Wenn das Wetter kühler wird, machen Sie sich wahrscheinlich keine allzu großen Sorgen über steigende Öltemperaturen, aber die Wahrheit ist, dass jedes industrielle Hydrauliksystem, das über 140 Grad läuft, zu heiß ist.Beachten Sie, dass sich die Öllebensdauer alle 18 Grad über 140 Grad halbiert.Bei Systemen, die bei hohen Temperaturen betrieben werden, kann es zu Schlamm- und Lackbildung kommen, die zum Verkleben der Ventilkegel führen kann.
Pumpen und Hydraulikmotoren leiten bei hohen Temperaturen mehr Öl um, wodurch die Maschine langsamer läuft.In manchen Fällen führen hohe Öltemperaturen zu einem Leistungsverlust, wodurch der Pumpenantriebsmotor mehr Strom für den Betrieb des Systems benötigt.Außerdem verhärten O-Ringe bei höheren Temperaturen, was zu mehr Undichtigkeiten im System führt.Welche Kontrollen und Tests sollten also bei einer Öltemperatur über 140 Grad durchgeführt werden?
Jedes hydraulische System erzeugt eine gewisse Wärmemenge.Etwa 25 % der aufgenommenen elektrischen Leistung werden zur Überwindung von Wärmeverlusten im System verwendet.Immer wenn Öl zurück in das Reservoir transportiert wird und keine nützliche Arbeit leistet, wird Wärme freigesetzt.
Die Toleranzen bei Pumpen und Ventilen liegen typischerweise im Zehntausendstel-Zoll-Bereich.Diese Toleranzen ermöglichen, dass kleine Ölmengen ständig an internen Komponenten vorbeiströmen, was zu einem Anstieg der Flüssigkeitstemperaturen führt.Wenn Öl durch die Leitungen fließt, stößt es auf eine Reihe von Widerständen.Beispielsweise steuern Durchflussregler, Proportionalventile und Servoventile den Öldurchfluss, indem sie den Durchfluss drosseln.Wenn Öl durch das Ventil fließt, entsteht ein „Druckabfall“.Das bedeutet, dass der Ventileingangsdruck höher ist als der Ausgangsdruck.Immer wenn Öl von höherem Druck zu niedrigerem Druck fließt, wird Wärme freigesetzt und vom Öl absorbiert.
Beim ersten Entwurf des Systems wurden die Abmessungen des Tanks und des Wärmetauschers so ausgelegt, dass die erzeugte Wärme abgeführt wird.Das Reservoir lässt einen Teil der Wärme durch die Wände in die Atmosphäre entweichen.Bei richtiger Größe sollte der Wärmetauscher den Wärmeausgleich eliminieren und es dem System ermöglichen, bei Temperaturen von etwa 120 Grad Fahrenheit zu arbeiten.
Abbildung 1. Die Toleranz zwischen Kolben und Zylinder einer druckkompensierten Verdrängerpumpe beträgt etwa 0,0004 Zoll.
Der gebräuchlichste Pumpentyp ist die druckkompensierte Kolbenpumpe.Die Toleranz zwischen Kolben und Zylinder beträgt etwa 0,0004 Zoll (Abbildung 1).Eine kleine Menge Öl, die die Pumpe verlässt, überwindet diese Toleranzen und fließt in das Pumpengehäuse.Das Öl fließt dann über die Ablassleitung des Kurbelgehäuses zurück in den Tank.Der Abflussstrom leistet in diesem Fall keine Nutzarbeit und wird daher in Wärme umgewandelt.
Der normale Durchfluss aus der Kurbelgehäuse-Ablassleitung beträgt 1 % bis 3 % des maximalen Pumpenvolumens.Bei einer 30 GPM (gpm)-Pumpe sollten beispielsweise 0,3 bis 0,9 GPM Öl durch den Kurbelgehäuseablass in den Tank zurückfließen.Ein starker Anstieg dieses Durchflusses führt zu einem erheblichen Anstieg der Öltemperatur.
Um den Fluss zu testen, kann eine Leitung auf ein Gefäß bekannter Größe und Zeit aufgepfropft werden (Abbildung 2).Halten Sie die Leitung während dieses Tests nicht fest, es sei denn, Sie haben überprüft, dass der Druck im Schlauch nahe bei 0 Pfund pro Quadratzoll (PSI) liegt.Befestigen Sie es stattdessen in einem Behälter.
Zur Überwachung des Durchflusses kann auch ein Durchflussmesser fest in der Ablassleitung des Kurbelgehäuses installiert werden.Diese Sichtprüfung kann regelmäßig durchgeführt werden, um die Größe des Bypasses zu bestimmen.Die Pumpe sollte ausgetauscht werden, wenn der Ölverbrauch 10 % des Pumpenvolumens erreicht.
