Гидравлическое масло — назначение и применение

Гидросистемы используются сегодня в большинстве механического оборудования – начиная от станков и автомобилей, и заканчивая авиационно-космической техникой. Надёжность функционирования гидравлических систем во многом зависит от используемой в них жидкости. Специально для них было разработано гидравлическое масло, особый вид ГСМ, обладающий строго установленными эксплуатационно-техническими характеристиками.

Рассмотрим, каким требованиям оно должно отвечать, каковы его основные характеристики и область использования.

Описание

Масла для гидросистем широко применяются во всех сферах промышленности и в быту. Без них невозможно функционирование автомобильной, железнодорожной, сельскохозяйственной, речной и морской техники, авиации.

Большинство разновидностей станков, задействованных в промышленном производстве и обладающих гидравлическим приводом, также не могут обойтись без использования специальных видов масел.

Главные функции жидкостей, применяемых в гидросистемах механизмов:

• Передача энергии усилия внутри системы от гидроцилиндра к приводимым в движение механизмам;
• Обеспечение эффективной смазки всех движущихся деталей и механизмов, что предотвращает их преждевременный износ и увеличивает сроки безаварийной эксплуатации;
• Защита металлических деталей от воздействия коррозии;
• Обеспечение охлаждения работающих узлов и агрегатов оборудования;
• Защита гидравлического оборудования от перепадов внешней температуры и влажности.

В соответствии с особенностями области применения, данный тип масел должен обладать определённым набором свойств. В России их технические качества и состав регламентируется положениями ГОСТ №17479-3 от 1985 г.:

• Гидравлика не должна иметь в своём составе нерастворимых механических частичек и прочих абразивных включений, способных увеличить коэффициент трения работающих узлов;
• Масло в процессе эксплуатации не должно образовывать отложений на деталях и шлангах гидросистемы. Не должен появляться шлам и осадок;
• Недопустимо образование в процессе эксплуатации пены, масляно-водной смеси;
• Гидромасла должны обладать хорошей текучестью, при необходимости свободно фильтроваться и сепарироваться.

Классификация

По международной системе классификации, по своему составу масла для гидравлик подразделяются на три вида:

1. Нефтяные (минеральные);
2. Синтетические, получаемые в процессе гидрокрекинга;
3. Созданные на водно-гликолевой основе.

Отечественный ГОСТ по составу делит гидравлические масла на следующие категории:

1. А – без применения каких-либо дополнительных присадок;
2. Б – с использованием в их составе антикоррозийных и противоокислительных добавок;
3. В — в такие масла, помимо антикоррозийных и антиокислительных присадок, добавляют также противоизносные химические компоненты.

Согласно российским стандартам, жидкости применяемые в гидросистемах, маркируются буквенно-цифровыми обозначениями.

Как пример, рассмотрим масло МГЕ-46В.

• МГЕ – тип жидкости (масло гидравлическое);
• 46 – класс вязкости при t = +40ºC (измеряется в сантистоксах);
• В – показывает, что жидкость относится к третьей группе, и содержит все три вида улучшающих присадок.

Международные системы классификации DIN и ISO используют следующие обозначения для гидравлических масел:

• Н – минеральное, без дополнительных добавок. ГОСТ – группа «А»;
• HL – аналог российской группе «Б», имеет в своём составе антикоррозийные и антиокислительные присадки. Изготавливается на минеральной основе, имеет показатель вязкости 90;
• HLP (по классификации ISO обозначается как НМ) – «минералка» с показателем вязкости 90, и с добавленными в её состав всеми тремя видами примеси. Соответствует группе «В» по российскому ГОСТ;
• HLP-V (по ISO – HV). Обладает повышенными показателями вязкости, до 130, и расширенным температурным диапазоном эксплуатации.

