Kako proizvođači biraju hidraulično ulje i mjerač protoka

U područjima industrijske automatizacije i mehaničke prijenosa, hidraulični sustavi, zahvaljujući svojoj visokoj gustoći snage i preciznim mogućnostima upravljanja, postali su ključni izvor snage za tešku opremu, građevinsku mehanizaciju, zrakoplovstvo i druga područja. Hidraulično ulje, "krv" hidrauličnog sustava, izravno određuje učinkovitost rada i vijek trajanja kroz svojstva i nadzor protoka. Protocni mjerila, ključni instrumenti za nadzor hidrauličnog ulja, usko su povezana s tehničkom stručnošću proizvođača. U ovom će se članku dati osnovno razumijevanje hidrauličnog ulja, detaljno se obrade ključni parametri hidrauličnog ulja i odgovarajuće vrste protocnih mjerila te sustavno pregledati najveći domaći i međunarodni proizvođači protocnih mjerila i njihovi preporučeni pROIZVODI , pružajući sveobuhvatan referentni materijal za stručnjake u industriji.
1. Hidraulično ulje kao "moćna krv" hidrauličnog sustava
Hidraulično ulje, ili hidraulična tekućina, je medij koji prenosi snagu u hidrauličnim strojevima. Uobičajena hidraulična ulja temelje se na mineralnom ulju ili vodi. Oprema koja može koristiti hidraulično ulje uključuje bagerove i kopne utovarivače, hidraulične kočnice, servoupravljače, automatske mjenjače, kamione za otpad, sustave upravljanja letjelicama, dizalice i industrijsku opremu.
Hidraulično ulje je specijalizirani podmazivač koji prenosi energiju, podmazuje komponente, hladi opremu i sprječava koroziju unutar hidrauličnog sustava. Ono ne samo da mora imati dobru tečivost kako bi osiguralo učinkovit prijenos energije, već također mora održavati stabilne performanse u teškim uvjetima rada poput visoke temperature, visokog tlaka i velikih opterećenja kako bi se izbjegao kvar sustava zbog starenja ulja. S obzirom na funkcionalnu klasifikaciju, hidraulična ulja uključuju tri glavne kategorije: mineralna hidraulična ulja, sintetska hidraulična ulja i biorazgradiva hidraulična ulja: mineralna hidraulična ulja široko se koriste u uobičajenim industrijskim primjenama zbog svoje niske cijene i visoke kompatibilnosti; sintetska hidraulična ulja pogodna su za napredne područja poput zrakoplovne i svemirske tehnike i metalurgije zbog svoje otpornosti na visoke temperature i dobrih vatrootpornih svojstava; biorazgradiva hidraulična ulja namijenjena su primjenama u građevinskoj i poljoprivrednoj mehanizaciji s visokim zahtjevima za zaštitu okoliša, jer mogu učinkovito smanjiti onečišćenje okoliša. (1) Ključni tehnički parametri hidrauličnih ulja Performanse hidrauličnog ulja odražavaju se nizom ključnih parametara, koji su također važna osnova za odabir protoka. Viskoznost je jedan od najvažnijih parametara hidrauličnog ulja, koji izravno utječe na tečivost i učinkovitost prijenosa energije. Obično se viskoznost hidrauličnog ulja bira na temelju radne temperature sustava. U niskim temperaturama koriste se ulja niske viskoznosti (npr. ISO VG 32) kako bi se spriječile poteškoće pri hladnom pokretanju, dok se u visokim temperaturama zahtijevaju ulja visoke viskoznosti (npr. ISO VG 100) kako bi se spriječilo prekomjerno razrjeđivanje i curenje. Osim toga, indeks viskoznosti (VI) izuzetno je važan. Hidraulična ulja s visokim indeksom viskoznosti (npr. VI 140) pokazuju minimalne fluktuacije viskoznosti uz promjene temperature, omogućujući im rad u širokom rasponu temperatura.
