del extremo del engranaje de una bomba de engranajes o motor de engranajes, entre las dos placas laterales de la cubierta del extremo, entre las puntas de los dientes y la carcasa, entre las cuchillas y las ranuras de las cuchillas de la bomba de paletas o del motor de paletas, entre el extremo del rotor cara y la placa de distribución de aceite entre el estator y el rotor (parte superior de la pala), entre el émbolo de la bomba de émbolo o motor de émbolo y el orificio del cilindro del émbolo, entre el rotor y la placa de distribución de aceite, entre el deslizador y el inclinado placa y entre el par deslizante del mecanismo variable, puede causar una falla atascada. Incluso si no causa fallas por atasco, aumentará el desgaste. Las partículas de impureza también pueden obstruir el filtro de entrada de aceite frente a la bomba, provocando cavitación de la bomba o provocando varias fallas simultáneas.
(2) Varias partículas de impureza en el aceite dañarán el cilindro hidráulico. Las impurezas particuladas deformarán y desgastarán el pistón y el cilindro, el vástago del pistón, el orificio de la culata y los sellos, lo que aumentará la fuga de aceite y reducirá la eficiencia volumétrica y el empuje efectivo (fuerza de tracción). Si partículas obstruyen el pistón o el vástago del pistón, el cilindro no se moverá.
(3) Las partículas contaminantes en el aceite pueden dañar varios componentes de la válvula. Las partículas contaminadas pueden obstruir la válvula deslizante o la válvula de mariposa, provocando que la válvula no funcione. Incluso si no hay falla por atasco o obstrucción, las partículas de contaminación causarán desgaste prematuro de los pares móviles del conjunto de válvula, aumentarán la holgura del conector y deteriorarán el rendimiento.
(4) Los contaminantes generan bacterias, agravan el envejecimiento de los productos derivados del petróleo, hacen que el aceite sea negro y maloliente, y causan aún más contaminación. Este círculo vicioso puede tener las siguientes consecuencias:
1) Los contaminantes obstruyen el filtro de aceite, lo que hace que la bomba de aceite aspire aire y produzca vibraciones y ruidos.
2) Los contaminantes aumentan la fricción del cilindro o motor, provocando el arrastre.
3) La suciedad hará que las servoválvulas y otros componentes con poca capacidad anticontaminación fallen por completo. Al menos el trabajo será inestable y la histéresis aumentará. La suciedad bloqueará el mismo pequeño orificio en el frente. del manómetro, haciendo que la presión no se pueda ajustar la entrega y reflexión correctas.
4) Los contaminantes bloquean el canal del manómetro, impidiendo que la presión se transmita y reaccione correctamente.
3. Principales medidas para controlar la contaminación del aceite hidráulico
Para garantizar el funcionamiento normal y confiable del sistema hidráulico, reducir fallas y extender la vida útil, se deben tomar medidas efectivas para Controlar la contaminación del aceite hidráulico.
1. Controle la temperatura del aceite
La temperatura excesiva del aceite a menudo traerá los siguientes efectos adversos al sistema hidráulico:
(1) La viscosidad del aceite disminuye, causando daños al sistema hidráulico. Elimina la película de aceite en las piezas móviles y aumenta la resistencia a la fricción, lo que hace que el sistema se caliente y el actuador (como un cilindro hidráulico) se arrastre. La reducción de la viscosidad del aceite provocará un aumento de las fugas y una reducción significativa de la eficiencia del sistema.
(2) Después de que la viscosidad del aceite disminuye, sus características cambiarán al pasar el acelerador, haciendo inestable la velocidad de movimiento del pistón.
(3) La temperatura excesiva del aceite provoca la expansión térmica de las piezas de la máquina, cambia el espacio entre los pares móviles, hace que el movimiento sea ineficaz o se atasque y reduce su rendimiento y precisión de trabajo.
(4) Cuando la temperatura del aceite supera los 55 grados Celsius, la oxidación del aceite aumentará y la vida útil se acortará. Según los datos, cuando la temperatura del aceite supera los 55 grados Celsius, la vida útil del aceite se reduce a la mitad por cada aumento de temperatura de 9 grados Celsius. Por tanto, para máquinas con diferentes usos y condiciones de trabajo. Deben haber diferentes temperaturas de funcionamiento del aceite permitidas. La temperatura normal de funcionamiento del aceite permitida para el sistema hidráulico de maquinaria de construcción es de 35 a 55 grados Celsius, con un máximo de 70 grados Celsius.
2. Controlar la precisión de la filtración
Para controlar el grado de contaminación del aceite, la succión de aceite de la válvula de control de velocidad del servo debe basarse en la precisión de filtración requerida según la Se instalan filtros de aceite para diferentes requisitos del sistema y los componentes en los puertos, tuberías de presión y entradas de aceite para controlar las partículas contaminantes en el aceite, de modo que el sistema hidráulico tenga un rendimiento confiable y un funcionamiento estable. La precisión de la filtración del filtro de aceite generalmente se selecciona en función de los componentes del sistema que son más sensibles a la precisión de la filtración.
3. Fortalecer el mantenimiento y la gestión in situ
Fortalecer el mantenimiento y la gestión in situ es una medida eficaz para evitar que contaminantes externos invadan el sistema y filtrar los contaminantes en el sistema.
(1) Comprobar la limpieza del aceite.
Al verificar la limpieza del equipo, el departamento de administración de equipos también debe verificar la limpieza del aceite del sistema, el tanque de aceite y el filtro de aceite, y establecer un sistema de puntuación de tres niveles para la limpieza del equipo hidráulico. Revisar el sistema hidráulico de equipos críticos.
(2) Establecer un sistema de mantenimiento de primer nivel para el sistema hidráulico.