Применение

Гидравлические масла используются во всех гидросистемах. К примеру, в автомобилях гидравлические жидкости обеспечивают надёжную работу следующих узлов:

• Гидроусилитель рулевого управления, рулевая рейка;
• Гидропневматический механизм подвески, амортизаторы;
• Механизмы и системы, предназначенные для обеспечения дополнительной безопасности и комфорта вождения – ABS, ASR, ASC;
• У автомобилей, выполненных в версии «кабриолет» – для подъёма/складывания крыши, в автобусах – для открывания пассажирских дверей;
• Гидротормоза;
• Различное навесное оборудование спецтехники – краны-манипуляторы, ковши, отвалы и т.д.

Между тем, различные виды масел могут предназначаться для разного оборудования. Чтобы правильно подобрать жидкость, следует внимательно ознакомиться с прилагаемой к оборудованию специализацией.

На основании рекомендации производителя и осуществляется выбор наиболее подходящего масла. Для удобства, гидромасла маркируются дополнительными буквенными обозначениями:

1. ВМГЗ. Для оборудования, работающего под открытым небом, без защиты от осадков и перепадов температур. Это строительная, дорожная, лесозаготовительная техника.
2. МГЕ. Для сельскохозяйственной техники, эксплуатируемой в условиях повышенной загрязнённости, запылённости, влажности.
3. A. Используется для автоматических КПП и трансформаторах.
4. P. Применяется в гидравлическом подъёмном оборудовании, в гидроусилителях руля автомобилей.
5. АУП. Для передачи усилия в гидросистемах морской и речной техники, работающих в условиях постоянной повышенной влажности.
6. АУ. Для гидросистем, эксплуатируемых в условиях больших перепадов температур, от -30 до +100ºC.
7. ГГ. Создано специально для турборедукторов железнодорожных дизельных локомотивов.
8. ЭШ. Используется в технике, где гидросистема работает под повышенным давлением. Например, в крупногабаритных карьерных экскаваторах. К слову, аббревиатура ЭШ расшифровывается как «экскаватор шагающий».

Преимущества использования, свойства и характеристики

Гидромасла обладают рядом свойств, отличающих их от прочих ГСМ. Прежде всего, это оптимальный показатель вязкости при широком диапазоне температур использования. Так, излишне текучая жидкость будет хуже передавать механическое усилие на движущиеся узлы, иметь склонность к протечкам через недостаточно герметизированные уплотнители. В то же время, слишком вязкое масло будет хуже смазывать механизмы, может застывать при отрицательных температурах.

Необходимые технические параметры достигаются благодаря сбалансированному комплексу следующих характеристик:

• Температурные показатели застывания и воспламенения жидкости;
• Вязкость, кинематическая и динамическая;
• Показатель кислотности;
• Уровень коррозийной защиты деталей;
• Содержание в общем объёме жидкости механических примесей и воды.

В качестве примера можно привести отечественное гидравлическое масло, относящееся по ГОСТу к группе А. Оно должно обладать следующими эксплуатационно-техническими характеристиками:

• Показатель вязкости при t в 100ºC, должен быть равен 6,5 сантистоксов, при 40 градусах — 45 сСт, при -20, не более 2100 сСт;
• Вспышка происходит при 175ºC;
• Застывать жидкость должна при температуре не выше -40;
• Процентное содержание взвешенных абразивных частиц – не более 1/100% от общего объёма;
• Вода в составе гидравлических ГСМ должна полностью отсутствовать.

К основным преимуществам гидравлических масел относятся отличная передача механического усилия по гидросистеме. Способность жидкости оказывать защитное воздействие на узлы и детали оборудования при работе в тяжёлых условиях, повышать сроки эксплуатации оборудования благодаря снижению износа.

Однако следует учитывать, что высокие эксплуатационные показатели достижимы лишь при условии правильного подбора класса масла для гидросистемы. Также следует отдавать предпочтение брендам, хорошо зарекомендовавшим себя на рынке ГСМ. Сегодня жидкости для гидравлики выпускаются всеми ведущими производителями ГСМ, как отечественными, так и иностранными.

