Gyártók hogyan választják ki a hidraulikus olajat és az árammérőt

Az ipari automatizálás és a mechanikus hajtás területén a hidraulikus rendszerek magas teljesítménysűrűségükkel és pontos szabályozási képességükkel a nehézgépek, építőgépek, repülési és űripar stb. alapvető energiaforrásává váltak. A hidraulikus olaj, a hidraulikus rendszer „vére”, határozza meg közvetlenül a rendszer működési hatékonyságát és élettartamát a teljesítményén és az áramlás-figyelésen keresztül. Az áramlásmérők, amelyek kulcsfontosságú eszközök a hidraulikus olaj figyeléséhez, szorosan összefüggnek a gyártó technikai szakértelmével. Ez a cikk alapvető ismeretekkel kezdve bemutatja a hidraulikus olajat, részletesen tárgyalja a főbb hidraulikus olajparamétereket és a megfelelő áramlásmérő típusokat, valamint áttekinti a jelentős hazai és nemzetközi áramlásmérő gyártókat és ajánlásaikat, így komplex referenciát nyújtva a szakemberek számára. tERMÉKEK , átfogó referenciaanyagot biztosítva a szakmai gyakorlatban dolgozók számára.
1. A hidraulikus olaj mint a hidraulikus rendszer „erős vére”
A hidraulikus olaj, vagy hidraulikus folyadék, az a közeg, amely átvinni a teljesítményt hidraulikus gépekben. A gyakori hidraulikus olajok ásványolajra vagy vízre épülnek. Olyan berendezések, amelyek hidraulikus olajat használhatnak, többek között az excavátorok és kotrók, hidraulikus fékek, szervókormány-rendszerek, automata váltók, szeméttruckok, repülőgépek irányítórendszerei, liftek és ipari gépek.
A hidraulikus olaj egy speciális kenőanyag, amely energiát továbbít, kenőhatással bír az alkatrészekre, hűti a berendezéseket, és megakadályozza a korróziót a hidraulikus rendszeren belül. Nemcsak jó folyékonysággal kell rendelkeznie, hogy hatékony legyen az energiaátvitelben, hanem stabil teljesítményt is kell biztosítania kemény munkakörülmények között, mint például magas hőmérséklet, nagy nyomás és terhelés, elkerülve ezzel a rendszer meghibásodását az olaj minőségromlása miatt. A funkcionális besorolás szempontjából a hidraulikus olajat három fő csoportba sorolják: ásványi olaj alapú hidraulikus olaj, szintetikus hidraulikus olaj és lebontható hidraulikus olaj. Az ásványi olaj alapú hidraulikus olaj alacsony költsége és jó kompatibilitása miatt széles körben használatos hétköznapi ipari alkalmazásokban; a szintetikus hidraulikus olaj magas hőállósága és jó tűzállósága miatt ideális repüléstechnikai és fémipari magas igénybevételű területeken; a lebontható hidraulikus olaj pedig olyan környezetvédelmi szempontból szigorúbb követelményeket támasztó területekre, mint például az építőgépek és mezőgazdasági gépek, ahol hatékonyan csökkenthető a környezetszennyezés. (1) A hidraulikus olaj fő technikai paraméterei A hidraulikus olaj teljesítményét számos kulcsfontosságú paraméter jellemzi, amelyek a folyadékmérők kiválasztásának is fontos alapját képezik. Ezek közül a viszkozitás a hidraulikus olaj egyik legfontosabb paramétere, amely közvetlenül befolyásolja az olaj folyékonyságát és az energiaátviteli hatékonyságot. Általában a hidraulikus olaj viszkozitását a rendszer működési hőmérséklete alapján választják meg. Alacsony viszkozitású olajokat (pl. ISO VG 32) alacsony hőmérsékletű környezetben használnak, hogy elkerüljék a hidegindítási nehézségeket, míg magas hőmérsékleten magasabb viszkozitású olajokra (pl. ISO VG 100) van szükség, hogy megakadályozzák a túlzott hígulást és szivárgást. Továbbá kiemelkedő fontosságú a viszkozitási index (VI). A magas viszkozitási indexszel rendelkező hidraulikus olajok (pl. VI 140) minimális viszkozitásváltozást mutatnak hőmérsékletváltozás esetén, így széles hőmérséklet-tartományban képesek megbízhatóan működni.
