สถานที่ใกล้เคียง

สิ่งนี้จะอธิบายถึงบทบาทของของเหลวไฮดรอลิก ลักษณะเฉพาะของแต่ละประเภท และความจำเป็นในการระบายความร้อน

น้ำมันไฮดรอลิกสำหรับการประมวลผลคืออะไร?

น้ำมันหล่อลื่นที่ใช้ในภาคอุตสาหกรรม ได้แก่ น้ำมันเอนกประสงค์ น้ำมันเกียร์ น้ำมันแกนหมุน น้ำมันกังหัน และน้ำมันลูกปืน โดยแต่ละชนิดมีคุณสมบัติต่างกัน ขึ้นอยู่กับความเร็วในการหมุนและภาระของวัตถุที่ต้องการหล่อลื่น
น้ำมันไฮดรอลิกเป็นหนึ่งในนั้น และนอกเหนือจากการหล่อลื่นอุปกรณ์และป้องกันสนิมแล้ว ยังมีหน้าที่ในการถ่ายทอดพลังงานจลน์ที่สร้างขึ้นโดยปั๊มไฮดรอลิกไปยังตัวกระตุ้น เช่น กระบอกไฮดรอลิกและมอเตอร์ไฮดรอลิกอีกด้วย
ปั๊มไฮดรอลิกมีกำลังส่งสูง และปริมาณความร้อนที่เกิดจากการบีบอัดแบบอะเดียแบติกและแรงเสียดทานภายในอุปกรณ์ไฮดรอลิกก็มีมาก ดังนั้น น้ำมันไฮดรอลิกจึงรับภาระความร้อนสูง ด้วยเหตุนี้ ในบรรดาน้ำมันหล่อลื่นประเภทต่างๆ น้ำมันไฮดรอลิกจึงเป็นประเภทที่มักต้องใช้การระบายความร้อน

บทบาทของของเหลวไฮดรอลิก

ปั๊มไฮดรอลิก ตัวกระตุ้นไฮดรอลิก วาล์วโซลินอยด์ ฯลฯ จะถูกควบคุมและทำงานด้วยความเร็วและแรงดันสูง เมื่อพิจารณาถึงอุณหภูมิของน้ำมันขณะทำงาน บรรยากาศโดยรอบ วัสดุที่ใช้ในอุปกรณ์ ฯลฯ น้ำมันไฮดรอลิกควรมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้

1. มีความหนืดปานกลางและทนต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ (ความลื่น ทนทานต่อการสึกหรอ)

   อุปกรณ์ไฮดรอลิกจะสร้างความร้อนขณะใช้งาน แต่เพื่อป้องกันการสึกหรอของอุปกรณ์และรักษาการทำงานที่ราบรื่นแม้ว่าอุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลง ความหนืดจะต้องคงที่ในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง

2. ไม่กัดกร่อนโลหะและมีคุณสมบัติป้องกันสนิม
3. ไม่ทำลายวัสดุ เช่น ยาง และสีที่ใช้ในชิ้นส่วนอุปกรณ์ไฮดรอลิก
4. ทนทานต่อการเกิดออกซิเดชั่นแม้ในอุณหภูมิสูง

   เมื่อกระบวนการออกซิเดชันของน้ำมันไฮดรอลิกดำเนินไป อุปกรณ์ไฮดรอลิกเองก็จะเสี่ยงต่อการเกิดออกซิเดชันมากขึ้น ดังนั้นจึงต้องมีความเสถียรของออกซิเดชันสูง

5. อย่าบีบอัด

   เมื่อต้องการการทำงานที่แม่นยำหรือความแม่นยำในการวางตำแหน่ง อาจเกิดข้อผิดพลาดหากน้ำมันไฮดรอลิกหดตัว

6. คุณสมบัติการแยกน้ำสูง (อิมัลชันยาก แรงโน้มถ่วงจำเพาะต่ำกว่าน้ำ)

   เมื่อน้ำผสมเข้าไป จะทำให้คุณสมบัติการบีบอัด ป้องกันสนิม และหล่อลื่นของน้ำมันไฮดรอลิกลดลง เพื่อให้สามารถระบายน้ำที่ผสมเข้าไปทางก้นถังโดยไม่ผสมกับน้ำมัน น้ำมันจะต้องทนทานต่อการเกิดอิมัลชัน มีความถ่วงจำเพาะต่ำ และสามารถจมน้ำลงสู่ก้นถังได้อย่างรวดเร็ว