Eine typische druckkompensierte Verstellpumpe ist in Abbildung 3 dargestellt. Wenn der Systemdruck im Normalbetrieb unter der Kompensatoreinstellung (1200 psi) liegt, halten die Federn die interne Taumelscheibe in ihrem maximalen Winkel.Dadurch kann sich der Kolben vollständig hinein- und herausbewegen, sodass die Pumpe das maximale Volumen fördern kann.Der Durchfluss am Pumpenausgang wird durch die Kompensatorspule blockiert.
Sobald der Druck auf 1200 psi ansteigt (Abb. 4), bewegt sich die Kompensatorspule und leitet Öl in den Innenzylinder.Wenn der Zylinder ausgefahren wird, nähert sich der Winkel der Unterlegscheibe der vertikalen Position an.Die Pumpe liefert so viel Öl wie nötig, um die Federeinstellung von 1200 psi aufrechtzuerhalten.Die einzige Wärme, die die Pumpe an dieser Stelle erzeugt, ist das Öl, das durch den Kolben und die Druckleitung des Kurbelgehäuses fließt.
Um zu bestimmen, wie viel Wärme eine Pumpe bei Kompensation erzeugt, verwenden Sie die folgende Formel: Pferdestärke (PS) = GPM x psi x 0,000583.Unter der Annahme, dass die Pumpe 0,9 gpm fördert und der Kompensator auf 1200 psi eingestellt ist, beträgt die erzeugte Wärme: HP = 0,9 x 1200 x 0,000583 oder 0,6296.
Solange der Systemkühler und der Ausgleichsbehälter mindestens 0,6296 PS leisten können.Hitze steigt die Öltemperatur nicht an.Wenn die Bypass-Rate auf 5 GPM erhöht wird, erhöht sich die Wärmebelastung auf 3,5 PS (PS = 5 x 1200 x 0,000583 oder 3,5).Wenn Kühler und Behälter nicht mindestens 3,5 PS Wärme abführen können, steigt die Öltemperatur.
Reis.2. Überprüfen Sie den Ölfluss, indem Sie die Ablassleitung des Kurbelgehäuses an einen Behälter bekannter Größe anschließen und den Ölfluss messen.
Viele druckkompensierte Pumpen verwenden ein Überdruckventil als Reserve für den Fall, dass der Kompensatorkolben in der geschlossenen Position stecken bleibt.Die Einstellung des Überdruckventils sollte 250 PSI über der Druckausgleichseinstellung liegen.Wenn das Überdruckventil höher als die Kompensatoreinstellung eingestellt ist, sollte kein Öl durch den Überdruckventilschieber fließen.Daher muss die Tankleitung zum Ventil Umgebungstemperatur haben.
Wenn der Kompensator in der in Abb. gezeigten Position fixiert ist.3, die Pumpe fördert immer das maximale Volumen.Überschüssiges Öl, das vom System nicht verbraucht wird, fließt über das Überdruckventil in den Tank zurück.In diesem Fall wird viel Wärme freigesetzt.
Oftmals wird der Druck im System willkürlich angepasst, um die Leistung der Maschine zu verbessern.Wenn der örtliche Regler mit einem Knopf den Kompensatordruck über die Einstellung des Überdruckventils einstellt, kehrt überschüssiges Öl durch das Überdruckventil zum Tank zurück, wodurch die Öltemperatur um 30 oder 40 Grad ansteigt.Wenn sich der Kompensator nicht bewegt oder über der Einstellung des Überdruckventils eingestellt ist, kann viel Wärme erzeugt werden.
Unter der Annahme, dass die Pumpe eine maximale Kapazität von 30 gpm hat und das Überdruckventil auf 1450 psi eingestellt ist, kann die erzeugte Wärmemenge bestimmt werden.Wenn ein 30-PS-Elektromotor (PS = 30 x 1450 x 0,000583 oder 25) zum Antrieb des Systems verwendet würde, würden im Leerlauf 25 PS in Wärme umgewandelt.Da 746 Watt 1 PS entsprechen, werden 18.650 Watt (746 x 25) oder 18,65 Kilowatt Strom verschwendet.
Andere im System verwendete Ventile, wie z. B. Batterieablassventile und Entlüftungsventile, öffnen sich möglicherweise ebenfalls nicht und ermöglichen es dem Öl, den Hochdrucktank zu umgehen.Die Tankleitung für diese Ventile muss Umgebungstemperatur haben.Eine weitere häufige Ursache für die Wärmeentwicklung ist die Umgehung der Zylinderkolbendichtungen.