Где применяется гидравлическое масло

Гидравлическая жидкость имеет промышленную ценность и является незаменимым компонентом гидросистем. Она защищает детали от быстрого износа и способствует нормальному функционированию гидравлической системы при разной температуре и влажности.

Что такое гидравлическое масло

Это жидкость, которая используется для правильной эксплуатации гидравлических систем. Без гидравлического масла не может работать ни одна гидросистема.

Главная функция гидравлической жидкости – передача механической энергии с изменением показателя приложенной силы от места ее происхождения к той части системы, где она будет использоваться.

Масло гидравлическое является незаменимым составляющим гидросистемы. Оно выполняет важную задачу по передаче усилий.

Для выполнения своих функций гидравлическое масло должно противостоять окислительным процессам, слабо пениться и быть инертным по отношению к материалам гидравлической системы. Кроме этих условий, очень важными параметрами считаются низкая температура замерзания и очень высокое ее значение для воспламенения. Многие производители выпускают даже негорючее гидравлическое масло.

Характеристики жидкости обозначаются такими показателями: кинематическая вязкость, кислотное число, температура застывания и вспышки, индекс вязкости, стойкость против окисления, коррозионное воздействие на метал, массовая часть механических примесей и воды. У каждой марки гидравлического масла значения этих показателей отличаются.

гидравлическое масло цена

Свойства гидравлических масел

Гидравлические жидкости обеспечивают:

Антипенные свойства – они способствуют уменьшению пенообразования.
Антиокислительные свойства – гидравлические масла, стойкие к окислительным процессам под воздействием термального фактора.
Вязкостно-температурные качества – масла определяют значения температуры работы гидросистемы.
Деэмульгирующие свойства – гидравлические масла способствуют отделению воды.
Антикоррозионные качества – использование гидравлических масел предотвращает коррозию деталей.
Противоизносные свойства – защита от износа системы при воздействии высоких нагрузок.
гидравлическое масло характеристики

На качество функционирования гидросистем и температурный режим их эксплуатации в значительной мере влияют вязкостные качества гидравлического масла. Во время выбора марки гидравлической жидкости с определенной вязкостью важно учитывать тип насоса. В основном производители оборудования указывают допустимые максимальные, минимальные и оптимальные значения вязкости для каждого вида насоса.

Максимальная вязкость гидравлического масла – это наибольшее значение, при котором насос сможет качать жидкость. Процесс эксплуатации также зависит от мощности насоса, протяжности и диаметра трубопровода. Повышенная вязкость значительно ухудшает движение деталей насоса и затрудняет работу гидросистемы в условиях низких температур.

Минимальная вязкость характеризуется показателем, при котором гидравлическая система функционирует надежно. При низшей вязкости происходит утечка в насосе и клапанах, в результате чего падает мощность, ухудшается смазывание и ускоряется износ трущихся деталей гидросистемы.

Оптимальная вязкость – это значение, при котором обеспечивается минимально допустимое сопротивление потока и происходит качественная смазка деталей насоса.

Гидравлическую жидкость применяются почти во всех отраслях промышленности. Наиболее часто эти масла используют в горно- и нефтедобывающей промышленности, в спасательном оборудовании, на шлюзовых воротах и мостах, в литейных машинах, станках, прессах, тяжелых манипуляторах, в механизмах для производства пластмассы и т. д.

Также следует учитывать, что существует много разновидностей гидравлических масел. Каждая марка имеет свое предназначение:

Масло ВМГЗ – изготовляется для гидравлических систем строительных, подъемно-транспортных, дорожных, лесозаготовительных и других видов машин, которые работают на открытых территориях.
МГЕ – предназначено для сельскохозяйственной техники.
Масло марки «А» – используется только для автоматических коробок передач и гидротрансформаторов.
Масло «Р» – предназначено для систем гидроусиления руля и гидроподъемных передач.
Масло АУП – производится для гидроподъемных передач морской и наземной спецтехники.
Веретенное масло АУ – предназначено для работы гидропроводов при температуре от -30 до +100 ºС.
ГТ – используется для смазки турборедуктора гидропередачи дизельных поездов.
Масло марки ЭШ – предназначено для гидравлических систем высоконагруженных механизмов. Например, для шагающих экскаваторов и аналогичных машин.

