Mitä hydrauliöljyä käytetään hydrauliikkayksikössä?

Mitä hydrauliöljy on – ja miksi oikean valitseminen on tärkeää

Hydrauliöljy on mineraali- tai synteettinen neste, joka siirtää voimaa, voitelee sisäiset komponentit ja haihduttaa lämpöä hydraulijärjestelmän sisällä. Vuonna a hydraulinen voimayksikkö , se ei ole passiivinen väliaine – se on työaine, joka määrittää, kuinka tehokkaasti voima syntyy, kuinka kauan tiivisteet ja pumput kestävät ja kuinka luotettavasti koko järjestelmä toimii kuormitettuna.

Lyhyt vastaus kysymykseen "mitä hydrauliöljyä minun pitäisi käyttää" riippuu kolmesta tekijästä: pumpun vaatimasta viskositeettiluokasta, sovelluksesi käyttölämpötila-alueesta ja lisäainepaketin yhteensopivuudesta tiivisteiden ja metallien kanssa. Tee nämä oikein, ja hydraulinen voimayksikkö toimii siististi tuhansia tunteja. Jos ymmärrät ne väärin, kohtaat kavitaatiota, tiivisteen turpoamista ja ennenaikaista pumpun vikaa.

Hydrauliöljyjen päätyypit ja mitä ne sisältävät

Useimmat hydrauliöljyt kuuluvat yhteen neljästä kategoriasta. Jokaisella on erityinen koostumus, joka on suunniteltu erilaisiin käyttöolosuhteisiin.

Mineraalipohjainen hydrauliöljy (HL, HM, HV)

Nämä ovat raakaöljystä jalostetut nesteet, joita käytetään tavallisissa hydraulisissa voimayksiköissä. ISO-luokat HL (ruoste- ja hapettumisenestoaineet), HM (kulumista estävät lisäaineet) ja HV (korkea viskositeettiindeksi laajalle lämpötila-alueelle) kattavat suurimman osan teollisista ja mobiilisovelluksista. HM46 ja HM68 ovat maailmanlaajuisesti laajimmin määriteltyjä laatuja.

Synteettinen hydrauliöljy (HFDU, PAO-pohjainen)

Polyalfaolefiini (PAO) ja esteripohjaiset synteettiset nesteet tarjoavat laajemman käyttölämpötila-alueen, tyypillisesti -40°C - 120°C , verrattuna mineraaliöljyn käytännölliseen lämpötila-alueeseen noin −20°C - 90°C. Niitä käytetään hydraulisissa voimayksiköissä, jotka toimivat äärimmäisessä kylmissä olosuhteissa (ulkolaitteet pohjoismaisissa ilmastoissa) tai jatkuvassa korkean syklin sovelluksissa, joissa lämpöhajoaminen on huolenaihe.

Palonkestävät hydraulinesteet (HFA, HFB, HFC, HFDU)

Käytetään valimoissa, painevalutoiminnassa ja maanalaisessa kaivostoiminnassa, jossa vuodot sytytyslähteiden lähellä aiheuttavat tulipalon vaaran. Vesi-glykolinesteet (HFC) ovat yleisiä ja niitä käytetään tyypillisesti Vesipitoisuus 35-50 % , mikä vähentää voitelukykyä – joten pumpun painearvot on laskettava vastaavasti.

Biohajoava hydrauliöljy (HETG, HEPG, HEES)

Kasviöljyn (HETG) ja synteettisen esterin (HEES) nesteitä tarvitaan ympäristön kannalta herkillä alueilla – metsäkoneissa, laivojen kansivarusteissa, maataloudessa lähellä vesistöjä. HEES-nesteet tarjoavat yleensä paremman hapettumiskestävyyden kuin HETG ja ovat paremmin yhteensopivia tavallisten tiivistemateriaalien kanssa.

Viskositeettiluokkien selitys – mitä numerot tarkoittavat

ISO VG (Viscosity Grade) -luvut edustavat nesteen kinemaattista viskositeettia sentistokeina (cSt) 40 °C:ssa. Seuraavassa on lueteltu yleisimmät hydraulisissa voimayksiköissä käytetyt laadut:

VG 46 on oletusvalinta useimmille hydraulikoneille toimii 20°C - 50°C ympäristön lämpötilassa. Jos järjestelmä käy jatkuvasti viileämpänä, siirry alas VG 32:een. Jos se käy kuumana tai korkeammalla jatkuvalla paineella (yli 250 bar), siirry VG 68:aan.

