Hydraulischer Rutschring

Bei hydraulischen Übertragungssystemen ist die Hydraulischer Rutschring ist ein kritischer Bestandteil, der für die Übertragung von Hydraulikflüssigkeit zwischen rotierenden und stationären Teilen verantwortlich ist. Als Arbeitsmedium von Hydraulikanlagen beeinflusst die Leistung von Hydrauliköl direkt die Stabilität und Zuverlässigkeit des gesamten Systembetriebs. Unter ihnen ist die Viskosität von Hydrauliköl ein entscheidender Parameter, und seine Änderungen werden sich auf die Leistung von hydraulische RutschringeEs ist von großer Bedeutung, diese Auswirkungen tief zu verstehen und wirksame Maßnahmen zu ergreifen, um den normalen Betrieb der Hydraulikanlagen zu gewährleisten und die Lebensdauer der Ausrüstung zu verlängern.

Grundkonzepte der Viskosität von Hydrauliköl

Definition und Ausdrucksverfahren der Viskosität

Viskosität ist eine physikalische Größe, die die Fähigkeit einer Flüssigkeit misst, der Strömung zu widerstehen und die innere Reibung zwischen Flüssigkeitsmolekulen widerspiegelt. In hydraulischen Systemen umfassen häufig verwendete Viskositätsverstellungsmethoden dynamische Viskosität, kinematische Viskosität und Engler-Viskosität. Dynamische Viskosität bezieht sich auf die innere Reibungskraft pro Flächeneinheit, die von einer Flüssigkeit erfasst wird, die mit einem Geschwindigkeitsgradienten strömt, gemessen in Pascal pro Sekunde (Pa·s). Kinematische Viskosität ist das Verhältnis zwischen dynamischer Viskosität und Flüssigkeitsdichte, gemessen in Quadratmetern pro Sekunde (m ²/s). In praktischen Anwendungen ist die allgemein verwendete Einheit der kinematischen Viskosität Quadratmillimeter pro Sekunde (mm ²/s). Ennian-Viskosität ist das Verhältnis der Zeit, die für ein bestimmtes Volumen von Testöl erforderlich ist, um aus 200 ml Ennian-Viskositätsmesser bei einer bestimmten Temperatur unter bestimmten Bedingungen zu fließen, zu der Zeit, die für destilliertes Wasser erforderlich ist, um aus dem gleichen Volumen bei 20 °C zu fließen.

Faktoren, die die Viskosität von Hydrauliköl beeinflussen

Temperatur: Die Temperatur ist der wichtigste Faktor, der die Viskosität von Hydrauliköl beeinflusst. Im Allgemeinen nimmt die Viskosität von Hydrauliköl mit zunehmender Temperatur ab und steigt mit abnehmender Temperatur. Diese Viskositätstemperaturcharakteristik kann durch eine Viskositätstemperaturkurve dargestellt werden, und verschiedene Typen von Hydrauliköl haben verschiedene Viskositätstemperaturkurven. Zum Beispiel variiert die Viskosität von Mineralöl Hydrauliköl erheblich mit der Temperatur, während synthetisches Hydrauliköl eine relativ bessere Viskositätstemperaturleistung hat.

Druck: Innerhalb des allgemeinen Druckbereichs ist die Wirkung des Drucks auf die Viskosität des Hydrauliköls relativ klein und kann ignoriert werden. Aber wenn der Druck einen bestimmten Wert übersteigt (in der Regel über 10MPa), steigt die Viskosität des Hydrauliköls mit dem Anstieg des Drucks. Dies liegt daran, dass eine Druckerhöhung den Abstand zwischen Ölmolekülen verringert, die innere Reibung erhöht und zu einer Erhöhung der Viskosität führt.

Additive: Um die Leistung von Hydrauliköl zu verbessern, werden dem Grundöl in der Regel verschiedene Additive wie Verschleißschutzmittel, Antioxidantien, Rosthinhibitoren usw. hinzugefügt. Einige Zusatzstoffe können auch die Viskosität von Hydrauliköl beeinflussen, zum Beispiel können Verdicker die Viskosität von Hydrauliköl erhöhen und seine Viskositätstemperaturleistung verbessern.

