Как производителите избират хидравлично масло и разходомер

В областите на индустриалната автоматизация и механичната трансмисия, хидравличните системи, благодарение на високата си плътност на мощността и точните възможности за управление, са станали основен източник на енергия за тежка техника, строителна техника, аерокосмическа промишленост и други области. Хидравличното масло, „кръвта“ на хидравличната система, директно определя нейната ефективност и продължителност на живот чрез своята производителност и мониторинг на потока. Разходомерите, ключови уреди за наблюдение на хидравличното масло, са тясно свързани с техническия опит на производителя. Тази статия ще започне с основно разбиране на хидравличното масло, ще разгледа ключови параметри на хидравличното масло и подходящите типове разходомери и ще направи систематичен преглед на водещи местни и международни производители на разходомери и техните препоръки пРОДУКТИ , осигурявайки всеобхватен справочник за специалисти в индустрията.
1. Хидравличното масло като „мощна кръв“ на хидравличната система
Хидравличното масло или хидравличната течност е средата, която предава мощност в хидравличните машини. Обикновените хидравлични масла се базират на минерално масло или вода. Оборудване, което може да използва хидравлично масло, включва екскаватори и багери, хидравлични спирачки, системи за усилване на управлението, автоматични скоростни кутии, боклукчийски коли, системи за управление на летателни апарати, асансьори и промишлено оборудване.
Хидравличното масло е специализирана смазка, която предава енергия, смазва компоненти, охлажда оборудването и предпазва от корозия в хидравлична система. То не само трябва да притежава добра течливост за осигуряване на ефективен пренос на енергия, но също така трябва да запазва стабилни характеристики при сурови работни условия като висока температура, високо налягане и висока натовареност, за да се избегне повреда на системата поради разграждане на маслото. От гледна точка на функционалната класификация, хидравличните масла включват основно три категории: минерални хидравлични масла, синтетични хидравлични масла и биоразградими хидравлични масла: минералните хидравлични масла се използват широко в обикновени индустриални приложения поради ниската си цена и добра съвместимост; синтетичните хидравлични масла са подходящи за високотехнологични области като аерокосмическа и металургия благодарение на високата си устойчивост към температурите и добрата огнеустойчивост; биоразградимите хидравлични масла са предназначени за приложения с високи изисквания за опазване на околната среда, като строителна и земеделска техника, и могат ефективно да намалят замърсяването на околната среда. (1) Основни технически параметри на хидравличното масло Производителността на хидравличното масло се изразява чрез редица ключови параметри, които са също важна основа при избора на разходомер. Сред тях вискозитетът е един от най-важните параметри на хидравличното масло, който директно влияе на течливостта и ефективността на предаване на енергия. Обикновено вискозитетът на хидравличното масло се избира според работната температура на системата. При ниски температури се използват масла с нисък вискозитет (например ISO VG 32), за да се предотвратят затруднения при стартиране на студено, докато при високи температури са необходими масла с висок вискозитет (например ISO VG 100), за да се избегне прекомерно разреждане и изтичане. Освен това, индексът на вискозитет (VI) е от решаващо значение. Хидравличните масла с висок индекс на вискозитет (напр. VI 140) показват минимални колебания във вискозитета при промяна на температурата, което им позволява да работят в широк диапазон на температурите.