a. Viskoznost
Uobičajene viskoznosti hidrauličnih ulja klasificirane su prema ISO VG (razred viskoznosti) sustavu, koji se temelji na kinematičkoj viskoznosti ulja pri 40°C (104°F). Najčešći razredi viskoznosti za opće industrijske i pokretne hidraulične sustave su:
- ISO VG 32
- ISO VG 46
- ISO VG 68
Dodatne viskoznosti se također koriste, ali su rjeđe ili namijenjene specifičnim primjenama pri niskim i visokim temperaturama. - ISO VG 15
- ISO VG 22
- ISO VG 100
-
b. Temperatura bljeska i temperatura paljenja
To su ključni pokazatelji sigurnosti hidrauličnih tekućina. Temperatura paljenja odnosi se na najnižu temperaturu pri kojoj se proizvode zapaljive pare kada se zagrijava pod određenim uvjetima, dok je temperatura gorenja najniža temperatura pri kojoj ove pare nastavljaju gorjeti. Za primjene koje uključuju visoke temperature ili opasnost od otvorenog plamena (kao što je metalurška oprema), treba odabrati hidraulične tekućine s visokom temperaturom paljenja kako bi se smanjile opasnosti od požara. Stabilnost prema oksidaciji određuje vijek trajanja hidrauličnih tekućina. Kvalitetne hidraulične tekućine manje su skloni oksidaciji i pogoršanju pod dugotrajnim uvjetima visoke temperature i visokog tlaka, smanjujući stvaranje nečistoća poput mulja i ugljičnih naslaga te produžavajući intervale zamjene ulja. Također, parametri kao što su svojstva protiv habanja, otpornost na koroziju i sposobnost razdvajanja vode trebaju se uzeti u obzir ovisno o zahtjevima sustava. Na primjer, hidraulični sustavi pod visokim tlakom zahtijevaju hidraulična ulja s izvrsnim svojstvima protiv habanja kako bi se zaštitili precizni dijelovi poput pumpi i ventila. U vlažnim okruženjima, posebnu pozornost treba posvetiti sposobnosti razdvajanja vode u hidrauličnom ulju kako bi se spriječilo prodiranje vlage i dovođenje do emulzifikacije ulja. 2. Mjerni uređaj protoka hidrauličnog ulja: "ključna oprema" za precizno praćenje Praćenje protoka hidrauličnog ulja ključna je veza za osiguravanje stabilnog rada hidrauličnog sustava. Praćenjem protoka hidrauličnog ulja u stvarnom vremenu mogu se pravodobno otkriti problemi poput curenja sustava i kvarova pumpe ili ventila, izbjegavajući oštećenje opreme ili nesreće u proizvodnji uzrokovane abnormalnim protokom. Ovisno o principu mjerenja i strukturnim karakteristikama, mjerni uređaji prikladni za hidraulično ulje dijele se u sljedeće kategorije: (1) Volumni mjerni uređaj protoka: "preferirano rješenje" za ulje viskozne konzistencije Volumni mjerni uređaj protoka izračunava protok mjereći broj puta koliko se hidraulično ulje napuni i isprazni u komori fiksnog volumena. Karakterizira ga visoka točnost i jaka prilagodljivost viskoznosti, a osobito je pogodan za mjerenje hidrauličnog ulja visoke viskoznosti (viskoznost 100 cSt). Među njima, mjerni uređaj s ovalnim zupčanicima je glavni proizvod za mjerenje hidrauličnog ulja – sastoji se od dva međusobno zahvaćena ovalna zupčanika. Kada hidraulično ulje pokreće zupčanike, za svaki okret izbaci se fiksni volumen ulja. Protok se može dobiti brojanjem broja okretaja zupčanika. Točnost ovog tipa mjernih uređaja obično doseže razinu 0,5, a neki visokokvalitetni proizvodi čak i razinu 0,2. Manje je osjetljiv na promjene viskoznosti i temperature tekućine i široko se koristi u scenarijima kao što su mjerenje količine ulja i otkrivanje curenja u hidrauličnim sustavima. (2) Turbinski mjerni uređaj protoka: "učinkovit izbor" za ulja srednje i niske viskoznosti Turbinski mjerni uređaj protoka koristi hidraulično ulje za pokretanje turbine, a zatim koristi princip elektromagnetske indukcije za pretvaranje brzine vrtnje turbine u električni signal kako bi izračunao protok. Ima prednosti brze brzine reakcije i širokog raspona mjerenja, a pogodan je za dinamičko praćenje protoka hidrauličnog ulja srednje i niske viskoznosti (viskoznost <50 cSt), kao što je upravljanje protokom u stvarnom vremenu u hidrauličnim sustavima, regulacija protoka pri promjeni opterećenja opreme i drugi scenariji. Točnost turbinskih mjernih uređaja obično je razine 0,5–1,0. Neki proizvodi mogu postići točnost razine 0,2 optimizacijom strukture turbine i tehnologije obrade signala. Međutim, treba napomenuti da turbinski mjerni uređaji imaju visoke zahtjeve za čistoćom tekućine. Ako postoje nečistoće u hidrauličnom ulju, lako može doći do zaglavljivanja ili habanja turbine, što utječe na točnost mjerenja i vijek trajanja. (3) Ostali tipovi mjernih uređaja protoka: "dopunsko rješenje" za posebne scenarije
Osim volumetrijskih i turbinastih protocnih mjerača, u nekim posebnim slučajevima koriste se i ultrazvučni protocni mjerači i elektromagnetski protocni mjerači. Ultrazvučni protocni mjerači izračunavaju protok mjerenjem razlike u vremenu prijenosa ultrazvučnih valova u hidrauličnom ulju. Prednosti im je nenadzorni način mjerenja i odsutnost gubitka tlaka. Pogodni su za mjerenje velikih promjera i viskoznijeg hidrauličnog ulja, ali su osjetljivi na prisutnost mjehurića i nečistoća u ulju. Točnost im je relativno niska (obično 1,0–2,0 razina). Elektromagnetski protocni mjerači rade na principu elektromagnetske indukcije za mjerenje protoka vodljivih tekućina. Međutim, ako je vodljivost hidrauličnog ulja niska, neće ispravno raditi. Stoga su pogodni samo za sintetička hidraulična ulja ili hidraulična ulja s visokom vodljivošću koja sadrže vodu.
