Bague coulissante hydraulique

Dans les systèmes de transmission hydrauliques, les Bague coulissante hydraulique est un composant essentiel responsable de la transmission du fluide hydraulique entre pièces tournantes et fixes. En tant que milieu de travail des systèmes hydrauliques, les performances de l'huile hydraulique affectent directement la stabilité et la fiabilité de l'ensemble du fonctionnement du système. Parmi eux, la viscosité de l'huile hydraulique est un paramètre crucial, et ses changements auront de multiples impacts sur les performances de l'huile hydraulique. Bague coulissante hydrauliqueIl est d ' une grande importance d ' avoir une compréhension approfondie de ces effets et de prendre des mesures efficaces pour assurer le fonctionnement normal des systèmes hydrauliques et prolonger la durée de vie des équipements.

Concepts de base de la viscosité de l'huile hydraulique

Définition et méthode de représentation de la viscosité

La viscosité est une quantité physique qui mesure la capacité d'un fluide à résister au flux, reflétant le frottement interne entre molécules de fluide. Dans les systèmes hydrauliques, les méthodes de représentation de viscosité couramment utilisées comprennent la viscosité dynamique, la viscosité cinématique et la viscosité d'Engler. La viscosité dynamique se réfère à la force de frottement interne par unité de surface éprouvée par un fluide écoulant à un gradient de vitesse unitaire, mesuré en pascals par seconde (Pa·s). La viscosité cinématique est le rapport entre la viscosité dynamique et la densité du fluide, mesuré en mètres carrés par seconde (m ²/s). Dans les applications pratiques, l'unité de viscosité cinématique couramment utilisée est de millimètres carrés par seconde (mm²/s). La viscosité Ennian est le rapport entre le temps nécessaire pour qu'un certain volume d'huile d'essai s'écoule de 200 ml de viscositéomètre Ennian à une certaine température dans des conditions spécifiées et le temps nécessaire pour que l'eau distillée s'écoule du même volume à 20 °C.

Facteurs influant sur la viscosité de l'huile hydraulique

Température: La température est le facteur le plus important qui affecte la viscosité de l'huile hydraulique. En général, la viscosité de l'huile hydraulique diminue avec l'augmentation de la température et augmente avec la diminution de la température. Cette caractéristique de température de viscosité peut être représentée par une courbe de température de viscosité, et différents types d'huile hydraulique ont différentes courbes de température de viscosité. Par exemple, la viscosité de l'huile hydraulique d'huile minérale varie considérablement avec la température, tandis que l'huile hydraulique synthétique a une performance relativement meilleure en température de viscosité.

Pression: Dans la plage de pression générale, l'effet de la pression sur la viscosité de l'huile hydraulique est relativement faible et peut être ignoré. Mais lorsque la pression dépasse une certaine valeur (généralement supérieure à 10MPa), la viscosité de l'huile hydraulique augmentera avec l'augmentation de la pression. C'est parce qu'une augmentation de la pression réduit la distance entre les molécules d'huile, augmente les frottements internes et conduit à une augmentation de la viscosité.

Additifs: pour améliorer les performances de l'huile hydraulique, il est courant d'incorporer divers additifs dans l'huile de base, tels que des agents anti - usure, antioxydants, antirouille, etc. Certains additifs peuvent également affecter la viscosité de l'huile hydraulique, par exemple les épaississants peuvent augmenter la viscosité de l'huile hydraulique et améliorer ses propriétés viscosimétriques.

L'influence des changements de viscosité de l'huile hydraulique sur les performances de l'anneau de glissement hydraulique

L'impact sur les performances d'étanchéité

Problème de fuite causé par la réduction de la viscosité

Lorsque la viscosité de l'huile hydraulique diminue, le film d'huile entre l'étanchéité et les pièces rotatives deviendra plus mince. En tant que composant important de l'étanchéité, le film d'huile joue un rôle dans la prévention des fuites d'huile hydraulique. Après que le film d'huile devient plus mince, sa capacité de charge diminue, ce qui rend difficile de combler efficacement l'espace d'étanchéité, ce qui peut facilement conduire à des fuites. Les fuites provoquent non seulement des gaspillages d'huile hydraulique, mais rendent également difficile le maintien d'une pression stable du système, ce qui affecte l'efficacité du système. Par exemple, dans certains systèmes de commande hydraulique qui exigent une précision élevée de la pression, même de légères fuites peuvent entraîner une augmentation des erreurs de commande et ne pas répondre aux exigences opérationnelles.