Der Einfluss der Viskositätsänderungen des Hydrauliköls auf die Leistung des Hydraulikrutschrings

Auswirkungen auf die Dichtungsleistung

Leckageproblem durch Viskositätsreduktion

Wenn die Viskosität des Hydrauliköls abnimmt, wird der Ölfilm zwischen der Dichtung und den rotierenden Teilen dünner. Als wichtiger Bestandteil der Dichtung spielt der Ölfilm eine Rolle bei der Verhinderung von Hydraulikölleckagen. Nachdem der Ölfilm dünner wird, verringert sich seine Tragfähigkeit, was es schwierig macht, den Dichtspalt effektiv zu füllen, was leicht zu Leckagen führen kann. Leckage verursacht nicht nur Verschwendung von Hydrauliköl, sondern erschwert auch die Aufrechterhaltung eines stabilen Systemdrucks, was die Effizienz des Systems beeinflusst. Beispielsweise können in einigen hydraulischen Steuersystemen, die eine hohe Druckgenauigkeit erfordern, sogar leichte Leckagen zu erhöhten Steuerfehlern führen und die Betriebsanforderungen nicht erfüllen.

Dichtungsschäden durch erhöhte Viskosität

Im Gegenteil, wenn die Viskosität des Hydrauliköls steigt, nimmt die Flüssigkeit des Öls ab. Während des Betriebs des Hydraulischer RutschringDie Dichtung muss sich mit der Bewegung der rotierenden Komponenten kontinuierlich verformen, um eine gute Dichtleistung aufrechtzuerhalten. Hochviskoses Öl kann jedoch während der Bewegung einen größeren Widerstand gegenüber der Dichtung verursachen, was zu einer ungleichmäßigen Kraftverteilung auf der Dichtung führt. Langfristige Exposition einer solchen ungleichmäßigen Belastung kann zu Schäden wie Verschleiß der Dichtungen führen, was zu Leckagen führt. Darüber hinaus kann eine Erhöhung der Viskosität die Installation und Demontage von Dichtungen erschweren, Wartungskosten und Ausfallzeiten erhöhen.

Einfluss auf die Drehmomenteigenschaften

Rutschphänomen bei niedriger Viskosität

Wenn die Viskosität des Hydrauliköls niedrig ist, ist die innere Reibung des Öls klein, was das Drehmoment des hydraulischen Schleifrings während der Rotation reduziert. Geringeres Drehmoment ist vorteilhaft für die Erzielung von Hochgeschwindigkeitsdrehungen. In einigen Geräten, die Hochgeschwindigkeitsbetrieb erfordern, wie dem hydraulischen Antriebssystem von Hochgeschwindigkeitszentrifugen, kann niederviskoses Hydrauliköl Energieverluste reduzieren und die Betriebseffizienz der Ausrüstung verbessern. Während der Kraftübertragung kann es jedoch zu einem Schlupf kommen, der durch unzureichende innere Reibung des Öls verursacht wird. Rutschen kann zu instabiler Kraftübertragung führen, was es schwierig macht, Energie genau auf die Last zu übertragen und den normalen Betrieb der Ausrüstung beeinträchtigt. Im hydraulischen Antriebssystem industrieller Roboterarme wird beispielsweise bei einem Rutschen die Genauigkeit der Bewegungen des Roboterarms ernsthaft beeinträchtigt, was es unmöglich macht, präzise Greif- und Platzierungsaufgaben zu erledigen.