a. Вискозитет
Общите вискозитети на хидравличните масла се класифицират чрез системата ISO VG (клас на вискозитет), която се базира на кинематичния вискозитет на маслото при 40°С (104°F). Най-често срещаните класове по вискозитет за общопромишлени и мобилни хидравлични системи са:
- ISO VG 32
- ISO VG 46
- ISO VG 68
Използват се и допълнителни вискозитети, но те са по-редки или са предвидени за специфични приложения при ниски и високи температури. - ISO VG 15
- ISO VG 22
- ISO VG 100
-
б. Температура на възпламеняване и температура на пламък
Това са ключови показатели за безопасността на хидравличните течности. Температурата на възпламеняване е най-ниската температура, при която се образуват запалими пари при нагряване при зададени условия, докато температурата на пламъка е най-ниската температура, при която тези пари продължават да горят. За приложения с висока температура или риск от открит огън (например в металургични машини) трябва да се избират хидравлични течности с висока температура на възпламеняване, за да се намали риска от пожар. Устойчивостта към окисляване определя продължителността на живот на хидравличните течности. Висококачествените хидравлични течности по-трудно се окисляват и разграждат при продължителна работа при висока температура и налягане, което намалява образуването на примеси като кал и въглеродни отлагания и удължава интервалите между смяната на маслото. Освен това параметри като антиизносни свойства, устойчивост към корозия и способност за разделяне на вода и масло също трябва да се вземат предвид според изискванията на системата. Например, хидравличните системи с високо налягане изискват течности с отлични антиизносни свойства, за да защитят прецизни компоненти като помпи и клапани. При влажни среди особено внимание трябва да се обърне на способността на хидравличната течност да отделя водата, за да се предотврати проникването на влага и последващото емулгиране и повреда на маслото. 2. Хидравличен разходомер: "ключово оборудване" за прецизно наблюдение Наблюдението на потока на хидравличното масло е ключов етап за осигуряване на стабилна работа на хидравличната система. Чрез непрекъснат мониторинг на потока на хидравличното масло могат навременно да бъдат открити проблеми като изтичане в системата или повреда на помпи и клапани, избягвайки повреди на оборудването или производствени аварии, причинени от аномален поток. В зависимост от принципа на измерване и конструктивните характеристики, разходомерите, подходящи за хидравлично масло, се разделят основно на следните категории: (1) Обемен разходомер: "предпочитано решение" за висковязки масла Обемният разходомер изчислява потока чрез измерване на броя пъти, в които хидравличното масло се изпомпва и излиза от кухина с фиксиран обем. Той се характеризира с висока точност и добра адаптивност към вискозитета и е особено подходящ за измерване на висковязко хидравлично масло (вискозитет 100 cSt). Сред тях овалният зъбчат разходомер е основният продукт за измерване на хидравлично масло – състои се от две зацепени овални зъбни колела. Когато хидравличното масло задвижва колелата да се въртят, при всяко завъртане се изпомпва фиксиран обем масло. Потокът може да бъде определен чрез броене на броя завъртания на зъбните колела. Точността на този тип разходомер обикновено достига клас 0,5, а някои висококачествени продукти могат дори да достигнат клас 0,2. Той е по-малко чувствителен към промени във вискозитета и температурата на течността и широко се използва в приложения като измерване на количество масло и откриване на изтичания в хидравлични системи. (2) Турбинен разходомер: "ефективен избор" за масла със среден и нисък вискозитет Турбинният разходомер използва хидравличното масло, за да задвижи турбината да се върти, и прилага принципа на електромагнитна индукция, за да преобразува скоростта на турбината в електрически сигнал и така да изчисли потока. Има предимствата бързо време за реакция и широк диапазон на измерване и е подходящ за динамично наблюдение на потока при масла със среден и нисък вискозитет (вискозитет <50 cSt), например за контрол на реално време на потока в хидравлични системи, регулиране на потока при промяна на товара на оборудването и други сценарии. Точността на турбинните разходомери обикновено е клас 0,5–1,0. Някои продукти могат да постигнат точност клас 0,2 чрез оптимизация на конструкцията на турбината и технологията за обработка на сигнала. Въпреки това, трябва да се има предвид, че турбинните разходомери изискват висока чистота на течността. Ако в хидравличното масло има примеси, лесно може да доведе до заклинване или износване на турбината, което влияе на точността на измерването и продължителността на живот. (3) Други видове разходомери: "допълнителни решения" за специални сценарии
Освен обемните и турбинните разходомери, в някои специални сценарии се използват и ултразвукови разходомери и електромагнитни разходомери. Ултразвуковите разходомери изчисляват потока чрез измерване на разликата във времето за разпространение на ултразвуковите вълни в хидравличното масло. Те имат предимствата на безконтактно измерване и липса на загуба на налягане. Подходящи са за измерване на хидравлични масла с голям диаметър и висока вискозност, но лесно се влияят от мехурчета и примеси в маслото. Точността е сравнително ниска (обикновено клас 1,0–2,0). Електромагнитните разходомери използват принципа на електромагнитната индукция за измерване на потока на проводими течности. Въпреки това, ако проводимостта на хидравличното масло е ниска, те няма да работят правилно. Поради това са подходящи само за синтетични хидравлични масла или хидравлични масла с висока проводимост, съдържащи вода.