Dégâts causés par une viscosité accrue

Au contraire, lorsque la viscosité de l'huile hydraulique augmente, la fluidité de l'huile diminue. Pendant le fonctionnement du Bague coulissante hydrauliquele joint doit se déformer en continu avec le mouvement des composants rotatifs pour maintenir de bonnes performances d'étanchéité. Cependant, l'huile à haute viscosité peut provoquer une plus grande résistance au joint pendant le mouvement, ce qui entraîne une distribution inégale de la force sur le joint. L'exposition à long terme à de telles contraintes inégales peut entraîner des dommages tels que l'usure des joints, entraînant des fuites. En outre, une augmentation de la viscosité peut rendre l'installation et le démontage des joints plus difficiles, augmentant les coûts d'entretien et les temps d'arrêt de l'équipement.

Influence sur les caractéristiques du couple

Phénomène de glissement à faible viscosité

Lorsque la viscosité de l'huile hydraulique est faible, le frottement interne de l'huile est moindre, ce qui réduit le couple de la bague de glissement hydraulique lors de la rotation. Un couple plus faible favorise la réalisation de rotations à grande vitesse. Dans certains équipements nécessitant un fonctionnement à grande vitesse, tels que les systèmes d'entraînement hydraulique des centrifugeuses à grande vitesse, l'huile hydraulique à faible viscosité peut réduire les pertes d'énergie et améliorer l'efficacité opérationnelle de l'équipement. Cependant, lors de la transmission de puissance, le glissement peut se produire en raison d'un frottement interne insuffisant de l'huile. Le glissement peut entraîner une transmission instable de l'énergie électrique, ce qui rend difficile la transmission précise de l'énergie électrique à la charge, ce qui affecte le fonctionnement normal de l'équipement. Par exemple, dans un système d'entraînement hydraulique d'un bras robotisé industriel, si un glissement se produit, la précision du mouvement du bras robotisé sera gravement compromise et les tâches précises de préhension et de placement ne seront pas accomplies.

La charge moteur augmente lorsque la viscosité est élevée

Lorsque la viscosité de l'huile hydraulique augmente, le couple nécessaire à la rotation de la bague de glissement hydraulique augmentera. C'est parce que l'huile à haute viscosité génère une plus grande résistance pendant le processus d'écoulement, ce qui nécessite une plus grande force d'entraînement pour faire tourner la bague de glissement. L'augmentation du couple augmente directement la charge sur le moteur d'entraînement, et le moteur doit produire une plus grande puissance pour surmonter cette résistance. Si la réserve de marche du moteur est insuffisante et qu'il fonctionne sous une charge élevée pendant une longue période, le moteur peut surchauffer ou même s'épuiser. En outre, un couple élevé peut également entraîner une diminution de la vitesse de réponse du système et un mouvement lent de l'équipement. Par exemple, dans le système de commande hydraulique d'une machine de moulage par injection, une diminution de la vitesse de réponse peut affecter la qualité et l'efficacité de production du moulage par injection.

L'impact sur le degré d'usure

Lubrication insuffisante due à une faible viscosité

La lubrification est un moyen important de réduire l'usure des composants, et l'huile hydraulique joue un rôle lubrifiant dans la bague de glissement hydraulique. Lorsque la viscosité de l'huile hydraulique diminue, sa performance de lubrification diminuera. La diminution des performances de lubrification augmente la probabilité de contact direct entre les composants rotatifs et stationnaires, accélérant ainsi l'usure des composants. L'usure peut entraîner une diminution de la précision dimensionnelle des composants, une augmentation de la rugosité de la surface et affecter davantage les performances des anneaux de glissement hydrauliques. Par exemple, l'usure entre le rotor et le stator d'une bague de glissement peut conduire à un dégagement accru, à une fuite intensifiée et, en fin de compte, à un raccourcissement de la durée de vie de l'équipement.