3. Proizvođači protocnih mjerača za hidraulično ulje i preporučeni proizvodi na domaćem i stranim tržištu
Učinak mjernih uređaja za protok hidrauličnog ulja u velikoj je mjeri povezan s tehničkim znanjem i proizvodnim procesom proizvođača. Na domaćem i stranom tržištu pojavio se niz tvrtki specijaliziranih za mjerenje protoka, koje su postale referentne u industriji zahvaljujući svojoj naprednoj tehnologiji i pouzdanim proizvodima. (1) Domaci proizvođači: predstavnici visoke cjenovne učinkovitosti i prilagođenih usluga
a. Anhui Jujea Instrument Co., Ltd.
Kao vodeće poduzeće na području mjernih uređaja za tekućine, Anhui Jujea Automation Technology Co., Ltd. dugo je bila uključena u područje mjerenja protoka hidrauličnog ulja. Njihov ključni proizvod, ovalni mjerne uređaj za protok serije GT-LC, predstavlja "oružje" za mjerenje viskoznog hidrauličnog ulja. Ova serija protokomjera izrađena je od kvalitetnog nerđajućeg čelika otpornog na visoki tlak i koroziju. Može prilagoditi radnu temperaturu do -20℃-200℃, savršeno zadovoljavajući stroge uvjete rada hidrauličnog sustava. U pogledu točnosti, osnovna greška protokomjera serije GT-LC iznosi ≤±0,5%. Neke modele mogu povećati točnost na ±0,2% optimizacijom tehnologije obrade zupčanika i tehnologije prikupljanja signala, znatno nadmašujući prosjek u industriji. Osim toga, ova serija protokomjera također podržava više načina izlaza (impulsni izlaz, 4-20mA strujni izlaz) i može se bez problema povezati s upravljačkim sustavima poput PLC-a kako bi se ostvarilo stvarno prijenos i daljinsko praćenje podataka o protoku. U skladu s potrebama različitih korisnika, Anhui JUJEA također nudi prilagođene usluge, kao što je projektiranje kućišta otpornih na visoki tlak za hidraulične sustave s visokim tlakom i optimizacija algoritama kompenzacije viskoznosti ulja za niske temperature kako bi se u potpunosti zadovoljile personalizirane primjene. b. Everud Fluid Technology (Shanghai) Co., Ltd. (Dio njemačke grupe E.HOLDING)
Everud Fluid Technology (Shanghai) Co., Ltd., potpuno vlasništvo njemačke grupe E.HOLDING u Kini, koristi ključne dostignuća u istraživanju i razvoju te proizvodne procese tvrtke VSE Flowmeter Technology Co., Ltd., dječje podružnice grupe, kako bi se afirmirala kao referentna točka u industriji za visokokvalitetne hidraulične mjerače protoka ulja. Mjerači protoka ovalnog zupčanika serije VS marke VSE, zahvaljujući izvrsnoj točnosti mjerenja i dugoročnoj stabilnosti rada, postali su preferirani izbor za precizno praćenje protoka u brojnim hidrauličnim sustavima.
Ova serija mjerača protoka karakterizira se jedinstvenim mehanizmom zahvata zupčanika. Ovaj dizajn pažljivo uzima u obzir karakteristike strujanja fluida unutar mjernog prostora, smanjujući poremećaje fluida tijekom protjecanja. Time se osigurava stabilno i točno mjerenje čak i u uvjetima niskog protoka u hidrauličnim sustavima, učinkovito izbjegavajući odstupanja u mjerenju koja se često javljaju u takvim uvjetima.
