Hidraulika olajok

Hidraulikaolajok: Meghatározás, típusok, felhasználás és előnyök

A hidraulika olyan rendszereket jelent, ahol az energia és a teljesítmény folyadékokon keresztül kerül átvitelre. Az alkalmazott folyadékokat hidraulikafolyadékoknak vagy hidraulikaolajoknak nevezik, és különböző típusú gépekben, berendezésekben és az iparágakon átívelően használják őket. A hidraulikus rendszereket és alkatrészeket a mezőgazdaságban, az építőiparban, a bányászatban, az acélgyártásban, a hajóépítésben, a repülésben, a repülőgépiparban, a vegyiparban, az orvostudományban, az élelmiszeriparban, a környezettechnológiában és még sok más területen alkalmazzák. Említsünk meg bármelyik iparágat a világon, és nagy az esélye annak, hogy valamilyen folyadéktechnológiát használ helyhez kötött vagy mobil alkalmazásokban.

A hidraulikák és a hidraulikaolajok használata számos előnnyel jár. Bizonyára az egyik legfontosabb, hogy bizonyos esetekben környezetbarátabb alternatívát jelent. Ezen túlmenően ezek nagy teherbírású folyadékok. Kopásgátló, korróziógátló és egyéb tulajdonságaiknak köszönhetően a legigényesebb környezetekben is védik a hidraulikus rendszereket.

Mi az a hidraulikaolaj?

A hidraulikaolaj olyan folyadék, amelynek több funkciója is van. Energiaátviteli vagy erőátviteli közegként, kenőanyagként és tömítőanyagként szolgál. Emellett olyan folyadék, amely hűti a berendezést és elszállítja a szennyeződéseket.

A hidraulika hidrodinamikára és hidrosztatikára való felosztása alapján különböző hidraulikafolyadékokat különböztetünk meg. Először is, a hidrodinamikai alkalmazások hidraulikafolyadékát erőátviteli olajoknak nevezzük. Másodszor, a hidrosztatikus alkalmazásra szánt hidraulikafolyadékokat hidraulikaolajoknak nevezzük. Ráadásul az utóbbi alkalmazásban az alkalmazott nyomás nagy, az áramlási sebesség pedig alacsony. Ezért a hidraulikaolajoknak nem-összenyomható folyadékoknak kell lenniük, amelyek egy rendszeren vagy berendezésen belül teljesítményt közvetítenek.

Ha a kenőfolyadékokra gondolunk, elmondhatjuk, hogy a hidraulikaolajok a motorolajok után a legfontosabb kenőanyagok. Mivel a hidraulika három fő területe a helyhez kötött, a mobil és a repülési hidraulika, elmondhatjuk, hogy mindegyik alkalmazáshoz egy adott hidraulikus közegre van szükség, amely összhangban van a működési igényekkel. Optimális alkalmazás esetén a hidraulikaolajok energiát takarítanak meg, csökkentik a gép és az alkatrészek kopását, ezáltal meghosszabbítják a karbantartási időközöket és növelik a gép élettartamát.

A hidraulikaolaj típusai és felhasználása

 Mint a kenőanyagok többségénél, itt is megvan az elsődleges csoportosítás ásványi és szintetikus hidraulikaolajokra. Az első kőolajból származik, míg a második szintetizált vagy mesterségesen létrehozott. Ezen kívül léteznek tűzálló folyadék alapú hidraulikaolajok, amelyeket különösen érzékeny környezetben használnak, biológiailag lebomló, élelmiszeripari hidraulikaolajok, STOU és UTTO univerzális mezőgazdasági hidraulikaolajok, valamint repülőgép hidraulikaolajok.

 Ahogy az elején említettük, a hidraulikus rendszerek mindenütt jelen vannak, és minden iparágban megtalálhatók. A hidraulikus gépek, berendezések és alkatrészek széles skálája alkalmaz hidraulikát, és a működés fenntartásához hidraulikaolajra van szükség.

 A hidraulikaolaj és a hidraulikaolaj specifikációjának kiválasztása több tényezőtől függ. Ezek közé tartozik a hidraulikus rendszer és a hidraulikaszivattyú kialakítása és típusa, az üzemi hőmérséklet- és nyomástartományok, valamint a környezeti szempontok.

Ásványolaj alapú hidraulikaolaj

Az ásványi alapú hidraulikaolajok nyersolajfrakciókból származnak. Ezenkívül olyan finomításon esnek át, hogy megfelelő kenési tulajdonságokat érjenek el. Ezután adalékanyagok rendszerével javítják őket. Ezek az adalékok különböző funkciókat látnak el, és lehetnek kopásgátló, rozsdagátló és oxidációgátló, viszkozitási indexet javító és egyéb tulajdonságokkal.