Tärkeimmät ominaisuudet, jotka määräävät öljyn suorituskyvyn hydraulisessa voimayksikössä

Viskositeettiluokka on lähtökohta, mutta useat muut ominaisuudet vaikuttavat suoraan öljyn käyttäytymiseen hydraulisen voimayksikön pumpun, venttiililohkon ja toimilaitteiden sisällä.

• Viskositeettiindeksi (VI): Mittaa kuinka paljon viskositeetti muuttuu lämpötilan mukaan. Korkeampi VI tarkoittaa vakaampaa suorituskykyä lämpötilanvaihteluissa. Tavalliset HM-mineraaliöljyt ovat noin VI 95–105. HV-öljyt ja synteettiset aineet saavuttavat VI 150:n.
• Kulumista estävät (AW) lisäaineet: Sinkkidialkyyliditiofosfaatti (ZDDP) on yleisin. Se muodostaa uhrautuvan kalvon pumpun siipien, hammaspyörän hampaiden ja männäntossujen päälle. Välttämätön siipi- ja hammaspyöräpumpuille, jotka toimivat yli 100 baarin paineella.
• Hapettumisstabiilisuus: Hydrauliöljy hajoaa hapettuessaan muodostaen lietettä ja happoja. Laadukkailla HM-öljyillä on 2 000–4 000 tunnin hapettumisikä normaaleissa käyttöjaksoissa. Synteettinen pidentää tämän 8 000 tuntiin.
• Demulsioituvuus: Öljyn kyky erottua vedestä. Huono demulsioituvuus johtaa emulgoitumiseen, mikä tuhoaa öljykalvon ja kiihdyttää korroosiota hydraulisen voimayksikön säiliön sisällä.
• Ilman vapautuminen ja vaahdonkestävyys: Kulunut ilma aiheuttaa kavitaatiota. Hydrauliöljyn tulee vapauttaa liuennut ilma nopeasti – hyvä testiarvo on alle 5 minuutin ilman vapautumisaika 50 °C:ssa ISO 9120:n mukaan.

Hydrauliöljyn sovittaminen hydraulikoneistosi pumpputyyppiin

Erilaiset pumppumallit asettavat hydraulinesteelle erilaisia vaatimuksia. Väärän öljytyypin käyttäminen pumpussa voi aiheuttaa kulumista, joka ylittää huomattavasti suunnittelun odotukset.

Hammaspyöräpumput

Hammaspyöräpumput kestävät monenlaisia hydrauliöljyjä. HM46 on vakiosuositus. Ne kestävät hieman korkeampia kontaminaatiotasoja kuin siipi- tai mäntäpumput, mutta puhtaus ISO 4406 luokkaan 18/16/13 tai parempi on silti suositeltavaa.

Siipipumput

Siipipumput ovat herkimpiä öljyn laadulle. He vaativat hyvä kulumisenesto koska siipien kärjet kulkevat nokkarengasta vasten jousen ja keskipakovoiman vaikutuksesta. Jotkut siipipumppujen valmistajat (esimerkiksi Vickers/Eaton) määrittävät nesteitä, jotka täyttävät oman kulumisenestotestinsä (Vickers 35VQ25 -testi) pelkän ISO-luokituksen sijaan.

Aksiaalimäntäpumput

Puristimien, ruiskuvalujen ja ajoneuvonostureiden hydraulisissa voimayksiköissä korkeapaineiset aksiaalimäntäpumput (toimivat 250–450 baarilla) vaativat erinomaista voitelua ja puhtautta. Kohteen ISO 4406 puhtauskoodi 14.16.11 tai parempi. HV46 tai HV68 on yleisesti määritelty käsittelemään lämpötilan vaihteluita mobiilisovelluksissa.