Motorlast steigt bei hoher Viskosität

Wenn die Viskosität des Hydrauliköls zunimmt, erhöht sich das Drehmoment, das für die Rotation des hydraulischen Schleifrings erforderlich ist. Dies liegt daran, dass Öl mit hoher Viskosität einen größeren Widerstand während des Strömungsprozesses erzeugt und eine größere Antriebskraft erfordert, um den Schleifring zu drehen. Die Erhöhung des Drehmoments erhöht direkt die Last auf den Antriebsmotor, und der Motor muss größere Leistung abgeben, um diesen Widerstand zu überwinden. Wenn die Gangreserve des Motors unzureichend ist und er lange unter hoher Last arbeitet, kann der Motor überhitzen oder sogar ausbrennen. Darüber hinaus kann ein hohes Drehmoment auch zu einer Verringerung der Ansprechgeschwindigkeit des Systems und einer langsamen Gerätebewegung führen. In der hydraulischen Steuerung einer Spritzgießmaschine kann beispielsweise eine Abnahme der Reaktionsgeschwindigkeit die Qualität und Produktionseffizienz des Spritzgießens beeinträchtigen.

Auswirkungen auf den Verschleißgrad

Unzureichende Schmierung durch geringe Viskosität

Schmierung ist ein wichtiges Mittel zur Verringerung des Verschleißes der Komponenten, und Hydrauliköl spielt eine Schmierrolle im Hydraulikrutschring. Wenn die Viskosität des Hydrauliköls abnimmt, wird seine Schmierleistung abnehmen. Die Abnahme der Schmierleistung erhöht die Wahrscheinlichkeit eines direkten Kontakts zwischen rotierenden und stationären Bauteilen, wodurch der Verschleiß der Bauteile beschleunigt wird. Verschleiß kann zu einer Verringerung der Dimensionsgenauigkeit von Komponenten, einer Zunahme der Oberflächenrauheit führen und die Leistung von Hydraulischen Schleifringen weiter beeinflussen. Zum Beispiel kann ein Verschleiß zwischen Rotor und Stator eines Rutschrings zu einem erhöhten Freiraum, einer verstärkten Leckage führen und letztlich die Lebensdauer der Ausrüstung verkürzen.

Lokale hohe Temperatur durch hohe Viskosität

Wenn die Viskosität des Hydrauliköls hoch ist, ist der Durchfluss des Öls schwierig, und lokale Ölstagnation-Zonen werden leicht in den schmalen Spalten und komplexen Strömungskanälen des Hydraulikrutschrings gebildet. Das Öl wird in der stagnierenden Zone ständig geschert und komprimiert, wodurch mechanische Energie in thermische Energie umgewandelt wird, was zu einer lokalen Temperaturerhöhung führt. Hohe Temperaturen können die Leistung von Hydrauliköl beeinträchtigen, die Oxidation und den Zerfall beschleunigen und saure Substanzen und Ablagerungen erzeugen, die den Verschleiß der Komponenten weiter verschlimmern. Gleichzeitig können hohe Temperaturen auch Veränderungen der Materialeigenschaften von Dichtungen verursachen, die ihre Dichtungsleistung verringern. Beispielsweise wird in einigen Hydrauliksystemen, die in hohen Temperaturumgebungen arbeiten, wenn die Viskosität des Hydrauliköls nicht richtig ausgewählt wird, das Problem der lokalen hohen Temperatur schwerer werden und der Schaden an der Ausrüstung größer werden.

Maßnahmen zur Bewältigung von Änderungen der Viskosität von Hydrauliköl

Wählen Sie das passende Hydrauliköl

Hydrauliköltyp basierend auf Arbeitsumgebung und Arbeitsbedingungen auswählen

Verschiedene Arbeitsumgebungen und Bedingungen haben unterschiedliche Leistungsanforderungen für Hydrauliköl, daher ist es notwendig, die geeignete Art von Hydrauliköl entsprechend der tatsächlichen Situation zu wählen. Hydraulische Rutschringe, die in Hochtemperaturumgebungen arbeiten, sollten Hydrauliköl mit guter thermischer Stabilität und Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen wählen, wie z. B. Verbundhydrauliköl. Synthetisches Hydrauliköl verwendet in der Regel chemisch synthetisiertes Grundöl und fügt leistungsstarke Additive hinzu, um eine stabile Leistung bei hohen Temperaturen zu erhalten. In niedrigen Temperaturumgebungen sollte Hydrauliköl mit guter niedrigen Temperaturflüssigkeit und niedrigem Ausgießpunkt ausgewählt werden, um sicherzustellen, dass es bei niedrigem Einstart schnell verschiedene Schmierteile erreichen kann und Ausrüstungsschäden durch schlechte Schmierung vermeiden kann. In Arbeitsumgebungen mit korrosiven Medien ist es auch notwendig, Hydrauliköl mit guten Rost- und Korrosionsbeständigkeitseigenschaften zu wählen.

