عندما تعاني الأسطوانات الهيدروليكية بشكل متكرر من فشل الختم، خدوش فتحة الأسطوانة، تآكل قضيب المكبس، أو حركة غير مستقرة في ظروف الحرارة العالية، قد لا تكون الحرارة هي المشكلة الوحيدة.
يمكن أن يدخل الهواء والماء والشوائب الصلبة إلى زيت الهيدروليك ويتداول من خلال الأسطوانة. أنها تؤثر باستمرار على خواتم المكبس، خواتم القضيب، حلقات التآكل، فتحات الأسطوانة، قضبان المكبس، ومكونات الصمام.
لا تخلق درجة الحرارة العالية تلوثًا بمفردها. ومع ذلك، فإنها تسرع من أكسدة الزيت، وتقلل من لزوجة الزيت، وتضعف الفيلم التشحيمي. نتيجة لذلك، يمكن أن تتطور مشكلة تلوث صغيرة بسرعة أكبر إلى تآكل، تآكل، تسرب، وأضرار للمكونات.
الهواء المدخول يسبب التزبد والحركة غير المستقرة
يمكن أن يدخل الهواء إلى النظام الهيدروليكي من خلال خطوط السحب المتسربة، التوصيلات الفضفاضة، مستويات الزيت المنخفضة في الخزان، تصميم خط الإرجاع السيئ، أو النزف غير المكتمل بعد الصيانة.
يمكن أيضًا أن يحتوي زيت الهيدروليك على فقاعات هواء صغيرة ليست مرئية على الفور.
على عكس زيت الهيدروليك، فإن الهواء قابل للضغط. عندما يدخل الزيت الهوائي إلى أسطوانة هيدروليكية، يتم استخدام جزء من الضغط المطبق لضغط فقاعات الهواء قبل أن تبدأ الأسطوانة في التحرك.
هذا قد يسبب:
- استجابة متأخرة للاسطوانة
- حركة ضعيفة أو إسفنجية
- زحف بطيء السرعة
- عدم استقرار الوضع
- تقلبات الضغط
- الرغوة في الخزان
يمكن أن تعطل فقاعات الهواء أيضًا الفيلم التشحيمي حول أختام المكبس، وأختام القضبان، وحلقات التآكل، ومكونات التوجيه. قد يؤدي تحرك الأسطوانة المتكرر إلى إنتاج احتكاك جاف محلي، وحرارة إضافية، وتآكل أسرع للختم.
يمكن أن يدخل الماء والتكثف إلى النظام الهيدروليكي
قد يدخل الماء إلى الزيت الهيدروليكي من خلال الهواء الرطب، وغسل المعدات، والأمطار، والمبردات المتسربة، والزيت الجديد الملوث، والتهوية التالفة، أو الخزانات المفتوحة.
التكثف هو مصدر شائع آخر.
بعد أن تعمل المعدات في درجات حرارة مرتفعة ثم تتوقف، يبرد الهواء داخل الخزان والأنابيب. قد يتكثف الرطوبة في الهواء الداخل وتتجمع داخل النظام.
يمكن أن يوجد الماء في الزيت الهيدروليكي في ثلاثة أشكال:
- ماء مذاب: عادة ما يكون غير مرئي للعين
- ماء مستحلب: يجعل الزيت يبدو معكوسًا أو حليبيًا
- ماء حر: يجمع في قاع الخزان أو في نقاط منخفضة أخرى
لذا قد يحتوي النظام على رطوبة ضارة حتى عندما لا يبدو الزيت ملوثًا بشكل واضح.
الماء يقلل من التشحيم ويسبب استحلاب الزيت
يضعف الماء أداء التشحيم للزيت الهيدروليكي وقد يتفاعل مع إضافات الزيت.
عندما يصبح الزيت مستحلبًا، يصبح الفيلم التشحيمي بين المكبس، وحلقات التآكل، وثقب الأسطوانة، ومكونات التوجيه، وقضيب المكبس غير مستقر.
هذا يزيد من احتمال الاتصال المباشر بين السطوح ويمكن أن يسرع:
- تآكل المكبس وثقب الأسطوانة
- تلف حلقة التآكل
- تآكل قضيب التوجيه والحشوة
- ضرر في حافة الختم
- تسرب داخلي
تعمل المياه أيضًا على تعزيز تكوين الحمأة وتسرع من أكسدة الزيت. عندما تكون درجات الحرارة العالية والرطوبة والضغط موجودة في الوقت نفسه، قد يتدهور الزيت الهيدروليكي بشكل أسرع بكثير.