3. Основни производители на разходомери за хидравлично масло и препоръчителни продукти в страната и чужбина
Производителността на хидравлични разходомери за масло е тясно свързана с техническата натрупваност и производствения процес на производителя. На вътрешния и международен пазар се появиха редица компании, специализирани в измерването на разхода, които са станали еталон в индустрията с напредналата си технология и надеждни продукти. (1) Вътрешни производители: представители на висока цена-качество и персонализирани услуги
a. Anhui Jujea Instrument Co., Ltd.
Като водещо предприятие в областта на разходомерите за течности, Anhui Jujea Компанията Automation Technology Co., Ltd. дълги години активно работи в областта на измерването на потока на хидравличните масла. Основен продукт е редицата овални зъбни разходомери GT-LC, които представляват „оръжие“ за измерване на виско-зни хидравлични масла. Тази серия разходомери е изработена от висококачествена неръждаема стомана, устойчива на високо налягане и корозия. Може да работи при температури до -20℃ ÷ 200℃ и перфектно отговаря на суровите условия на работа на хидравличните системи. По отношение на точността, основната грешка на разходомерите от серия GT-LC е ≤±0,5%. При някои модели чрез оптимизиране на технологията за обработка на зъбните колела и на технологията за събиране на сигнали, точността може да бъде подобрена до ±0,2%, което значително надвишава средното за индустрията. Освен това, тази серия разходомери поддържа няколко режима на изход (импулсен изход, 4-20mA токов изход) и може безпроблемно да се свърже с контролни системи като PLC, осигурявайки реално време за предаване и дистанционен мониторинг на данните за разход. За да отговори на нуждите на различни потребители, Anhui JUJEA предлага и персонализирани услуги, като проектиране на корпуси, устойчиви на високо налягане за хидравлични системи с високо налягане, както и оптимизиране на алгоритми за компенсация на вискозитета на маслото за ниски температурни среди, за пълно удовлетворяване на персонализирани приложни сценарии. b. Everud Fluid Technology (Shanghai) Co., Ltd. (част от германската група E.HOLDING)
Everud Fluid Technology (Shanghai) Co., Ltd., напълно притежавана дъщерна компания на германската E.HOLDING Group в Китай, използва ключовите постижения в областта на проучванията и разработките и производствените процеси на VSE Flowmeter Technology Co., Ltd., дъщерна компания на групата, за да се утвърди като отраслов ориентир в сегмента на висококачествените хидравлични маслоизмерватели. Овалните зъбни измерватели на потока от серия VS на марката VSE, с тяхната изключителна точност на измерване и дългосрочно стабилна производителност, са станали предпочитан избор за прецизно наблюдение на потока в много хидравлични системи.
Тази серия измерватели на потока притежава уникален механизъм за зацепване на зъбните колела. Този дизайн внимателно взема предвид характеристиките на потока на флуида в измервателната камера, като минимизира смущенията във флуида по време на протичането. Това осигурява стабилни и точни измервания дори при условия на нисък поток в хидравличната система, ефективно избягвайки отклоненията при измерванията, които често се срещат при такива условия.