Température locale élevée causée par une viscosité élevée

Lorsque la viscosité de l'huile hydraulique est élevée, le flux de l'huile est difficile et des zones de stagnation d'huile locales se forment facilement dans les espaces étroits et les canaux d'écoulement complexes de l'anneau de glissement hydraulique. L'huile est constamment soumise au cisaillement et à la compression dans la zone de stagnation, convertissant l'énergie mécanique en énergie thermique, ce qui entraîne une augmentation de température locale. Les températures élevées peuvent dégrader les performances de l'huile hydraulique, accélérer l'oxydation et la décomposition et générer des substances et des dépôts acides qui exacerbent encore l'usure des composants. Dans le même temps, les températures élevées peuvent également provoquer des changements dans les propriétés du matériau des joints, réduisant leurs performances d'étanchéité. Par exemple, dans certains systèmes hydrauliques fonctionnant dans des environnements à haute température, si la viscosité de l'huile hydraulique n'est pas correctement sélectionnée, le problème de haute température locale deviendra plus grave et les dommages à l'équipement seront plus grands.

Mesures pour faire face aux changements de viscosité de l'huile hydraulique

Choisissez l'huile hydraulique appropriée

Sélectionner le type d'huile hydraulique en fonction de l'environnement de travail et des conditions de travail

Différents environnements de travail et conditions ont des exigences de performance différentes pour l'huile hydraulique, il est donc nécessaire de choisir le type approprié d'huile hydraulique en fonction de la situation réelle. Les anneaux de glissement hydrauliques travaillant dans des environnements à haute température devraient choisir une huile hydraulique ayant une bonne stabilité thermique et une résistance à l'oxydation à haute température, telle que l'huile hydraulique composite. L'huile hydraulique synthétique utilise généralement de l'huile de base synthétisée chimiquement et ajoute des additifs de haute performance pour maintenir des performances stables à des températures élevées. Dans les environnements à basse température, l'huile hydraulique ayant une bonne fluidité à basse température et un faible point de coulée doit être choisie pour s'assurer qu'elle peut rapidement atteindre diverses pièces de lubrification lors du démarrage à basse température et éviter les dommages causés par une mauvaise lubrification. Dans les environnements de travail avec des médias corrosifs, il est également nécessaire de choisir une huile hydraulique ayant de bonnes propriétés de résistance à la rouille et à la corrosion.

Faites attention à l'indice de viscosité et à la performance à la température de viscosité de l'huile hydraulique

L'indice de viscosité est un indicateur important pour mesurer la performance à la température de viscosité de l'huile hydraulique. Plus l'indice de viscosité est élevé, moins la viscosité de l'huile hydraulique change avec la température et meilleure est la performance de la température de viscosité. Lors du choix de l'huile hydraulique, il est conseillé de choisir des produits avec un indice de viscosité élevé pour s'assurer que la viscosité de l'huile hydraulique peut être maintenue dans une plage raisonnable à différentes températures de fonctionnement. Par exemple, certaines huiles hydrauliques haute performance peuvent avoir un indice de viscosité supérieur à 150, offrant des performances de lubrification et d'étanchéité stables pour les anneaux de glissement hydrauliques sur une large plage de températures. En outre, on peut également se référer à la courbe de température de viscosité de l'huile hydraulique pour comprendre ses changements de viscosité à différentes températures, afin de sélectionner plus précisément l'huile hydraulique adaptée aux conditions de travail.

Installer un dispositif de régulation de la température de l'huile

Principe de fonctionnement et application du refroidisseur

Le refroidisseur est l'un des dispositifs de régulation de la température de l'huile couramment utilisés, et son principe de fonctionnement est de transférer la chaleur de l'huile hydraulique au milieu de refroidissement (habituellement de l'eau ou de l'air) par échange de chaleur, réduisant ainsi la température de l'huile hydraulique. Pendant le fonctionnement de la bague de glissement hydraulique, la température de l'huile augmente progressivement en raison de la circulation de l'huile hydraulique et du frottement mécanique. Lorsque la température de l'huile dépasse la plage autorisée, le refroidisseur commence à fonctionner, éliminant l'excès de chaleur et maintenant la température de l'huile à un niveau approprié. Par exemple, dans le système hydraulique de grandes presses hydrauliques, des refroidisseurs à plaques ou des refroidisseurs à tubes sont généralement installés. En fonction de la génération de chaleur et des exigences de travail du système, le type et les spécifications du refroidisseur sont raisonnablement choisis pour assurer un contrôle efficace de la température de l'huile.