الرطوبة تسبب تآكل فتحة الأسطوانة وقضيب المكبس
الماء المتبقي داخل أسطوانة هيدروليكية قد يؤدي إلى تآكل تجويف الأسطوانة والمكبس والمنافذ الهيدروليكية وأخاديد الختم والأسطح المعدنية الأخرى.
تؤدي بقع الصدأ والنقرات على تجويف الأسطوانة إلى إنشاء سطح خشن يضر بختم المكبس بشكل متكرر.
يمكن أن يتسبب تآكل السطح أو ضرر الطلاء على قضيب المكبس في خدش ختم القضيب والماسحة في كل مرة تتحرك فيها الأسطوانة. يؤدي هذا في النهاية إلى تسرب خارجي ويسمح بدخول المزيد من الملوثات إلى الأسطوانة.
قد تتداول جزيئات الصدأ مع الزيت وتدخل إلى فجوات أخرى في النظام الهيدروليكي.
لذلك، يتسبب تلوث الماء في تآكل مباشر بالإضافة إلى تلوث صلب إضافي.
الجسيمات الصلبة تسبب تآكلًا خشنًا
تشمل الملوثات الصلبة الشائعة:
- الغبار والرمل
- جزيئات تآكل المعدن
- حطام اللحام
- الألياف
- شظايا الطلاء
- جزيئات الصدأ
- قطع من الختم المتدهور
عندما تدخل هذه الجزيئات أسطوانة هيدروليكية، قد محتجزين بين ختم القضيب وقضيب المكبس أو بين المكبس وحلقات التآكل وتجويف الأسطوانة.
قد تشمل النتائج:
- خدوش على قضيب المكبس
- تسجيل على تجويف الأسطوانة
- شفاه الختم المقطوعة أو التالفة
- تضرر الحلقة السريعة
- زيادة تسرب ختم المكبس
التآكل الناجم عن التلوث يخلق جزيئات معدنية إضافية. وهذا ينتج دورة:
التلوث → تآكل المكونات → جزيئات جديدة → مزيد من التلوث والتآكل
زيت الحرارة العالية له لزوجة أقل ويقدم فيلم تشحيم أرق. وبالتالي يمكن للجزيئات الاتصال بالسطوح المعدنية وسطح الختم بشكل أكثر مباشرة، مما يتسبب في تلف أسرع.
درجة الحرارة العالية تسرع من أكسدة الزيت، الوحل، والورنيش
زيت الهيدروليك يتأكسد بشكل أسرع عندما يبقى في درجات حرارة عالية.
مع تدهور الزيت ومضافاته، قد تتشكل الوحل والترسبات والورنيش.
يمكن أن لا تخدش هذه الملوثات اللينة أسطوانة البئر على الفور، لكنها قد تلتصق بالمكابس، وأخاديد الختم، وممرات الوسادة، والمخارج، وسطح الصمامات.
قد تمنع الترسبات الختم من الحركة بحرية أو تحد من الممرات الزيتية الصغيرة.
تشمل الأعراض المحتملة:
- زيادة مقاومة البدء
- زحف بطيء السرعة
- توسيع غير طبيعي
- زيادة التسرب الداخلي
- حركة أسطوانة بطيئة أو غير مستقرة
الماء، الهواء، الضغط العالي، ودرجة الحرارة المفرطة يمكن أن تسرع من هذا الانحلال الكيميائي.
يمكن أن تسبب الفقاعات تآكل السطح
يحدث التجويف عندما ينخفض الضغط المحلي بما يكفي لتشكيل تجاويف بخارية أو فقاعات في زيت الهيدروليك.
عندما تدخل هذه التجاويف منطقة ذات ضغط أعلى، فإنها تنهار سريعًا وتنتج تأثيرات محلية متكررة.
مع مرور الوقت، يمكن أن يخلق التجويف حفرًا صغيرة على:
- مخارج الهيدروليك
- أسطح أسطوانة البئر
- أسطوانات
- مكونات الصمامات
- شرايين الختم
مع زيادة خشونة السطح، تزداد التسريبات الداخلية وقد تتعرض الأختام للخدش أو القطع.
يجب عدم اعتبار إدخال الهواء وتأثير الديزل والتجويف كمشكلة واحدة تمامًا:
- إدخال الهواء يسبب بشكل رئيسي الانضغاطية، والرغوة، والحركة غير المستقرة.
- تأثير الديزل يحدث بسبب الضغط السريع للفقاعات الهوائية وتوليد الحرارة المحلية.
