Загрязнения в рабочей жидкости и их влияние на износ оборудования

Согласно мировой статистике, 70-80% выходов из строя гидравлических систем и до 90% поломок подшипников вызваны загрязненностью рабочей среды.

Разновидности загрязнений и их влияние на износ

Безотказность и технический ресурс насосов, гидромоторов, гидроцилиндров, направляющих и регулирующих гидроаппаратов, устанавливаемых на мобильных машинах и стационарном производственном оборудовании, зависят прежде всего от эксплуатационных свойств и чистоты рабочих жидкостей. Применение гидрооборудования высокого класса точности, имеющего зазоры между подвижными деталями в пределах 5—24 мкм, предъявляет повышенные требования к очистке гидросистем машин и чистоте рабочих жидкостей. Загрязнения, попадающие в гидравлические системы, отличаются как по своему составу, так и по размерам. Соответственно, отличается и степень их влияния на работоспособность оборудования:

Виды загрязнений и вызываемый ими эффект

Загрязнение рабочей жидкости крайне отрицательно влияет на надежность и долговечность гидросистем. Механические примеси, двигаясь вместе с жидкостью, попадают в зазоры движущихся деталей, на поверхности плоских пар трения, на фаски клапанов, в щели и отверстия дросселей и демпферов, вызывают повышенный износ и отказы (заклинивание плунжеров, защемление золотников, потерю герметичности клапанов, закупорку каналов малого сечения и др.).

Особенно чувствительны к загрязнениям аксиально-плунжерные насосы с торцовым распределением и следящие золотники систем с автоматическим управлением и регулированием. Для плунжерных и золотниковых пар наибольшую опасность представляют твердые частицы размерами, соизмеримыми с размерами рабочих зазоров.

Так выглядят загрязнения под микроскопами:

Кварцевая пыль Продукты коррозии Окалина
Кварцевая пыль - одна из самых опасных примесей для гидравлических систем Частицы ржавчины - также вредные примеси для гидроузлов Частица окалины под микроскопом

Краска Металл Продукты износа
Частицы краски - их также необходимо удалять из гидравлических систем Частицы металлов - относятся к опасным загрязнениям Продукты износа деталей под микроскопом

Как попадают загрязнения в гидравлические системы:

Механические примеси попадают в гидросистему в результате недостаточной очистки и промывки деталей и узлов при изготовлении (металлическая стружка, оборвавшиеся заусенцы, остатки абразива, окалина и др.), содержатся в рабочих жидкостях в момент заливки в систему, попадают при монтаже и ремонтных работах, образуются при износе и коррозии деталей в процессе работы, проникают в виде пыли через воздушники и неплотности гидробаков:
1 - Внешние загрязнения Попадание загрязнений в гидравлические системы
2 - Загрязнения при сборке
3 - Загрязнения после ремонта
4 - Начальные загрязнения
5 - Продукты износа
6 - Свежее масло
7 - Внутренние загрязнения

Размеры частиц

Несмотря на свои относительно небольшие размеры (на рисунке показано их сравнение с величиной человеческого волоса), механические загрязнения могут приводить к таким нежелательным эффектам, как ускоренное старение масла, сильный износ деталей, их порча и даже выход отдельных гидравлических узлов из строя:

Размеры механических загрязнений

Зазоры в типовых компонентах гидросистем

В современных гидросистемах зазоры основных компонентов обычно находятся в диапазоне от 1 до 25 мкм, причем их величины имеют тенденцию к постоянному уменьшению, что приводит к необходимости обеспечивать все более высокие классы чистоты масел:
Шестеренный насос Пластинчатый насос:
Допустимые зазоры: шестеренный насос Допустимые зазоры: пластинчатый насос
  • J1 - до 5 мкм
  • J2 - до 5 мкм
  • J1 - до   1 мкм
  • J2 - до 10 мкм
  • Поршневой насос Золотниковый распределитель:
    Допустимые зазоры для поршневых насосов Допустимые зазоры для золотниковых распределителей
  • J1 - до 40 мкм
  • J2 - до 10 мкм
  • J1 - до 25 мкм
  • Сервоклапаны
    Допустимые зазоры для сервоклапанов
  • J1 - до     8 мкм
  • J2 - до 450 мкм
  • J3 - до   70 мкм
  • Механизм износа пары трения:

    Наличие загрязнений крайне негативно сказывается на надежности гидравлического оборудования и величине его износа. Наша фирма HYDAC International на протяжении многих лет проводит исследования и разрабатывает эффективные фильтрующие материалы для рабочих жидкостей гидросистем. Выпускаемые системы фильтрации, гидравлические фильтры и фильтроэлементы с применением этих материалов, защищены патентами ряда стран Европы и мира.

    Работа гидросистем на чистой и грязной рабочей жидкости

    Авторы:

  • технический директор Представительства Hydac в Украине Анджей Кочберски;
  • гл.специалист по ИТ Полохов Сергей Владимирович.
  • © Copyright 2010