Reis.3. Diese Abbildung zeigt eine druckkompensierte Verstellpumpe im Normalbetrieb.
Reis.4. Achten Sie darauf, was mit der Pumpenkompensatorspule, dem Innenzylinder und der Taumelscheibe passiert, wenn der Druck auf 1200 psi ansteigt.
Der Wärmetauscher oder Kühler muss abgestützt werden, um sicherzustellen, dass überschüssige Wärme abgeführt wird.Wenn ein Luft-Luft-Wärmetauscher verwendet wird, sollten die Kühlrippen regelmäßig gereinigt werden.Zur Reinigung der Lamellen kann ein Entfetter erforderlich sein.Der Temperaturschalter, der den Kühlerlüfter einschaltet, sollte auf 115 Grad Fahrenheit eingestellt sein.Wenn ein Wasserkühler verwendet wird, muss ein Wasserregelventil in der Wasserleitung installiert werden, um den Durchfluss durch die Kühlerleitung auf 25 % des Öldurchflusses zu regeln.
Der Wassertank sollte mindestens einmal im Jahr gereinigt werden.Andernfalls bedecken Schlamm und andere Verunreinigungen nicht nur den Boden des Tanks, sondern auch dessen Wände.Dadurch kann der Tank als Inkubator fungieren, anstatt Wärme an die Atmosphäre abzugeben.
Kürzlich war ich in der Fabrik und die Öltemperatur am Stapler betrug 350 Grad.Es stellte sich heraus, dass der Druck unausgeglichen war, das manuelle Überdruckventil des Hydrospeichers teilweise geöffnet war und ständig Öl über den Durchflussregler zugeführt wurde, der den Hydraulikmotor betätigte.Die motorbetriebene Entladekette läuft während einer 8-Stunden-Schicht nur 5 bis 10 Mal.
Der Pumpenkompensator und das Entlastungsventil sind richtig eingestellt, das Handventil ist geschlossen und der Elektriker schaltet das Motorwegventil ab und unterbricht so den Durchfluss durch den Durchflussregler.Als die Ausrüstung 24 Stunden später überprüft wurde, war die Öltemperatur auf 132 Grad Fahrenheit gesunken.Natürlich ist das Öl ausgefallen und das System muss gespült werden, um Schlamm und Lack zu entfernen.Außerdem muss das Gerät mit neuem Öl gefüllt werden.
All diese Probleme werden künstlich geschaffen.Lokale Handkurbelbetriebe installierten einen Kompensator über dem Überdruckventil, damit das Pumpenvolumen zum Hochdruckbehälter zurückkehren kann, wenn auf dem Fertiger nichts läuft.Es gibt auch Leute, die das manuelle Ventil nicht vollständig schließen können, sodass das Öl in den Hochdrucktank zurückfließen kann.Darüber hinaus war das System schlecht programmiert, was dazu führte, dass die Kette ständig in Betrieb war, obwohl sie nur aktiviert werden musste, wenn die Last vom Stapler entfernt werden sollte.
Wenn Sie das nächste Mal ein thermisches Problem in einem Ihrer Systeme haben, suchen Sie nach Öl, das von einem System mit höherem Druck zu einem System mit niedrigerem Druck fließt.Hier finden Sie Probleme.
Seit 2001 bietet DONGXU HYDRAULIC Hydraulikschulungen, Beratung und Zuverlässigkeitsbewertungen für Unternehmen der Branche an.
Foshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd. hat drei Tochtergesellschaften: Jiangsu Helike Fluid Technology Co., Ltd., Guangdong Kaidun Fluid Transmission Co., Ltd. und Guangdong Bokade Radiator Material Co., Ltd.
Die Holdinggesellschaft von Foshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.: Ningbo Fenghua No. 3 Hydraulic Parts Factory usw.
Foshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.
&Jiangsu Helike Fluid Technology Co., Ltd.
MAIL: Jaemo@fsdxyy.com
WEB: www.dxhydraulics.com
WHATSAPP/SKYPE/TEL/WECHAT: +86 139-2992-3909
HINZUFÜGEN: Fabrikgebäude 5, Bereich C3, Xinguangyuan Industry Base, Yanjiang South Road, Luocun Street, Bezirk Nanhai, Stadt Foshan, Provinz Guangdong, China 528226
& Nr. 7 Xingye Road, Zhuxi Industrial Concentration Zone, Zhoutie Town, Yixing City, Provinz Jiangsu, China
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 26. Mai 2023