Fonction et utilisation du chauffage

À basses températures, la viscosité de l'huile hydraulique augmentera considérablement, ce qui affectera le démarrage normal et le fonctionnement de la bague de glissement hydraulique. À ce stade, un chauffage est nécessaire pour augmenter la température de l'huile hydraulique. Le principe de fonctionnement d'un chauffage est de transférer de la chaleur à l'huile hydraulique par des méthodes telles que le chauffage électrique ou le chauffage à vapeur, réduisant sa viscosité. Les chauffages sont généralement installés dans les réservoirs d'huile hydraulique ou les oléoducs. Avant de démarrer l'équipement, allumez le chauffage pour chauffer l'huile hydraulique à la température appropriée, puis démarrez l'équipement. Lors de l'utilisation d'un chauffage, il est important de contrôler la température de chauffage pour éviter la détérioration des performances de l'huile hydraulique causée par une température excessive de l'huile. Dans le même temps, un dispositif de protection contre la température doit être installé pour couper automatiquement l'alimentation du chauffage lorsque la température de l'huile atteint la limite supérieure définie, assurant la sécurité de l'équipement.

Inspecter et remplacer régulièrement l'huile hydraulique

Méthodes et fréquences de détection de la viscosité de l'huile hydraulique et du niveau de contamination

Le test régulier de la viscosité et du niveau de contamination de l'huile hydraulique est une mesure importante pour assurer le fonctionnement normal de l'anneau de glissement hydraulique. La viscosité de l'huile hydraulique peut être mesurée à l'aide d'un viscomètre selon les méthodes spécifiées dans les normes pertinentes. Les viscomètres couramment utilisés comprennent les viscomètres capillaires, les viscomètres rotatifs, etc. La méthode de comptage des particules, la méthode d'analyse spectrale, etc. peuvent être utilisées pour détecter le degré de contamination de l'huile hydraulique. La méthode de comptage des particules évalue le degré de contamination par l'huile en mesurant le nombre et la taille des particules dans l'huile; La méthode d'analyse spectrale détermine la présence de polluants tels que les particules d'usure, l'humidité et les impuretés dans l'huile en analysant la composition élémentaire de l'huile. La fréquence des essais doit être déterminée en fonction de facteurs tels que les conditions de fonctionnement et le temps de fonctionnement de l'équipement. Généralement, pour les équipements hydrauliques fréquemment utilisés, il est recommandé de tester la viscosité et le niveau de pollution de l'huile hydraulique tous les 1-3 mois; Pour les appareils à faible fréquence d'utilisation, le cycle de détection peut être prolongé de manière appropriée.

Normes et précautions pour remplacer l'huile hydraulique

Lorsque la viscosité de l'huile hydraulique dépasse la plage admissible ou que le degré de contamination atteint un certain niveau lors de l'essai, il est nécessaire de remplacer l'huile hydraulique en temps opportun. Lors du remplacement de l'huile hydraulique, il est recommandé de choisir des produits de la même marque, modèle et spécification que l'huile hydraulique d'origine pour éviter de mélanger différentes marques ou modèles d'huile hydraulique pour éviter les réactions chimiques qui peuvent affecter les performances de l'huile hydraulique. Avant de remplacer l'huile hydraulique, l'huile ancienne dans le système hydraulique doit être complètement drainée, puis le système doit être nettoyé avec un agent de nettoyage pour éliminer les impuretés résiduelles et les polluants. Après le nettoyage, ajoutez une nouvelle huile hydraulique. Pendant ce temps, il est également nécessaire de prêter attention au remplacement du filtre d'huile hydraulique pour assurer la propreté de l'huile hydraulique nouvellement ajoutée. En outre, pendant le processus de remplacement de l'huile hydraulique, il est nécessaire de suivre strictement les procédures d'exploitation pour prévenir les accidents de sécurité tels que les fuites et les incendies.