Благодарение на изключителните си характеристики, овалните разходомери от серия VS намират широко приложение в задачи, изискващи най-високо ниво на точност и стабилност. В аерокосмическата област те могат да се използват за наблюдение на потока в хидравличните системи за управление на космически кораби, осигурявайки прецизна работа в сложни космически среди или високопланински условия. В производството на висококачествено оборудване, например в хидравличните системи на прецизни металообработващи машини и големи промишлени роботи, те също могат да предоставят надеждни данни за разхода, подпомагайки стабилната работа на оборудването, което ги прави подходящи за различни изискващи промишлени приложения.
C. Emerson Process Management (Emerson)
Като глобален лидер в индустриалната автоматизация, Emerson Process Management представи серията Micro Motion кориолисови масови разходомери, като предлага иновативни решения за индустрията на измерване на потока на хидравлични масла.
Кориолисовите масови разходомери се базират на уникалния принцип за измерване на Кориолисова сила. Те директно измерват масовия разход на флуида, като усещат силовите ефекти, генерирани от потока на флуида в специално проектирана тръба. Този метод за измерване принципно премахва зависимостта на традиционните разходомери от физическите свойства на флуида. Промените във вискозитета на хидравличното масло, колебанията в работната температура и настройките на налягането в системата не влияят върху резултатите, осигурявайки точни измервания. Поради това в индустрията те се признават за „златен стандарт“ при измерването на масовия разход на хидравлично масло.
В практически приложения тази серия разходомери е демонстрирала изключителна приложимост. По време на производствения процес на строителни машини тя точно контролира операциите по пълнене с хидравлично масло, осигурявайки постоянни нива на хидравлично масло за всяко доставено оборудване. Това гарантира последователно качество и намалява вариациите в работата, причинени от колебания в количеството масло. По време на рутинно обслужване на хидравлични системи, реалновременното следене на загубата на масло осигурява на персонала точни данни за консумацията, което позволява разработването на научно обосновани и рационални графици за поддръжка и предпазва от повреди на оборудването поради недостатъчно или прекомерно консумиране на масло.

4. Препоръки за избор на производител на разходомери и тенденции в индустрията
(I) Основни принципи за избор от гледна точка на производителя

Въз основа на практическия опит на производителите на разходомери, изборът на разходомери за хидравлично масло трябва да спазва трите ключови принципа: „пригодност за работните условия, съответствие на точността и контрол на разходите“. Първо, типът на разходомера трябва да се избира въз основа на вискозитета, температурата и налягането на хидравличното масло. За високовискозни хидравлични масла се предпочита разходомер с овални колела, докато за масла със средна и ниска вискозитет може да се използва турбинен разходомер. При приложения с висока температура и налягане трябва да се има предвид материала на разходомера и неговата плътност. Второ, изискванията за точност трябва да отговарят на конкретното приложение. За общи промишлени приложения е достатъчно ниво на точност клас 0,5, докато за висококачествено производство на оборудване, метрология и калибриране се изискват продукти с точност клас 0,2 или по-висока. Накрая, трябва внимателно да се преценят както разходите за оборудване, така и експлоатационните разходи, за да се избегне прекомерното стремеж към висока точност, което води до загуба на средства.
(II) Тенденции в развитието на индустрията за хидравлични разходомери на масло
С напредъка на Индустрия 4.0 и умното производство, хидравличните разходомери за масло се насочват към „интелигентност, интеграция и екологичност“. По отношение на интелигентността, производителите оборудват разходомерите с умни сензори и възможности за безжична комуникация. По отношение на интеграцията, модулите за интегрирано измерване на разхода стават тенденция. Например, интегрираният разходомер на VSE, предназначен за многоканални хидравлични системи, може едновременно да измерва потока в няколко маслени контура, като по този начин намалява размера на оборудването и разходите за монтаж. По отношение на екологичността, производителите намаляват енергопотреблението и замърсяването на околната среда чрез оптимизиране на конструкцията на продукта и избора на екологично чисти материали.