Перегрев масла в гидравлическом устройстве – ситуация, которая может возникнуть по различным причинам. Задача оператора или машиниста состоит в том, чтобы не допустить повышения температуры технической жидкости до предельных границ, за которыми следует выход оборудования из строя. Сделать это можно путем отключения устройств или оборудования, обнаружения причины и ее устранения с вероятным выполнением ремонта гидравлики и замены некоторых деталей.
Физика процессов
Гидросистемы любого вида обладают определенной тепловой мощностью, то есть количеством тепла, которое образуется при передаче энергии жидкости исполнительным органам. При нормальной работе гидросистемы в ней устанавливается тепловой баланс, который выражается в существовании равенства между поступающим и отводимым (рассеиваемым) теплом. Нарушение баланса вызывают потери мощности (Р), суммарное значение которых складывается из потерь каждого компонента гидроустройства:
Pобщ. = Pнасоса + Pклапанов + Pтруб + Pисп.мех.
Потеря мощности означает увеличение количества высвобождаемой тепловой энергии, что и приводит к увеличению температуры гидравлического масла, номинальное рабочее значение которого составляет +50ᵒС-+60ᵒС (в зависимости от типа гидрооборудования, класса и значения вязкости).
Для снижения температуры рабочей жидкости используют различные способы отведения тепловой энергии – водяное или воздушное охлаждение. Если технические параметры теплообменника обеспечивают отвод высвобождаемой тепловой энергии, то баланс в норме, если параметры ниже, то перегрева масла не избежать.
Причины перегрева
Итак, мы определились, что основная причина теплового дисбаланса – потери энергии. Они могут происходить потому, что
- испорчен разгрузочный клапан, который отвечает за разгрузку насоса при холостом ходе (манометр в обычном состоянии в этот момент должен показывать 0);
- засорились масляные фильтры, вследствие чего упала скорость движения рабочих органов;
- засорился теплообменник;
- произошло подклинивание гидромотора или гидроцилиндра.
При демонтаже и визуальном осмотре часть причин легко обнаруживаема и устранима, для обнаружения других придется использовать инструмент и опыт.
Опасность перегрева масла
При повышении температуры
- снижается такой важный технический показатель масла, как вязкость;
- повышается текучесть жидкости;
- масло подвержено быстрому окислению;
- увеличивается возможность образования осадков и смол;
- структура материалов уплотнителей начинает разрушаться. Превышение порога в +80ᵒС приводит к разрушению структуры уплотнений и появлению утечек.
Как бороться с перегревом
Стабильность температурных параметров обеспечивается снижением потерь энергии и своевременным отводом тепла, то есть увеличением способности теплообменника рассеивать выработанную тепловую энергию.
Первый фактор, влияющий на температурные характеристики и тепловой (энергетический) баланс, может быть обусловлен потерей давления в системе: как только потери начинают расти, увеличивается тепловая мощность, которая в свою очередь, приводит к нагреванию масла. Скажем, если рукава, используемые в гидросистеме, имеют меньший, чем нужно, диаметр, то именно в них будет происходить потеря мощности.
Второй фактор по значению должен превышать потери энергии, которые существуют внутри системы. Достаточно просто рассчитать параметры воздушного или водяного теплообменника, предназначенного для рассеивания тепловой энергии: для гидросистемы с мощностью потребления в 100 кВт и КПД, равным 80%, придется озаботиться рассеиванием 20 кВт тепла.
Устранение причин, ведущих к потерям энергии и установка теплообменника с параметрами, соответствующими тепловой мощности гидрооборудования, даст желаемый результат и избавит от перегрева гидравлического масла.