7. สารหน่วงไฟ

   แม้ว่าอุปกรณ์จะก่อให้เกิดความร้อนก็ตาม แต่ก็ต้องปลอดภัยเพื่อไม่ให้เกิดการติดไฟและก่อให้เกิดไฟไหม้

ประเภทของน้ำมันไฮดรอลิก

ของไหลไฮดรอลิกหลักๆ แบ่งออกเป็น 3 ประเภทใหญ่ๆ ได้แก่

น้ำมันไฮดรอลิกทั่วไป

น้ำมันไฮดรอลิกชนิดพิเศษ ใช้ในอุปกรณ์ไฮดรอลิกทั่วไป
คุณสมบัติต้านแรงเสียดทาน ความเสถียรต่อความหนืดในการเฉือน และความเสถียรต่อออกซิเดชัน ทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์ไฮดรอลิก

น้ำมันไฮดรอลิกทนการสึกหรอ

น้ำมันไฮดรอลิกชนิดพิเศษ เหมาะสำหรับอุปกรณ์ไฮดรอลิกที่ใช้งานแรงดันสูงและความเร็วสูง
ป้องกันการสึกหรอและการยึดเกาะ

น้ำมันไฮดรอลิกทนไฟ

น้ำมันไฮดรอลิกใช้ในระบบไฮดรอลิกที่น้ำมันไฮดรอลิกทั่วไปที่ทำจากปิโตรเลียมมีความเสี่ยงต่อการติดไฟและไฟไหม้ มีน้ำมันไฮดรอลิกที่ใช้ฟอสเฟตเอสเทอร์และน้ำไกลคอล ซึ่งเป็นที่รู้จักว่าใช้ในอากาศยาน
ขึ้นอยู่กับประเภทของน้ำมันไฮดรอลิก อาจใช้วัสดุพิเศษ ซีลกันรั่ว สี ฯลฯ

ชนิดและคุณลักษณะของน้ำมันไฮดรอลิกทนไฟ

น้ำมันหล่อลื่นมักมีปัญหาเรื่องการติดไฟ เมื่อใช้น้ำมันไฮดรอลิกที่มีส่วนผสมของน้ำมันแร่ในระบบไฮดรอลิกในสถานที่ทำงานที่มีแหล่งความร้อนอุณหภูมิสูง ความไวไฟนี้อาจก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อการเกิดเพลิงไหม้ ในสถานการณ์เช่นนี้ จะใช้น้ำมันไฮดรอลิกที่ทนไฟ ซึ่งจะทำให้น้ำมันไฮดรอลิกติดไฟน้อยลง

มีสองวิธีในการทำให้น้ำมันไฮดรอลิกติดไฟน้อยลง ได้แก่ การใช้น้ำมันที่ติดไฟน้อยลงจากแหล่งต่างๆ (น้ำมันสังเคราะห์) หรือใช้น้ำเป็นน้ำมันพื้นฐาน (น้ำมันที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบ) ด้วยเหตุนี้ น้ำมันไฮดรอลิกหน่วงการติดไฟจึงมีหลายประเภท ดังแสดงในตารางที่ 1

ตารางที่ 1 การจำแนกประเภทของน้ำมันไฮดรอลิกทนไฟ

ฟอสเฟตเอสเทอร์ต้องได้รับการทดสอบความเข้ากันได้กับซีลและบรรจุภัณฑ์ที่มีอยู่ในวงจรไฮดรอลิก และใช้กันอย่างแพร่หลายในของเหลวไฮดรอลิกของเครื่องบิน แม้ว่าจะมีราคาแพงมากก็ตาม

น้ำมันหล่อลื่นที่ผลิตจากเอสเทอร์ของกรดไขมันมีคุณสมบัติการหล่อลื่นและความเสถียรที่ดีเยี่ยม เข้ากันได้กับซีลและปะเก็นในวงจรไฮดรอลิก ทำให้ง่ายต่อการเปลี่ยนจากน้ำมันหล่อลื่นที่ผลิตจากน้ำมันแร่ อย่างไรก็ตาม น้ำมันหล่อลื่นเหล่านี้มีคุณสมบัติหน่วงการติดไฟน้อยกว่าน้ำมันหล่อลื่นที่ผลิตจากเอสเทอร์ของฟอสเฟต