a. Viszkozitás
A hidraulikus olajok viszkozitását általában az ISO VG (viszkozitási fokozat) rendszer szerint osztályozzák, amely az olaj kinematikai viszkozitásán alapul 40 °C-on (104 °F). A leggyakoribb viszkozitási fokozatok általános ipari és mozgó hidraulikus rendszerekhez:
- ISO VG 32
- ISO VG 46
- ISO VG 68
További viszkozitásokat is használnak, de ezek kevésbé gyakoriak, vagy speciális alacsony- és magas-hőmérsékletű alkalmazásokra vannak fenntartva. - ISO VG 15
- ISO VG 22
- ISO VG 100
-
b. Gyulladáspont és lángrajási pont
Ezek a hidraulikus folyadékok biztonságának kulcsfontosságú mutatói. A gyulladáspont az a legalacsonyabb hőmérséklet, amelyen éghető gőzök keletkeznek meghatározott körülmények között történő felmelegedéskor, míg az izzáspont az a legalacsonyabb hőmérséklet, amelyen ezek a gőzök tovább égnek. Olyan alkalmazásoknál, ahol magas hőmérséklet vagy nyílt lángveszély áll fenn (például fémmegmunkáló gépek), olyan hidraulikus folyadékokat kell választani, amelyek magas gyulladásponttal rendelkeznek, így csökkentve a tűzveszélyt. Az oxidációs stabilitás határozza meg a hidraulikus folyadékok élettartamát. A minőségi hidraulikus folyadékok kevésbé hajlamosak oxidálódni és romlani hosszú ideig tartó magas hőmérsékleten és nyomás alatt, csökkentve ezzel a zsír- és széntarajképződést, valamint meghosszabbítva a cserék közötti időszakot. Továbbá figyelembe kell venni a kopásállóság, rozsdamentesség és víztaszító képesség (demulsibilitás) paramétereit is a rendszer követelményeinek megfelelően. Például nagy nyomású hidraulikus rendszerek esetén kiemelkedő kopásállóságú hidraulikus folyadékokat kell használni a szivattyúk és szelepekhez hasonló precíziós alkatrészek védelme érdekében. Nedves környezetben különösen fontos a hidraulikus folyadék demulsibilitása, hogy megelőzze a nedvesség bejutását és az olaj emulgeálódásból eredő meghibásodását. 2. Hidraulikus olaj áramlásmérő: a pontos monitorozás „alapfelszerelése”. A hidraulikus olaj áramlásának figyelése kulcsfontosságú a hidraulikus rendszer stabil működésének biztosításához. A hidraulikus olaj áramlásának valós idejű monitorozásával időben észlelhetők olyan problémák, mint a rendszer szivárgása vagy a szivattyú- és szelep meghibásodása, elkerülve ezzel a berendezések károsodását vagy termelési baleseteket, amelyek az áramlás rendellenességeiből adódnak. Mérési elv és szerkezeti jellemzők alapján a hidraulikus olajhoz alkalmas áramlásmérők főként a következő kategóriákba sorolhatók: (1) Térfogati áramlásmérő: „elsődleges megoldás” nagy viszkozitású olajokhoz. A térfogati áramlásmérő a hidraulikus olaj áramlási sebességét úgy határozza meg, hogy méri, hányszor töltődik és ürül ki a folyadék egy meghatározott térfogatú kamrában. Magas pontossággal és erős viszkozitás-alkalmazkodással rendelkezik, különösen alkalmas nagy viszkozitású hidraulikus olajok mérésére (viszkozitás 100 cSt). Ezek közül az ovális fogaskerekes áramlásmérő a hidraulikus olaj mérésének vezető terméke – két egymással kapcsolódó ovális fogaskerekből áll. Amikor a hidraulikus