Mivel ásványolaj-alapúak, szintetikus társaikhoz képest költséghatékonyabb megoldást jelentenek. Az alapolaj és az adalékcsomag minőségétől függően ezek az ásványi kenésű hidraulikaolajok nagy teljesítményt nyújthatnak, viszkozitási index alapján HLP és HVLP (DIN) besorolást kapnak. Az ásványi alapú hidraulikaolajokban található adalékanyagtípusok védik a hidraulikus rendszereket a korrózió, a kopás, a vízszennyezés ellen. Emellett javítják az olaj demulgeáló (emulziók megszűntetése) tulajdonságait és viszkozitási indexét, ami javítja a hőmérséklet-változásokkal szembeni ellenálló képességüket. Ezen kívül ebben a kategóriában találunk detergens/diszpergáló (tisztító és ülepedésgátló) tulajdonságokkal rendelkező hidraulikaolajokat is.

Szintetikus bázisú hidraulikaolaj

A szintetikus alapú hidraulikaolajat az ásványi hidraulikaolaj hiányosságainak ellensúlyozására tervezték. Kémiai úton előállított alapolajokból készülnek, ami az ásványi hidraulikaolajokhoz képest jobb teljesítményüknek köszönhető. Ráadásul magas hőmérsékleten is bizonyított teljesítményük, kiváló oxidációs stabilitásuk és biológiai lebonthatóságuk van. Szintetikus folyadékként azonban jóval magasabb költséggel járnak, erősen mérgezőek lehetnek, és potenciálisan nem kompatibilisek egyes tömítőanyagokkal.

Tűzálló folyadék alapú hidraulikaolaj

Mind ásványi, mind szintetikus alapolajokat használnak a tűzálló, biológiailag nagyon gyorsan lebomló hidraulikaolajok előállításához. Ahogy a név is jelzi, ezeket a hidraulikaolaj-típusokat olyan alkalmazásokhoz szánják, ahol nagy a tűzveszély, beleértve a repülést, a bányászatot, az acélműveket és a nyomócsöves alkalmazásokat. Ennek a fontos tulajdonságnak köszönhetően számos alkalmazásban használják őket, és olcsóbbak, mint a szintetikus hidraulikaolajok. Kopásgátló védő tulajdonságaik tekintetében azonban elmaradnak a szintetizált folyadékoktól. Másrészt a tűzálló hidraulikaolajokban használt adalékanyagok rendszere javítja a korrózióvédelmet, csökkenti a súrlódást és a habzást. A tűzálló hidraulikaolaj lehet ásványolaj alapú olaj-víz emulzió, szintetikus víz alapú megoldás, ásványolaj alapú víz-olaj emulzió, víz alapú és vízmentes.

Biológiailag gyorsan lebomló hidraulikaolaj

A hidraulikaolajok ezen kategóriáját a környezetvédelemmel kapcsolatos növekvő követelmények figyelembevételével fejlesztették ki. Emellett ökológiai kompatibilitást biztosítanak, és ipari, erdészeti, bányászati, alagútépítési és földmunkagépeknél helyhez kötött és mobil alkalmazásokhoz használhatók. Az elmúlt években a biológiailag lebomló hidraulikaolajok, felváltották az ásványolaj alapú hidraulikus kenőanyagokat. Tulajdonságaik miatt a biológiailag lebomló hidraulikaolajokat tengeri alkalmazásokhoz, valamint hajók és hajók hidraulikus rendszereihez is használják.

Élelmiszer-minőségű hidraulikaolajok

 Ez a kategória számos nemzetközi irányelvre épül, amelyek szabályozzák, hogy milyen alapolajokat és adalékanyagokat lehet használni ezen hidraulikafolyadékok előállításához. Az élelmiszer-minőségű hidraulikaolajoknak vannak alcsoportjai, amelyek azt jelzik, hogy a kenőanyag alkalmas-e az élelmiszeriparban való felhasználásra, ahol nem fordulhat elő közvetlen érintkezés az élelmiszerrel, illetve azt az alcsoportot, ahol ilyen érintkezés előfordulhat. Az ezekhez a hidraulikus kenőanyagokhoz használt alapolajok speciális fehér olajok, speciális polialfaolefin fajták és speciális poliglikolok.