Zahvaljujući izuzetnim performansama, ovalni mjerni uređaji za protok serije VS široko se koriste u primjenama koje zahtijevaju najvišu razinu točnosti i stabilnosti. U području zrakoplovne tehnike, mogu se koristiti za nadzor protoka u hidrauličnim sustavima upravljanja svemirskih letjelica, osiguravajući precizno funkcioniranje u složenim svemirskim uvjetima ili na velikim visinama. U proizvodnji vrhunske opreme, kao što su hidraulični sustavi alatnih strojeva s preciznim upravljanjem i velikih industrijskih robota, oni također mogu pružiti pouzdane podatke o protoku kako bi osigurali stabilno funkcioniranje opreme, čime postaju prikladni za različite zahtjevne industrijske primjene.
C. Emerson Process Management (Emerson)
Kao globalni lider u industrijskoj automatizaciji, Emerson Process Management predstavio je Coriolisove mjerače mase protoka serije Micro Motion, donoseći inovativna rješenja industriji mjerenja protoka hidrauličnog ulja.
Coriolisovi maseni protocni mjerni uređaji temelje se na jedinstvenom principu mjerenja Coriolisove sile. Oni izravno mjere maseni protok tekućine detektiranjem sila koje nastaju uslijed toka tekućine kroz posebno dizajniranu cijev. Ovaj način mjerenja u osnovi eliminira ovisnost tradicionalnih protocnih mjernih uređaja o fizičkim svojstvima tekućine. Promjene viskoznosti hidrauličnog ulja, fluktuacije radne temperature i promjene tlaka u sustavu ne utječu na rezultate, osiguravajući točne podatke o mjerenju. Stoga se u industriji smatraju "zlatnim standardom" za mjerenje masenog protoka hidrauličnog ulja.
U praktičnim primjenama, ova serija protokomjera pokazala se izuzetno korisnom. Tijekom proizvodnje strojeva za građevinarstvo, točno kontroliše punjenje hidrauličnog ulja, osiguravajući konstantnu razinu hidrauličnog ulja za svaku isporučenu opremu. Time se osigurava dosljednost kvalitete i smanjuju varijacije u radu uzrokovane razlikama u količini ulja. Tijekom redovnog održavanja hidrauličnih sustava, praćenje gubitka ulja u stvarnom vremenu pruža osoblju za održavanje točne podatke o potrošnji ulja, omogućujući izradu znanstveno obrazloženih i racionalnih planova održavanja te sprječavanje kvarova opreme uzrokovanih nedostatkom ili prekomjernom potrošnjom ulja.

4. Preporuke za odabir proizvođača protokomjera i trendovi u industriji
(I) Ključna načela odabira iz perspektive proizvođača

Na temelju praktičnog iskustva proizvođača protokomjera, odabir protokomjera za hidraulično ulje mora poštivati tri ključna načela: "pogodnost za radne uvjete, usklađenost točnosti i kontrola troškova". Prvo, potrebno je odabrati odgovarajući tip protokomjera ovisno o viskoznosti, temperaturi i tlaku hidrauličnog ulja. Za hidraulično ulje visoke viskoznosti preferira se protokomjer s ovalnim zupčanicima, dok se za srednje i niske viskoznosti može koristiti turbinasti protokomjer. Za primjene s visokom temperaturom i visokim tlakom treba uzeti u obzir materijal protokomjera i njegove bridske karakteristike. Drugo, zahtjevi za točnošću moraju odgovarati scenariju primjene. Za opće industrijske primjene dovoljna je točnost razreda 0,5, dok se za naprednu proizvodnju opreme, mjerenja i kalibraciju zahtijevaju proizvodi s točnošću razreda 0,2 ili više. Konačno, moraju se pažljivo uzeti u obzir troškovi opreme i pogona kako bi se izbjeglo prekomjerno teženje prema visokoj točnosti što rezultira rasipanjem sredstava.
(II) Trendovi razvoja industrije u području mjernih uređaja za protok hidrauličnog ulja
S napretkom Industrije 4.0 i pametne proizvodnje, mjerni uređaji za protok hidrauličnog ulja kreću se prema 'pametnosti, integraciji i održivosti'. U pogledu pametnosti, proizvođači opremaju mjerne uređaje pametnim senzorima i mogućnostima bežične komunikacije. U pogledu integracije, sve više postaje trend upotreba integrisanih modula za mjerenje protoka. Na primjer, VSE-ov integrisani mjerni uređaj, dizajniran za višekanalne hidraulične sisteme, može istovremeno mjeriti protok u više uljnih krugova, smanjujući veličinu opreme i troškove instalacije. U pogledu održivosti, proizvođači smanjuju potrošnju energije i zagađenje okoliša kod mjernih uređaja optimizacijom strukture proizvoda i odabirom ekološki prihvatljivih materijala.