Optimiser la conception structurelle

Amélioration de la structure et des matériaux d'étanchéité

Afin d'améliorer les performances d'étanchéité de l'anneau de glissement hydraulique lors des changements de viscosité de l'huile hydraulique, des améliorations peuvent être apportées à la structure d'étanchéité et aux matériaux. En termes de structure d'étanchéité, de nouvelles formes d'étanchéité peuvent être adoptées, telles que des joints combinés, des joints de labyrinthe, etc. L'étanchéité de combinaison est le processus de combinaison de plusieurs composants d'étanchéité ensemble, en utilisant leurs avantages respectifs pour améliorer les performances d'étanchéité. Par exemple, la combinaison de bagues d'étanchéité en caoutchouc avec des bagues d'étanchéité en métal peut améliorer la résistance à l'usure et à la corrosion des joints tout en assurant de bonnes performances d'étanchéité. L'étanchéité du labyrinthe est réalisée en mettant en place des canaux de labyrinthe complexes pour augmenter la longueur et la résistance du chemin de fuite, atteignant ainsi le but de l'étanchéité. En termes de matériaux d'étanchéité, des matériaux ayant une bonne résistance à l'huile, une bonne résistance à l'usure et une adaptabilité aux huiles hydrauliques de viscosités différentes devraient être choisis. Par exemple, des matériaux en caoutchouc de haute performance tels que le caoutchouc fluoré et le caoutchouc nitrile sont utilisés, qui peuvent maintenir une bonne élasticité et des performances d'étanchéité dans les huiles hydrauliques de viscosités différentes.

Augmenter les canaux de lubrification et adopter des méthodes de lubrification spéciales

Afin d'améliorer les conditions de lubrification de la bague de glissement hydraulique et de réduire l'usure causée par les changements de viscosité de l'huile hydraulique, les canaux de lubrification peuvent être augmentés et des méthodes de lubrification spéciales peuvent être utilisées. L'augmentation des canaux de lubrification peut distribuer l'huile hydraulique de manière plus uniforme aux différentes pièces de lubrification, améliorant l'efficacité de la lubrification. Par example, plusieurs trous de lubrification sont placés entre le rotor et le stator de la bague de glissement pour permettre à l'huile hydraulique d'entrer directement dans la surface de frottement et de former un bon film de lubrification. Les méthodes de lubrification spéciales telles que la lubrification à l'huile à l'air, la lubrification solide, etc. peuvent également améliorer efficacement les performances de lubrification. La lubrification à l'air par huile est le processus de mélange d'air comprimé avec une petite quantité d'huile lubrifiante et de son livraison à la zone de lubrification pour former un film de lubrification biphasé gaz-liquide. Cette méthode de lubrification présente les avantages d'un bon effet de lubrification et de faible pollution. La lubrification solide est l'utilisation de lubrifiants solides (tels que le graphite, le disulfure de molybdène, etc.) pour former un film lubrifiant solide sur la surface de frottement, qui joue un rôle dans la réduction de la résistance au frottement et à l'usure, particulièrement adapté à la lubrification dans des conditions de travail spéciales telles que la température élevée et la charge élevée.

Conclusion

La modification de la viscosité de l'huile hydraulique a un impact important sur les performances des anneaux de glissement hydrauliques, impliquant de multiples aspects tels que les performances d'étanchéité, les caractéristiques de couple et le degré d'usure. En comprenant en profondeur ces impacts et en prenant des mesures efficaces telles que la sélection de l'huile hydraulique appropriée, l'installation de dispositifs de régulation de la température de l'huile, l'essai et le remplacement réguliers de l'huile hydraulique et l'optimisation de la conception structurale, les effets négatifs des changements de viscosité de l'huile hydraulique sur les performances des anneaux de glissement hydrauliques peuvent être minimisés, assurant le fonctionnement stable des systèmes hydrauliques, prolongeant la durée de vie des équipements et améliorant l'efficacité de production et les Dans les applications pratiques, il est nécessaire de tenir compte de divers facteurs en fonction de l'environnement et des conditions de travail spécifiques, de développer des solutions raisonnables et d'optimiser continuellement les performances et la fiabilité de la bague de glissement hydraulique.