Что такое гидравлическое масло для автомобиля

24.03.2009
Гидравлические масла: свойства и применение

Гидравлическое масло является необходимым конструкционным элементом любой гидравлической системы.
Основная функция гидравлического масла – передача механической энергии от ее источника к месту использования с изменением значения или направления приложенной силы.

Основные области применения
Гидравлические системы встречаются почти во всех отраслях промышленности:

• Производстве (например, в литейных машинах, прессах, тяжелых манипуляторах, станках, роботах, формовочных машинах для пластмассы и др.);
• Горно- и нефтедобывающей промышленности;
• Мостах и шлюзовых воротах;
• Спасательном оборудовании;
• И других.

Схема гидравлической системы

3. Масляный фильтр

4. Аварийный клапан cброса давления (предохранительный)

Типы насосов использующиеся в гидравлических системах

• Шестеренчатые насосы компактны, механически просты и относительно дешевы.

• Они часто используются в устройствах низкого давления (3,4 МПа) небольших передвижных устройств, например в землеройных машинах или экскаваторах.

• Шестеренчатый насос наружного зацепления состоит из пары зубчатых колес, которые вращаются внутри плотно пригнанного корпуса.
• При вращении зубчатых колес жидкость всасывается с одной стороны, переносится по окружности корпуса во впадинах между зубьями зубчатых колес и, в конечном итоге, выталкивается с другой стороны. (Синим цветом изображена всасываемая жидкость, красным — выталкиваемая)

• Пластинчатые (лопастные) насосы широко распространены, так как компактны и при одинаковом давлении могут нагнетать большее количество жидкости по сравнению с шестеренными насосами.
• Эти насосы часто используются в промышленном оборудовании при давлении до 6,8 МПа.
• Простейший пластинчатый насос имеет цилиндрический ротор, который устанавливается в цилиндрическом корпусе со смещением относительно центра. В роторе установлен ряд пластин, которые могут входить и выходить из пазов при вращении.
• Пластинчатые насосы выдвигают повышенные требования к смазочным свойствам гидравлической жидкости. Это происходит из-за контакта стальных поверхностей пластин, скользя по поверхности стопорного (статорного) кольца.

• Поршневые насосы могут создавать гораздо более высокое давление ( 20,6 МПа и выше), а также обеспечивать более высокую скорость потока по сравнению с шестеренными и пластинчатыми насосами.

• Поршневые насосы часто используются в стационарных и больших по величине передвижных устройствах.

Основные свойства гидравлических масел

Гидравлические масла должны обеспечивать:

• Антиокислительные свойства
  Стойкость масла к окислению под воздействием температуры
• Антипенные свойства
  Уменьшают тенденцию пенообразования
• Вязкостно-температурные свойства
  Определяют температурный диапазон эксплуатации гидросистемы и влияют на выходные характеристики гидропривода
• Фильтруемость
  Способствует работе системы в условиях повышенной чистоты
• Деэмульгирующие свойства
  Обеспечивают отделение воды
• Антикоррозионные свойства

Предотвращать коррозию деталей гидравлической системы

• Противоизносные свойства
  Обеспечивают защиту от износа при высоких нагрузках

Вязкость гидравлического масла является одним из важнейших эксплуатационных показателей

Классы вязкости по ГОСТ 17479.4 и ISO 3448-75

Кинематическая вязкость
при 40 o С, мм 2 /с

Вязкость гидравлического масла подбирается в зависимости от типа насоса.

• Максимальная вязкость – это наибольшая вязкость, при которой насос в состоянии прокачивать масло.

• Минимальная вязкость – это вязкость при рабочей температуре, при которой гидросистема работает достаточно надежно.