Al formular el contenido de mantenimiento de primer nivel del equipo, el departamento de gestión de equipos debe agregar el contenido de mantenimiento específico del dispositivo hidráulico.
(3) Muestreo y pruebas regulares de aceite.
Se deben tomar muestras de aceite de forma regular y cuantitativa para verificar el tamaño, número o peso de las partículas de impureza por unidad de volumen de la muestra de aceite, y realizar análisis cualitativos y cuantitativos para determinar si es necesario reemplazar el aceite.
A. Tiempo de muestreo: para equipos hidráulicos con intervalos de cambio de aceite especificados, el aceite en uso se puede muestrear y probar una semana antes del cambio de aceite. El aceite recién cambiado se debe muestrear y probar después de 1000 horas de uso; operación continua; empresas a gran escala. El aceite utilizado en equipos hidráulicos de precisión debe muestrearse y probarse después de 600 horas de uso.
b. Al tomar muestras de aceite, el recipiente de aceite debe limpiarse primero y no se permite el uso de recipientes sucios para garantizar datos precisos. El método específico para tomar muestras de aceite es el siguiente:
Cuando el sistema hidráulico no está funcionando (es decir, en estado estacionario), se pueden tomar cantidades iguales de muestras de aceite de las partes superior, media e inferior del el tanque de aceite, y después de agitar, realice la prueba nuevamente cuando el sistema hidráulico esté funcionando, la muestra de aceite se puede tomar del tubo de retorno de aceite principal del sistema; la cantidad de muestras de aceite requeridas para la prueba es generalmente 300-; 500 ml/hora; realice la prueba de acuerdo con los procedimientos de prueba de aceite, complete los resultados de la prueba en la hoja de prueba de aceite y guárdela en el archivo del dispositivo.
4. Limpieza regular
Otra forma eficaz de controlar la contaminación por petróleo es eliminar periódicamente la suciedad de la rejilla del filtro, el elemento filtrante, el tanque de combustible, las tuberías de combustible y los componentes. Preste atención a la limpieza al desmontar componentes y tuberías de aceite. Todos los puertos de aceite deben sellarse con tapones o láminas de plástico para evitar que la suciedad invada el sistema.
5. Filtrar el aceite del motor periódicamente y controlar su vida útil.
La vida útil o el intervalo de reemplazo del aceite depende de muchos factores, incluidas las condiciones ambientales y el mantenimiento del equipo, la precisión de la filtración del aceite en el sistema hidráulico y el nivel de contaminación permitido. Debido a que el aceite de motor se usa durante mucho tiempo, el aceite, el agua, el polvo, el desgaste del metal, etc. Convierte el aceite en un líquido mixto que contiene una variedad de contaminantes.
Si no se reemplaza a tiempo, afectará el funcionamiento normal del sistema y provocará accidentes. La conveniencia de cambiar el aceite del motor depende del grado de contaminación del aceite. Actualmente, existen tres métodos para determinar el intervalo de cambio de aceite:
(1) Método de cambio de aceite visual. Se basa en la experiencia del personal de mantenimiento y en algunos cambios regulares del estado del aceite (como aceite negro, aceite maloliente, aceite blanco lechoso, etc.) para decidir si se debe cambiar el aceite.
(2) Método de cambio de aceite regular. Reemplazar cuando corresponda según las condiciones ambientales y de trabajo del sitio donde se ubica el equipo, así como el ciclo de cambio de aceite del aceite utilizado. Este método es muy adecuado para empresas con muchos equipos hidráulicos.
(3) Método de inspección por muestreo. Muestre y pruebe periódicamente el aceite para determinar los elementos necesarios (como viscosidad, índice de acidez, humedad, tamaño y contenido de partículas, corrosión, etc.) y los indicadores, y compare los valores medidos reales de la calidad del aceite con los estándares de degradación del aceite prescritos. para determinar ¿Se debe cambiar el aceite? Tiempo de muestreo: Generalmente, el sistema hidráulico de la maquinaria de construcción debe realizarse una semana antes del ciclo de cambio de aceite. El sistema hidráulico del equipo clave debe muestrearse y probarse cada 500 horas. Los resultados de la prueba deben completarse en el archivo técnico del equipo. El método de inspección por muestreo es adecuado para equipos clave y equipos hidráulicos grandes.
Al cambiar el aceite, preste atención a la limpieza para evitar que objetos robados invadan el sistema hidráulico. No mezcle ni reemplace el aceite incorrecto. Los requisitos principales son los siguientes:
(1) El aceite nuevo que se reemplazará o el aceite nuevo que se agregará debe ser el aceite especificado en este sistema. Solo se puede agregar después de que las pruebas de laboratorio confirmen que. La calidad del aceite alcanza los indicadores de rendimiento especificados.
(2) Para mantener limpio el aceite nuevo, al cambiar el aceite, se debe drenar el aceite viejo del tanque y la tubería principal, y se deben limpiar el tanque, el filtro y la manguera. Asegúrese de filtrar el aceite del motor al repostar y reemplace el filtro que haya sido dañado por la fatiga.
(3) La cantidad de aceite agregado debe alcanzar la posición de la marca de aceite del tanque de combustible. El método de reabastecimiento de combustible es el siguiente: primero repostar hasta el nivel de aceite más alto en el tanque de combustible, arrancar el motor de la bomba de aceite, suministrar aceite a todas las tuberías del sistema, repostar hasta el nivel de aceite en el tanque, luego arrancar el motor, repetir esto muchas veces hasta que el nivel de aceite permanezca dentro del nivel de aceite.
Por lo tanto, durante el uso diario y el mantenimiento del equipo, se debe prestar gran atención a observar la calidad del aceite para evitar daños al equipo causados por la contaminación del aceite.
Referencia
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