ระบบน้ำ-ไกลคอลถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย เพื่อให้มั่นใจว่าสารหน่วงไฟมีปริมาณน้ำอย่างน้อย 30% มีการเติมสบู่โลหะเป็นสารป้องกันการสึกหรอ และมีการเติมสารควบคุมความเป็นด่างเพื่อทำให้สารเหล่านี้คงตัวและมีฤทธิ์เป็นด่าง ดังนั้น จึงต้องแน่ใจว่าสามารถใช้งานร่วมกับโลหะ ซีล และสีที่ใช้ในวงจรไฮดรอลิกได้

ระบบอิมัลชัน W/O มีราคาไม่แพงมาก เข้ากันได้ดีกับวงจรไฮดรอลิก และง่ายต่อการบำบัดร่วมกับน้ำเสีย ระบบนี้ไม่มีปัญหาสำคัญด้านประสิทธิภาพการใช้งาน จึงมักถูกนำมาทดแทนระบบน้ำ-ไกลคอล ในสถานการณ์ปัจจุบันที่มีการควบคุมปริมาณน้ำเสียอุตสาหกรรมอย่างเข้มงวด

ระบบอิมัลชัน O/W มีปริมาณน้ำสูงถึง 90-95% ดังนั้นจึงไม่ค่อยได้ใช้ในทางปฏิบัติ

เหตุใดจึงจำเป็นต้องระบายความร้อนด้วยของเหลวไฮดรอลิก?

โดยทั่วไปอุปกรณ์ไฮดรอลิกจะติดตั้งกลไกระบายความร้อนเพื่อระบายความร้อนที่เกิดขึ้น แต่หากการระบายความร้อนไม่เพียงพอและอุณหภูมิของน้ำมันสูงขึ้น ปัญหาต่างๆ ต่อไปนี้อาจเกิดขึ้นได้ และในบางกรณี อาจทำให้เกิดปัญหาที่อาจทำให้อุปกรณ์ไม่สามารถทำงานได้

1. การปิดเครื่องผิดปกติ

   ・เพื่อป้องกันปัญหาร้ายแรงที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของอุปกรณ์ที่ต่ำกว่า 2 อินเตอร์ล็อกจะทำงานเพื่อหยุดการทำงานของอุปกรณ์เมื่ออุณหภูมิน้ำมันถึงระดับหนึ่ง โดยทั่วไปจะทำงานที่ อุณหภูมิประมาณ 60-70°C ซึ่งเป็นช่วงที่ มีแนวโน้มว่าจะเกิดผลกระทบด้านลบจากอุณหภูมิน้ำมันที่สูงขึ้น

2. การลดความหนืดของน้ำมันไฮดรอลิก

   - ความหนืดที่ลดลงจะทำให้ประสิทธิภาพการหล่อลื่นลดลง ทำให้ชิ้นส่วนที่เลื่อนหลุดมีแนวโน้มที่จะสึกหรอมากขึ้น และในกรณีเลวร้ายที่สุด อาจ ทำให้เกิดการยึดติด และผลิตภัณฑ์ไม่สามารถทำงานได้

   - เมื่อความหนืดลดลง ความลื่นไหลของน้ำมันไฮดรอลิกจะดีขึ้น ส่งผลให้ความเร็วในการทำงานของแอคชูเอเตอร์เพิ่มขึ้น ซึ่งอาจเร่งการสึกหรอและเสื่อมสภาพหรืออาจส่งผลให้เกิด ความเสียหายฉับพลันได้​

3. การเสื่อมสภาพของบรรจุภัณฑ์

   -การเสื่อมสภาพของชิ้นส่วนยาง เช่น ปะเก็น ที่ใช้ในชิ้นส่วนเลื่อนและหมุน หรือในการเชื่อมต่อท่อ อาจทำให้เกิด การรั่วไหลของน้ำมัน ซึ่งอาจส่งผลต่อการทำงานของปั๊มและตัวกระตุ้นได้