Achten Sie auf den Viskositätsindex und die Viskositätstemperaturleistung von Hydrauliköl

Der Viskositätsindex ist ein wichtiger Indikator für die Messung der Viskositätstemperaturleistung von Hydrauliköl. Je höher der Viskositätsindex ist, desto weniger ändert sich die Viskosität des Hydrauliköls mit der Temperatur und desto besser ist die Viskositätstemperaturleistung. Bei der Auswahl von Hydrauliköl ist es ratsam, Produkte mit hohem Viskositätsindex zu wählen, um sicherzustellen, dass die Viskosität des Hydrauliköls bei verschiedenen Betriebstemperaturen in einem angemessenen Bereich gehalten werden kann. Beispielsweise können einige leistungsstarke Hydrauliköle einen Viskositätsindex von über 150 aufweisen, was eine stabile Schmier- und Dichtungsleistung für Hydraulikrutschringe über einen weiten Temperaturbereich bietet. Darüber hinaus kann man sich auch auf die Viskositätstemperaturkurve von Hydrauliköl beziehen, um seine Viskositätsänderungen bei verschiedenen Temperaturen zu verstehen, um genauer für Arbeitsbedingungen geeignetes Hydrauliköl auszuwählen.

Installieren Sie Öltemperaturregelgerät

Arbeitsprinzip und Anwendung des Kühlers

Der Kühler ist eine der häufig verwendeten Öltemperaturregelvorrichtungen, und sein Arbeitsprinzip besteht darin, die Wärme im Hydrauliköl durch Wärmeaustausch auf das Kühlmedium (normalerweise Wasser oder Luft) zu übertragen, wodurch die Temperatur des Hydrauliköls reduziert wird. Während des Betriebs des Hydraulikrutschrings steigt die Öltemperatur aufgrund der Zirkulation von Hydrauliköl und mechanischer Reibung allmählich an. Wenn die Öltemperatur den zulässigen Bereich übersteigt, beginnt der Kühler zu arbeiten und nimmt überschüssige Wärme ab und hält die Öltemperatur auf einem geeigneten Niveau. Beispielsweise werden im Hydrauliksystem großer Hydraulikpressen üblicherweise Plattenkühler oder Rohrkühler installiert. Basierend auf der Wärmeerzeugung und den Arbeitsanforderungen des Systems werden der Typ und die Spezifikationen des Kühlers angemessen ausgewählt, um eine effektive Kontrolle der Öltemperatur zu gewährleisten.

Funktion und Verwendung der Heizung

Bei niedrigen Temperaturen erhöht sich die Viskosität des Hydrauliköls erheblich, was den normalen Start und Betrieb des Hydraulikschleifrings beeinflusst. An dieser Stelle wird eine Heizung benötigt, um die Temperatur des Hydrauliköls zu erhöhen. Das Arbeitsprinzip einer Heizung besteht darin, Wärme durch Methoden wie elektrische Heizung oder Dampferhitzung auf Hydrauliköl zu übertragen und seine Viskosität zu reduzieren. Heizungen werden normalerweise in Hydrauliköltanks oder Ölleitungen installiert. Bevor Sie die Ausrüstung starten, schalten Sie die Heizung ein, um das Hydrauliköl auf die entsprechende Temperatur zu erhitzen, und starten Sie dann die Ausrüstung. Bei der Verwendung einer Heizung ist es wichtig, die Heiztemperatur zu kontrollieren, um eine Verschlechterung der Hydraulikölleistung durch übermäßige Öltemperatur zu vermeiden. Gleichzeitig sollte eine Temperaturschutzvorrichtung installiert werden, um die Stromversorgung des Heizers automatisch abzuschalten, wenn die Öltemperatur die eingestellte Obergrenze erreicht und die Gerätesicherheit gewährleistet.