olaj forgatja a fogaskerekeket, minden fordulatnál egy meghatározott térfogatú olaj kerül kiengedésre. Az áramlási sebesség a fogaskerekek forgásszámának megszámlálásával határozható meg. Ennek az áramlásmérő típusnak a pontossága általában 0,5-es osztály, némely magasabb színvonalú termék akár 0,2-es osztályt is elér. Kevéssé érzékeny a folyadék viszkozitásának és hőmérsékletváltozásainak hatására, széles körben használják hidraulikus rendszerekben például olajmennyiség-mérésre és szivárgás detektálására. (2) Turbinás áramlásmérő: „hatékony választás” közepes és alacsony viszkozitású olajokhoz. A turbinás áramlásmérő a hidraulikus olaj áramlását használja a turbina forgatására, majd elektromágneses indukció elvét alkalmazva a turbina fordulatszámát elektromos jellé alakítja, amiből kiszámítható az áramlási sebesség. Előnyei a gyors válaszidejű működés és a széles mérési tartomány, alkalmas közepes és alacsony viszkozitású hidraulikus olajok (viszkozitás <50 cSt) dinamikus áramlásfigyelésére, például hidraulikus rendszerek valós idejű áramlási szabályozására, illetve terhelésváltozásokkor történő áramlásszabályozásra. A turbinás áramlásmérők pontossága általában 0,5–1,0-es osztály. Némely termék a turbina szerkezetének és a jel-feldolgozási technológiának optimalizálásával akár 0,2-es pontosságot is elér. Ugyanakkor figyelembe kell venni, hogy a turbinás áramlásmérők magas követelményeket támasztanak a folyadék tisztaságával szemben. Ha szennyeződések vannak a hidraulikus olajban, könnyen előfordulhat, hogy a turbina beszorul vagy elkopik, ami befolyásolja a mérés pontosságát és az élettartamot. (3) Egyéb típusú áramlásmérők: „kiegészítő megoldások” speciális alkalmazásokhoz
A térfogat- és turbinaáramlásmérőkön túlmenően egyes speciális alkalmazásokban ultrahangos és elektromágneses áramlásmérőket is használnak. Az ultrahangos áramlásmérők a hidraulikus olajban az ultrahang-hullámok terjedési idejének különbségét mérve számítják ki az áramlási értékeket. Előnyük, hogy érintésmentesen mérnek, és nincs nyomásveszteség. Nagy átmérőjű, magas viszkozitású hidraulikus olajok mérésére alkalmasak, de érzékenyek az olajban lévő buborékokra és szennyeződésekre. Pontosságuk viszonylag alacsony (általában 1,0–2,0 osztály). Az elektromágneses áramlásmérők az elektromágneses indukció elvén működve mérik a vezető folyadékok áramlását. Amennyiben azonban a hidraulikus olaj vezetőképessége alacsony, ezek nem működnek megfelelően. Ezért csak szintetikus, illetve víztartalmú, magas vezetőképességű hidraulikus olajok esetén alkalmazhatók.
3. Kiemelkedő hazai és nemzetközi hidraulikus olaj-áramlásmérő gyártók és ajánlott termékek
A hidraulikus olajáram-mérők teljesítménye szorosan összefügg a gyártó technikai tapasztalatával és gyártási folyamatával. Számos, az áramlás mérésére specializálódott vállalat jelent meg hazánkban és külföldön, amelyek fejlett technológiájukkal és megbízható termékeikkel iparági mércévé váltak. (1) Hazai gyártók: magas ár-érték arány és testreszabott szolgáltatások képviselői
a. Anhui Jujea Kft.