Saastuminen: Useimpien hydrauliöljyvikojen todellinen syy

Suurten hydraulikomponenttien valmistajien tutkimukset osoittavat tämän johdonmukaisesti yli 70 % hydraulijärjestelmän vioista ne johtuvat pikemminkin nesteiden saastumisesta kuin pelkästä öljyn hajoamisesta. Saastuminen on kolmessa muodossa:

• Hiukkaskontaminaatio: Metalliset kulumishiukkaset, valuhiekka, hitsausroiskeet ja lika, joka on imeytynyt huohottimien tai sylinteritankojen tiivisteiden kautta. Ohjataan paluulinja- ja offline-suodatuksella, kohdistaen 10 mikronin absoluuttisiin suodattimiin tai hienompiin.
• Veden saastuminen: Kondensaatiota säiliöissä, joissa on suuri lämpökierto tai ulkoinen sisääntulo. Yli 0,1 % vesipitoisuus alkaa heikentää öljyn kantokykyä ja edistää bakteerien kasvua biohajoavissa nesteissä. Monitori Karl Fischer -titrauksella.
• Kemiallinen saastuminen: Yhteensopimattomien hydraulinesteiden sekoittaminen – esimerkiksi sinkkittömän (tuhkattoman) öljyn lisääminen sinkkipohjaista AW-öljyä sisältävään järjestelmään – voi aiheuttaa lisäsaostumista ja suodattimen tukkeutumisen tunneissa.

Kun vaihdat öljytyyppiä tai merkkiä olemassa olevassa hydraulikoneistossa, huuhtele järjestelmä aina matalaviskoosisella mineraaliöljyllä ja tyhjennä se kokonaan ennen täyttöä. Säiliön puhdistus öljynvaihtojen välillä ei ole valinnaista – se poistaa tuoreen öljyn saastuttaneen lietteen välittömästi.

Öljynvaihtovälit ja kunnon valvonta

Hydrauliöljyn vaihtaminen kiinteän tunnin aikataulun mukaan todellisesta kunnosta riippumatta kuluttaa öljyä ja vaarantaa joko kuluneen nesteen liiallisen venymisen tai käyttööljyn häviämisen. Olosuhteeseen perustuva öljynhallinta on parempi lähestymistapa jatkuvassa teollisuuskäytössä oleviin hydraulikoneisiin.

Perustilanteessa tyypilliset öljynvaihtovälit HM-mineraaliöljylle hyvin huolletussa hydraulikoneistossa ovat:

• Kevyt, valvottu ympäristö: 2000-4000 tuntia
• Keskiteho, kohtalainen lämpötilakierto: 1000-2000 tuntia
• Korkea käyttö, kohonnut lämpötila tai altistuminen kontaminaatiolle: 500-1000 tuntia

Öljynäytteiden ottamisen aikana testattavia kuntoindikaattoreita ovat: viskositeetti 40 °C:ssa (±10 % poikkeama uuden öljyn tarkastelusta), happoluku (mineraaliöljyn TAN yli 2,0 mg KOH/g tarkoittaa hapettumista), vesipitoisuus (yli 0,1 % vaatii välitöntä toimintaa) ja hiukkasmäärä ISO 4406:n mukaan.

Käytännön valintaopas: mitä hydrauliöljyä kannattaa käyttää

Jos hydraulikoneistosi valmistajan ohjekirjassa on ilmoitettu öljytyyppi ja viskositeetti – noudata sitä tarkasti. Tämä eritelmä ottaa huomioon pumpun välykset, tiivistemateriaalit ja järjestelmän paineen. Kun käsikirja ei ole saatavilla tai se tarjoaa vain laajan valikoiman, käytä tätä päätöspolkua:

1. Tunnista pumpun tyyppi (vaihde, siipi, mäntä) ja sen suurin käyttöpaine.
2. Määritä normaali käyttölämpötila-alue säiliössä.
3. Jos ympäristön lämpötila on vakaa ja kohtalainen (15°C–45°C): käytä HM46 hammaspyörä- ja siipipumpuille, HM68 korkeapainemäntäpumpuille.
4. Jos ympäristön lämpötila vaihtelee voimakkaasti tai yksikkö on liikkuva: käytä HV46 korkeamman viskositeettiindeksinsä vuoksi.
5. Jos käyttökohde on lähellä vettä tai ekologisesti herkkiä alueita: käytä HEES synteettistä esteriä biohajoavaa nestettä oikealla viskositeettiluokalla.
6. Jos palovaara on olemassa: ota yhteyttä pumpun valmistajaan saadaksesi tietoja hyväksytyistä palonkestävästä nestetyypistä ja käytä asianmukaista paineenpoistoluokitusta.

Älä koskaan sekoita hydrauliöljymerkkejä tai -tyyppejä varmistamatta lisäaineiden yhteensopivuutta molempien valmistajien kanssa. Jopa kaksi HM46-öljyä eri toimittajilta voi sisältää yhteensopimatonta lisäainekemiaa.