Классификации гидравлических масел по эксплуатационным свойствам в соответствии с ГОСТ 17479.3, ISO 6074/7-82, DIN 51524

Рекомендуемая область применения Минеральные масла без присадок Гидросистемы с шестеренчатыми и поршневыми насосами, работающие при давлении до 15 МПа и температуре масла в объеме до 80 0 С Минеральные масла с антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными присадками Гидросистемы с насосами всех типов, работающие при давлении до 25 МПа и температуре масла в объеме не выше 90 0 С Минеральные масла с антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными присадками Гидросистемы с насосами всех типов, работающие при давлении до 25 МПа и температуре масла в объеме более 90 0 С Масло НM, HLP с улучшенными вязкостно-температурными свойствами Гидросистемы с насосами всех типов, работающие при давлении до 25 МПа и температуре масла в объеме более 90 0 С

Примечание: * Допускается добавление загущающих (вязкостных) присадок в гидравлические масла всех групп.

Общая информация по DIN 51524

• DIN 51524 является одной из самых распространенных спецификаций для

гидравлических масел в Европе

• DIN 51524 описывает 3 действующих стандарта качества масел для гидравлических систем

— Часть 1 — HL
— Часть 2 — HLP
— Часть 3 — HVLP
— Большинство производителей оборудования включают DIN 51524 Часть 2 как основное требование в своих спецификациях смазочных материалов. К ним относятся такие компании, как Denison, Eaton, Sauer-Danfoss и др.

• DIN 51524 включает следующие испытания: на кинематическую вязкость, на температуру застывания, на стальную и медную коррозию, на период окисления, на гидролитическую стабильность, на противоизносные свойства на машине FZG и лопастном насосе V104C.

Тенденции развития гидравлических систем

• Повышение рабочего давления и связанное с этим увеличение рабочей температуры до 80-90 0 С.
• Увеличение отношения передаваемой мощности к массе гидравлической системы.
• Уменьшение рабочих зазоров между деталями рабочего органа.
• Увеличение сроков службы масла при уменьшении емкости бака (увеличивается кратность циркуляции.

Ужесточение требований к маслам для современных гидравлических систем

• Устойчивость гидравлического масла к окислению — обеспечивает более длительный эксплуатационный ресурс рабочей жидкости и узлов/компонентов системы. (Метод ASTM D 943)

• Высокая температура — термическая стабильность — обеспечивает повышенную чистоту и более длительный эксплуатационный ресурс рабочей жидкости и оборудования при высоких рабочих температурах.

• Обводнение – гидролитическая стабильность — обеспечивает сохранение эксплуатационных характеристик при наличии в системе воды, защиту деталей системы от химического воздействия и коррозии. (Метод ASTM D 2619) между деталями рабочего органа.

• Защита от изнашивания — обеспечивает защиту деталей системы, увеличивая срок их службы. (испытание на машине FZG методом DIN 51354, испытание на лопастном насосе V104C методом DIN 51389)

• Тонкодисперсное загрязнение — фильтруемость — позволяет использовать ультратонкие фильтры даже при наличии воды и химических загрязнителей, что способствует работе системы в условиях повышенной чистоты. (Метод AFNOR NF E 48-603)

Гидравлические масла (IND)

Существующий ассортимент (Уровень ГОСТ)

Новая линейка гидравлических масел
(Уровень DIN 51524 часть II и выше )

• Гидравлик HLP 32, 46, 68, 100
• DIN 51524 часть II,
• DENISON HF0/HF1/HF2
• VIKERS 35 VQ25
• Cincinnati Milacron P-68, P-70, P-69

Таблица соответствия классов вязкости масел

Серия Газпромнефть Гидравлик, серия Газпромнефть Гидравлик HLP

Сравнительные характеристики гидравлических масел

Газпромнефть
Гидравлик HLP Устойчивость гидравлического масла к окислению

— нет требований; * — низки е ; ** — средни е ; *** — высокие.