Mint a folyadékáram-mérők vezető vállalata, az Anhui Jujea Az Automation Technology Co., Ltd. már évek óta mélyen foglalkozik a hidraulikus olajáramlás mérésének területén. A GT-LC sorozatú ovális fogaskerekű áramlásmérő a vállalat fő terméke, amelyet a nagy viszkozitású hidraulikus olaj mérésére használnak, és igazi „fegyver” ezen a területen. Ezen áramlásmérők minőségi rozsdamentes acélból készülnek, amelyek nyomás- és korrózióállók. Működési hőmérsékletük akár -20 ℃-tól 200 ℃-ig terjedhet, így tökéletesen alkalmazkodnak a hidraulikus rendszerek nehéz körülményeihez. Pontosság szempontjából a GT-LC sorozatú áramlásmérők alapvető hibája ≤±0,5%. Néhány modell esetében a fogaskerék gyártástechnológiájának és a jelvételi technológiának az optimalizálásával a pontosság ±0,2%-ra is javítható, ami messze meghaladja az iparági átlagot. Emellett ez a terméksor többféle kimeneti módot is támogat (impulzuskimenet, 4-20 mA-es áramkimenet), és zökkenőmentesen csatlakoztatható PLC-szerű vezérlőrendszerekhez, lehetővé téve az áramlási adatok valós idejű továbbítását és távoli figyelését. Különböző felhasználói igényekre reagálva az Anhui JUJEA cég egyéni megoldásokat is kínál, például magas nyomásnak ellenálló házak tervezését nagynyomású hidraulikus rendszerekhez, vagy alacsony hőmérsékletű környezetekhez optimalizált olajviszkozitás-kompenzációs algoritmusokat, hogy teljes mértékben eleget tegyenek a személyre szabott alkalmazási helyzeteknek. b. Everud Fluid Technology (Shanghai) Co., Ltd. (A német E.HOLDING Csoport része)
Az Everud Fluid Technology (Shanghai) Co., Ltd., a német E.HOLDING Csoport kizárólagos tulajdonú kínai leányvállalata, a csoport részét képező VSE Flowmeter Technology Co., Ltd. alapvető kutatási-fejlesztési eredményeire és gyártási folyamataira építve az iparban mércének számító vállalattá nőtte ki magát a magas minőségű hidraulikus olajáram-mérők terén. A VSE márkájú VS sorozatú ovális fogaskerék árammérők kiváló mérési pontosságukkal és hosszú távon stabil teljesítményükkel számos hidraulikus rendszerben az elnökelt választások lettek a pontos áramlásmennyiség-figyelés terén.
Ez az árammérő-sorozat egy egyedi fogaskerék-összefogási mechanizmussal rendelkezik. Ez a tervezés külön figyelmet fordít a mérőkamra belüli folyadék áramlási jellemzőire, csökkentve a folyadékzavarokat az áramlás során. Ezáltal biztosítja a stabil és pontos mérést akár alacsony áramlási sebességű hidraulikus rendszerekben is, hatékonyan elkerülve a ilyen körülmények között gyakori mérési eltéréseket.
Kiemelkedő teljesítményének köszönhetően a VS sorozatú ovális fogaskerék áramlásmérők széles körben alkalmazottak olyan területeken, ahol a legmagasabb pontossági és stabilitási szintekre van szükség. Az űriparban például felhasználható űrhajók hidraulikus irányítórendszereinek áramlásának monitorozására, biztosítva a pontos működést összetett űrkörnyezetekben vagy magassági körülmények között. A felső kategóriás berendezésgyártásban, például precíziós gépgépek és nagy ipari robotok hidraulikus rendszereiben is megbízható áramlási adatokat biztosít, támogatva a berendezések stabil működését, így különböző igényes ipari alkalmazásokhoz ideális választást nyújt.
C. Emerson Process Management (Emerson)
Mint globális vezető az ipari automatizálás terén, az Emerson Process Management bemutatta a Micro Motion sorozatú Coriolis-tömegáramlásmérőket, úttörő megoldásokat nyújtva a hidraulikus olaj-áramlás mérési iparágában.