- التجويف يتعلق بتكوين وانهيار تجاويف البخار في المناطق منخفضة الضغط.
يمكن أن تحدث هذه الظروف معًا، لكن أسبابها وآليات الأذى مختلفة.
كيف يخلق الهواء، والماء، والجسيمات سلسلة من الأضرار؟
تحت ظروف درجة حرارة عالية، غالبًا ما تعزز مشاكل التلوث بعضها البعض:
يدخل الهواء والماء إلى النظام
→ تتدهور أكسدة الزيت وأداء التشحيم
→ تبدأ الأختام والأسطح المعدنية في التآكل
→ يتم إنتاج جزيئات إضافية وطرق تسرب
→ تزداد الاحتكاك والتسريبات الداخلية
→ تستمر درجة حرارة النظام في الارتفاع
النتيجة النهائية قد تكون فشل متكرر للأختام، وخدوش القضبان، وتآكل أسطوانة البئر، وحركة غير مستقر، وتآكل، وأداء ضعيف في الاحتفاظ بالضغط.
علامات التحذير من تلوث زيت الهيدروليك
يجب التحقيق في الهواء والماء والتلوث الصلب عندما:
- زيت الهيدروليك يتكون فيه رغوة باستمرار في الخزان
- يصبح الزيت حليبيًا، أو ضبابيًا، أو داكنًا بشكل غير عادي
- يبدأ الأسطوانة في الزحف، أو الاهتزاز، أو إصدار صوت غير طبيعي
- يظهر قضيب المكبس صدأ، أو خدوش، أو تلف في الطلاء
- تبدأ الخواتم الجديدة في التسرب مرة أخرى بعد فترة تشغيل قصيرة
- تظهر ترسبات سوداء أو جزيئات معدنية في الزيت
- يتم العثور على تآكل في تجويف الأسطوانة، أو المكبس، أو المنافذ، أو أخاديد الختم
- تصبح أداء الأسطوانة أقل استقرارًا بعد أن يسخن الزيت
يجب عدم معالجة هذه الأعراض بمجرد استبدال خواتم الأسطوانة.
كيف يمكن تقليل أضرار التلوث؟
لتقليل دخول الهواء، تحقق من خطوط الشفط، والتركيبات، وموصلات مدخل المضخة، ومستويات زيت الخزان. تجنب تصريف زيت العودة مباشرة فوق سطح الزيت، وافرغ النظام بشكل صحيح بعد استبدال الأسطوانة أو الصيانة.
لتحكم في الرطوبة، استخدم جهاز تنفس مناسب للخزان، واحم النظام من المطر والغسيل عالي الضغط، وتحقق من الخزان، والمبرد، وزيت الهيدروليك لتلوث الماء.
لتحكم في الجزيئات، استخدم أنظمة ترشيح مناسبة للعودة، أو للضغط، أو الترشيح الخارجي. يجب أيضًا ترشيح زيت الهيدروليك الجديد قبل دخوله النظام.
يجب تنظيف الأسطوانات، والأنابيب، والخرطوم، والمناشير، والصمامات بدقة قبل التجميع. يجب التحقق بانتظام من أداء الترشيح، وحالة جهاز التنفس، ونظافة الزيت.
الخاتمة
ارتفاع درجة الحرارة وحده لا يتسبب في كل فشل في الأسطوانة الهيدروليكية، لكنه يزيد بشكل كبير من الضرر الناجم عن الهواء، والماء، والملوثات.
يمكن أن يتسبب الهواء في حدوث رغوة، وحركة غير مستقرة، وسخونة محلية بسبب تأثير الديزل. يمكن أن يتسبب الماء في حدوث الاستحلاب، والتآكل، وتقليل التشحيم. يمكن أن تخدش الجزيئات الصلبة الخواتم، وأذرع المكابس، وتجويفات الأسطوانات. يمكن أن تسبب منتجات أكسدة الزيت والقلق تآكل، وقيود، وأضرار في التآكل.
عندما تتسرب الأسطوانة الهيدروليكية بشكل متكرر أو تتآكل في ظروف درجة حرارة عالية، يجب أن يتضمن الحل أكثر من مجرد استبدال الختم.
يجب فحص محتوى الهواء في زيت الهيدروليك، ومستوى الرطوبة، والنظافة، ونظام الترشيح، وجهاز التنفس في الخزان، وعملية التحكم في التلوث بشكل عام.
توفر AiSoar Hydraulics حلول أسطوانات هيدروليكية مخصصة للبيئات الثقيلة، والمحمومة، والملوثة.