Hydrauliköl regelmäßig überprüfen und ersetzen

Verfahren und Frequenzen zur Erkennung von Viskosität und Kontaminationsgrad von Hydrauliköl

Die regelmäßige Prüfung der Viskosität und des Verschmutzungsniveaus von Hydrauliköl ist eine wichtige Maßnahme, um den normalen Betrieb des Hydraulikrutschrings sicherzustellen. Die Viskosität von Hydrauliköl kann mit einem Viskometer gemäß den in den einschlägigen Normen festgelegten Methoden gemessen werden. Zu den häufig verwendeten Viskometern gehören Kapillarviskometern, Rotationsviskometern usw. Partikelzählmethode, spektrale Analysemethode usw. können verwendet werden, um den Grad der Hydraulikölkontamination zu erkennen. Das Partikelzählverfahren beurteilt den Grad der Ölkontamination durch Messung der Anzahl und Größe der Partikel im Öl; Die spektrale Analysemethode bestimmt das Vorhandensein von Schadstoffen wie Verschleißpartikeln, Feuchtigkeit und Verunreinigungen im Öl durch Analyse der elementaren Zusammensetzung des Öls. Die Häufigkeit der Prüfung sollte anhand von Faktoren wie den Betriebsbedingungen und der Betriebszeit der Ausrüstung bestimmt werden. Im Allgemeinen wird für häufig verwendete Hydraulikgeräte empfohlen, die Viskosität und das Verschmutzungsniveau des Hydrauliköls alle 1-3 Monate zu testen; Bei Geräten mit geringer Nutzungsfrequenz kann der Erkennungszyklus entsprechend verlängert werden.

Normen und Vorsichtsmaßnahmen für den Austausch von Hydrauliköl

Wenn die Viskosität des Hydrauliköls den zulässigen Bereich übersteigt oder der Verschmutzungsgrad während der Prüfung ein bestimmtes Niveau erreicht, ist es notwendig, das Hydrauliköl rechtzeitig zu ersetzen. Beim Ersatz von Hydrauliköl wird empfohlen, Produkte der gleichen Marke, Modell und Spezifikation wie das ursprüngliche Hydrauliköl zu wählen, um eine Mischung verschiedener Marken oder Modelle von Hydrauliköl zu vermeiden, um chemische Reaktionen zu verhindern, die die Leistung des Hydrauliköls beeinflussen können. Vor dem Austausch von Hydrauliköl sollte das alte Öl im Hydrauliksystem vollständig abgezogen werden, und dann sollte das System mit einem Reinigungsmittel gereinigt werden, um restliche Verunreinigungen und Schadstoffe zu entfernen. Nach der Reinigung ein neues Hydrauliköl hinzufügen. In der Zwischenzeit ist es auch notwendig, auf den Austausch des Hydraulikölfilters zu achten, um die Sauberkeit des neu hinzugefügten Hydrauliköls zu gewährleisten. Darüber hinaus ist es während des Ersatzes von Hydrauliköl notwendig, die Betriebsverfahren streng zu befolgen, um Sicherheitsunfälle wie Leckage und Brand zu verhindern.