4. การเสื่อมสภาพของน้ำมันไฮดรอลิก (ออกซิเดชัน)

   - หากปล่อยน้ำมันไฮดรอลิกไว้ที่อุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันและสีจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล
   น้ำมันไฮดรอลิกออกซิไดซ์มีปัญหาด้านประสิทธิภาพหลายประการและอาจ กัดกร่อนอุปกรณ์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่ การเปลี่ยนน้ำมันบ่อยๆ จะเพิ่ม ต้นทุนการดำเนินงาน และ ชั่วโมงทำงานที่ต้องใช้ในการทำงาน​

การระบายความร้อนของของเหลวตัด

เพื่อป้องกันผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ดังที่กล่าวข้างต้น จำเป็นต้องระบายความร้อนน้ำมันไฮดรอลิก โดยอุณหภูมิที่เหมาะสมของน้ำมันไฮดรอลิกควรอยู่ระหว่าง 35 ถึง 55°C ดังแสดงในแผนภาพด้านล่าง

มีสามวิธีที่ใช้ในการระบายความร้อนของไหลไฮดรอลิก:

1. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนระบายความร้อนด้วยอากาศ

   ระบบนี้รู้จักกันในชื่อหม้อน้ำระบายความร้อนด้วยอากาศหรือออยล์คูลเลอร์ระบายความร้อนด้วยอากาศ ทำหน้าที่หมุนเวียนน้ำมันไฮดรอลิกภายในมัดท่อ เป่าลมรอบข้างเข้ามาด้วยพัดลม และระบายความร้อนด้วยความแตกต่างของอุณหภูมิ แม้ว่าจะประหยัดต้นทุนเนื่องจากใช้อากาศรอบข้าง แต่ในฤดูร้อน เมื่ออุณหภูมิรอบข้างสูงกว่า 35°C จะไม่มีความแตกต่างของอุณหภูมิ ซึ่งอาจทำให้อุณหภูมิของน้ำมันไฮดรอลิกสูงขึ้นได้

   อ้างอิง: 2-1. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนระบายความร้อนด้วยอากาศ (ของเหลว-ก๊าซ)

2. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนระบายความร้อนด้วยของเหลว

   เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อมักใช้เป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อน
   เมื่อใช้น้ำอุตสาหกรรมหรือน้ำจากหอหล่อเย็นเป็นน้ำหล่อเย็น จะสามารถให้ความสามารถในการหล่อเย็นได้มาก แต่ในฤดูร้อน อุณหภูมิจะสูงขึ้น ทำให้อุณหภูมิของน้ำมันไฮดรอลิกสูงขึ้นได้ง่ายขึ้น
   การใช้เครื่องทำความเย็นเป็นน้ำหล่อเย็นช่วยให้สามารถจ่ายน้ำหล่อเย็นได้อย่างสม่ำเสมอที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิภายนอกแม้ในฤดูร้อน ดังนั้น ตราบใดที่ความสามารถในการทำความเย็นเพียงพอ ก็จะดีเยี่ยมในการรักษาอุณหภูมิของน้ำมันให้คงที่

   อ้างอิง: 2-2. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนระบายความร้อนด้วยของเหลว (ของเหลว-ของเหลว)

3. ระบายความร้อนโดยตรงด้วย เครื่องทำความเย็นประสิทธิภาพสูง

   นอกจากนี้ ยังมี เครื่องทำความเย็นประสิทธิภาพสูง แบบจุ่มและแบบหมุนเวียนโดยตรงสำหรับของเหลวไฮดรอลิกในท้องตลาด (ซีรีส์ VSC ของเราเป็น เครื่องทำความเย็นประสิทธิภาพสูง แบบหมุนเวียนโดยตรง)
   ข้อดีคือติดตั้งง่าย สามารถติดตั้งได้รวดเร็ว และมีขนาดกะทัดรัด
   เพื่อปกป้องคอมเพรสเซอร์ โปรดทราบว่าไม่สามารถใช้งานได้หากอุณหภูมิของน้ำมันสูง (สูงกว่าประมาณ 50-60°C)

   อ้างอิง: 2-3. การทำความเย็นโดยตรงด้วยเครื่องทำความเย็น

ข้อก่อนหน้า: 1-3. น้ำมันตัดกลึง