A Coriolis tömegáram-mérők egyedülálló, a Coriolis-erőn alapuló mérési elven működnek. Közvetlenül mérik a folyadék tömegáramát azáltal, hogy érzékelik a folyadékáramlás által egy speciálisan tervezett csőben keltett erőhatásokat. Ez a mérési módszer alapvetően megszünteti a hagyományos áramlásmérők folyadék fizikai tulajdonságaitól való függőségét. A hidraulikus olaj viszkozitásának változása, a működési hőmérséklet ingadozása, valamint a rendszer nyomásának beállításai nem befolyásolják a mérés pontosságát, így biztosítva pontos mérési eredményeket. Ezért az iparban a hidraulikus olaj tömegáram-mérésének „aranystandardjaként” ismerik el.
A gyakorlati alkalmazások során ez a flowmérő-sorozat kiváló használhatóságot mutatott. Az építőgépek gyártása során pontosan szabályozza a hidraulikus olaj töltési műveleteket, biztosítva minden kiszállított gép esetében az olajszint állandóságát. Ez állandó minőséget eredményez, és csökkenti az olajmennyiség változékonyságából adódó teljesítménykülönbségeket. A rendszeres hidraulikus karbantartás során a valós idejű olajveszteség-figyelés pontos adatokat szolgáltat a karbantartó személyzetnek az olajfogyasztásról, lehetővé téve tudományos és racionális karbantartási tervek kidolgozását, valamint megelőzve a hiányos vagy túlzott olajellátásból eredő berendezés-hibákat.

4. Átfolyásmérő gyártók kiválasztására vonatkozó ajánlások és iparági trendek
(I) Főbb kiválasztási elvek a gyártó szemszögéből

A flowmérő gyártók gyakorlati tapasztalatai alapján a hidraulikus olaj flowmérőinek kiválasztásakor be kell tartani a „működési feltételekhez való alkalmazkodás, pontosság illesztése és költségkontroll” három kulcselve. Először is a megfelelő flowmérő típust a hidraulikus olaj viszkozitása, hőmérséklete és nyomása alapján kell kiválasztani. Nagy viszkozitású hidraulikus olaj esetén ovális fogaskerékkel ellátott flowmérőt célszerű alkalmazni, közepes és alacsony viszkozitású hidraulikus olajoknál pedig turbinás flowmérő használható. Magas hőmérsékleten és nyomáson működő rendszereknél figyelembe kell venni a flowmérő anyagát és tömítési teljesítményét. Másodszor, a pontossági igényeknek illeszkedniük kell az alkalmazási célhoz. Általános ipari felhasználás esetén elegendő a 0,5 osztályú pontosság, míg magas színvonalú berendezésgyártás, méréstechnika és kalibrálás esetén legalább 0,2 osztályú vagy annál nagyobb pontosságú termékek szükségesek. Végül gondosan mérlegelni kell a beruházási és üzemeltetési költségeket, hogy elkerülhető legyen a túlzottan magas pontosság iránti törekvés, amely költségtériséghez vezethet.
(II) Az ipari fejlődés irányzatai a hidraulikus olajáram-mérőknél
Az Ipar 4.0 és az intelligens gyártás előrehaladásával a hidraulikus olajáram-mérők az „intelligencia, integráció és környezettudatosság” irányába haladnak. Az intelligenciát illetően a gyártók okos érzékelőkkel és vezeték nélküli kommunikációs lehetőségekkel szerelik fel az árammérőket. Az integráció terén az integrált árammérő modulok válnak trenddé. Például a VSE integrált árammérője, amely többcsatornás hidraulikus rendszerekhez készült, egyszerre képes több olajkörben is mérni az áramlást, csökkentve ezzel a berendezés méretét és a telepítési költségeket. A környezettudatosság tekintetében a gyártók a termékszerkezet optimalizálásával és környezetbarát anyagok kiválasztásával csökkentik az árammérők energiafogyasztását és környezetszennyezését.