Strukturelle Konstruktion optimieren

Verbesserung der Dichtstruktur und Materialien

Um die Dichtleistung des Hydraulischen Schleifrings bei Änderungen der Hydraulikölviskosität zu verbessern, können Verbesserungen an der Dichtstruktur und den Materialien vorgenommen werden. In Bezug auf die Dichtstruktur können neue Dichtungsformen angenommen werden, wie Kombinationsdichtungen, Labyrinthdichtungen usw. Kombinationsdichtung ist der Prozess der Kombination mehrerer Dichtkomponenten zusammen, die ihre jeweiligen Vorteile nutzen, um die Dichtleistung zu verbessern. Zum Beispiel kann die Kombination von Gummi-Dichtringen mit Metall-Dichtringen die Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit der Dichtungen verbessern und gleichzeitig eine gute Dichtleistung gewährleisten. Die Labyrinthdichtung wird erreicht, indem komplexe Labyrinthkanäle eingerichtet werden, um die Länge und den Widerstand des Leckageweges zu erhöhen, wodurch der Zweck der Dichtung erreicht wird. In Bezug auf Dichtmaterialien sollten Materialien mit guter Ölbeständigkeit, Verschleißbeständigkeit und Anpassungsfähigkeit an Hydrauliköle unterschiedlicher Viskositäten ausgewählt werden. Beispielsweise werden leistungsstarke Gummimaterialien wie Fluor- und Nitrilkautschuk verwendet, die eine gute Elastizität und Dichtungsleistung in Hydraulikölen unterschiedlicher Viskositäten aufrechterhalten können.

Vergrößern Sie die Schmierkanäle und nehmen Sie spezielle Schmiermethoden an

Um die Schmierbedingungen des Hydraulikrutschrings zu verbessern und den Verschleiß durch Veränderungen der Viskosität des Hydrauliköls zu reduzieren, können die Schmierkanäle erhöht und spezielle Schmiermethoden verwendet werden. Die Erhöhung der Schmierkanäle kann Hydrauliköl gleichmäßiger auf verschiedene Schmierteile verteilen und die Schmierwirksamkeit verbessern. Zum Beispiel sind mehrere Schmierlöcher zwischen dem Rotor und dem Stator des Gleitrings eingestellt, damit Hydrauliköl direkt in die Reibungsfläche eintritt und einen guten Schmierfilm bildet. Spezielle Schmiermethoden wie Ölluftschmierung, Festschmierung usw. können auch die Schmierleistung effektiv verbessern. Ölluftschmierung ist der Prozess, bei dem Druckluft mit einer kleinen Menge Schmieröl vermischt und an den Schmierbereich geliefert wird, um einen gasflüssigen zweiphasigen Schmierfilm zu bilden. Diese Schmiermethode hat die Vorteile einer guten Schmierwirkung und einer geringen Verschmutzung. Festschmierung ist die Verwendung von festen Schmierstoffen (wie Graphit, Molybdändisulfid usw.), um einen festen Schmierfilm auf der Reibungsfläche zu bilden, der eine Rolle bei der Reduzierung von Reibung und Verschleißbeständigkeit spielt, besonders geeignet für die Schmierung unter speziellen Arbeitsbedingungen wie hoher Temperatur und hoher Last.

Schlussfolgerung

Die Änderung der Viskosität des Hydrauliköls hat einen erheblichen Einfluss auf die Leistung der Hydraulikrutschringe und umfasst mehrere Aspekte wie Dichtleistung, Drehmomenteigenschaften und Verschleißgrad. Durch ein tiefes Verständnis dieser Auswirkungen und wirksame Maßnahmen wie die Auswahl eines geeigneten Hydrauliköls, die Installation von Öltemperaturregelgeräten, die regelmäßige Prüfung und Ersatz von Hydrauliköl sowie die Optimierung der Strukturgestaltung können die nachteiligen Auswirkungen von Änderungen der Viskosität von Hydrauliköl auf die Leistung von Hydraulikrutschringen minimiert werden, der stabile Betrieb von Hydrauliksystemen gewährleistet, die Lebensdauer der Ausrüstung verlängert und die Produktionseffizienz und die wirtschaftlichen Vorteile verbessert. In praktischen Anwendungen ist es notwendig, verschiedene Faktoren aufgrund der spezifischen Arbeitsumgebung und -bedingungen umfassend zu berücksichtigen, vernünftige Lösungen zu entwickeln und die Leistung und Zuverlässigkeit des Hydraulischen Schleifrings kontinuierlich zu optimieren.