Масла серии Газпромнефть Гидравлик

Масла серии Газпромнефть Гидравлик разрабатываются с целью замены масел серии ИГП

При производстве используется современный импортный пакет присадок, обеспечивающий лучшие эксплуатационные свойства в сравнении с маслами серии ИГП:

• Коллоидная стабильность – присадки не выпадают в осадок.
• Лучшая фильтруемость ( применение фильтров c размером ячейки 5-10 мкм).
• Лучшие деэмульгирующие свойства – полное разделении слоев масла и воды.
• Лучшие противозносные свойства – обеспечивают увеличение ресурса технологического оборудования.
• Лучшие антиокислительные свойства – обеспечивают увеличение сроков смены масла.
• Лучшие антипенные свойства – увеличивается КПД гидросистемы.
• Имеют 10 класс чистоты по ГОСТ17216 – что гарантирует отсутствие механических примесей в масле на начальном этапе работы.
• Соответствуют требованиям DIN 51524 ч.2 – что позволяет использовать их в Гидравлических системах импортного оборудования.

Основные проблемы возникающие в гидравлических системах при использовании масел низкого качества

Рис.1 — Лаковые отложения на золотнике – в результате низкой термической стабильности

Рис.2 — Изменение геометрии поверхности, вызванные износом и залипанием пластин. Гидравлическое масло с недостаточной деаэрационной способностью, низкими противоизносными и антикоррозионными свойствами

Рис.3 – Фильтр забит продуктами реакции присадок. Плохая фильтруемость гидравлического масла.

Затраты на обслуживание и ремонт различных агрегатов гидравлической системы

Основные преимущества использования гидравлических масел серии Газпромнефть Гидравлик вместо масел серии ИГП

70% отказов гидравлических систем возникает из-за состояния масла.
Из них:
40% таких отказов имеет непосредственное отношение к эксплуатационным качествам масла,
60% связаны с чистотой масла.

• Использование высококачественного гидравлического масла серии Гидравлик позволит сократить эксплуатационные затраты, связанные:
  — с плановым техническим обслуживанием (замена масла, замена фильтров, промывка системы и т.д.);
  — капитальным ремонтом оборудования (замена насосов, гидрораспределителей и т.д.)
• Незначительное увеличение затрат на закупку качественного масла 10-15% компенсируется экономией затрат на техническое обслуживание и ремонт оборудования не менее 35

Гидравлические масла серии Газпромнефть Гидравлик HLP

• Эти масла разрабатываются специально для использования в гидросистемах современного зарубежного оборудования
• Производятся с использованием импортного пакета присадок, обеспечивающего высокие эксплуатационные свойства

• Отвечают требованиям мировых производителей техники и спецификаций:

— DIN 51524 ч 2
— Denison HF-0
— Cincinnati Milacron P-68, P-70, P-69
— Vickers 2950-S /I-286-S
— Bosch Rexroth 90220

Испытания DENISON HF-0 с использованием метода T6H20C.

• Испытания проводятся на лопастно-поршневом насосе в течении 600 часов.
• Испытания делятся на два этапа:
  300 часов испытаний сухая фаза: испытания проходят при температуре 110 0 С и давлении 280 bar/250 bar.
  300 часов влажная фаза в масло добавляется 1% воды испытания проводятся при температуре 80 0 С и давлении 280 bar/250 bar.

• Оценивается износ деталей насоса.
• Для прохождения теста масло должно обладать повышенными противоизносными свойствами, улучшенной фильтруемостью, повышенной способностью к защитите цветных металлов, гидролитической стабильностью.

Основные конкурентные аналоги

Масла серии Газпромнефть Гидравлик HLP

• Mobil DTE-24, 25, 26, 27
• BP Energol HLP-НМ
• Esso NUTO H
• Shell Tellus
• Texaco Rando HD
• ТНК Гидравлик HLP
• Лукойл Гейзер

Масла серии Газпромнефть Гидравлик

• ТНК Гидравлик Стандарт
• ЛУКОЙЛ ИГС 32,46,68.