STOU és UTTO univerzális mezőgazdasági olajok

Az általános univerzális traktoros hajtóműolaj (UTTO) és a supertraktoros univerzális olaj (STOU) a mezőgazdasági gépek és traktorok "nedves" fékkel rendelkező és nem rendelkező sebességváltóihoz és hidraulikus rendszereihez való hidraulikus folyadékok, a STOU olaj motorolajként is használható.

Repülőgép hidraulikaolajok

Ezeket az olajokat a repülés hidraulikus rendszereiben használják, és nagy nyomást és drasztikus hőmérsékletváltozásokkal járó szélsőséges éghajlati viszonyokat képesek kezelni. Ezért ezeknek a folyadékoknak kivételesen hőstabilnak és magas viszkozitási indexűnek kell lenniük. Emellett tűzállónak és szennyeződésektől mentesnek kell lenniük.

Adalékanyagok a hidraulikafolyadékokban

A hidraulikaolajok kenési tulajdonságát adalékanyagok hozzáadásával érik el. Ezenkívül ezek az adalékanyag-rendszerek vagy adalékanyag-csomagok, adalékanyag-keverékek vagy más néven adalékcsomagok különböző tulajdonságokkal és funkciókkal rendelkeznek. Az adalékcsomagok létrehozása nagyon kényes folyamat, mivel az adalékoknak összeférhetőnek kell lenniük és ki kell egészíteniük egymást.

A hidraulikus alapolajok néhány javítható tulajdonsága a stabilitás, a korrózió- és kopásgátlás, a viszkozitás-hőmérséklet stabilitás, a habzás, a mosóhatás, a vízelválasztás és a súrlódási együttható, hogy csak a legfontosabbakat említsük.

Funkciójuk alapján az adalékanyagok két elemi kategóriáját különböztetjük meg:

• felületaktív adalékanyagok, beleértve a kopásgátlókat, súrlódásmódosítókat, rozsdagátlókat, detergenseket vagy diszpergálószereket,
• aktív adalékok, beleértve a viszkozitási indexet javító adalékokat, a folyáspontot javító adalékokat, az oxidációgátló adalékokat és a habzásgátlókat.

Egy további osztályozás, amely a hidraulikaolaj képletében használt adalékanyagok rendszerén alapul, a következő:

• cinket és hamut tartalmazó adalékrendszerek
• cink- és hamumentes adalékrendszerek

A hidraulikaolaj legfontosabb tulajdonságai

Amint a fent említett kategorizálásból láthatjuk, a hidraulikaolajoknak bizonyos tulajdonságokkal kell rendelkezniük ahhoz, hogy megfeleljenek a hidraulikus rendszerek és az üzemeltetési körülmények követelményeinek. Legyen szó akár nagy igénybevételű, akár olyan alkalmazásról, amely nem rendelkezik ilyen szélsőséges munkakörülményekkel, a hidraulikaolajnak rendelkeznie kell:

• nem összenyomható
• stabil a viszkozitás tekintetében, valamint az üzemi és éghajlati hőmérsékleti tartományban (magas és alacsony)
• tűzálló
• nem korrodáló
• kopásgátló
• ellenáll a vízszennyezésnek
• tartós

Ezenkívül a hidraulikafolyadékok kiválasztásának költséghatékonynak kell lennie a hidraulikus gép vagy berendezés tulajdonosa számára.

Egyetlen hidraulikaolaj általában nem tud minden fent említett pontnak megfelelni. Ezért a hidraulikaolajokat kifejezetten az alkalmazásuk körülményei alapján állítják össze.

Hidraulikaolaj viszkozitása

A hidraulikaolajok viszkozitása a hidraulikaolajok rendkívül fontos jellemzője, mivel ez mutatja meg a hőmérséklet-ingadozásokkal szembeni ellenállóképességét. Az ásványi alapú hidraulikaolajok viszkozitási indexe adalékanyagok hozzáadásával javítható. A magas viszkozitási indexű hidraulikaolajok (HVLP) például javítják a hidraulikus rendszerek és szivattyúk teljesítményét alacsony hőmérsékleten. Ugyanakkor magas hőmérsékleten védelmet nyújtanak a kopás ellen.

A hidraulikaolaj sűrűsége

A hidraulikaolaj sűrűsége nagyon fontos szerepet játszik a hidraulikus gépek kenésében és teljesítményében. A rendszerek jellemzően csak meghatározott sűrűségű folyadékokat képesek szivattyúzni. Ezért, ha a hidraulikaolaj sűrűségét befolyásolja, akkor a hidraulikaszivattyú működési hatékonysága is csökken. Ha például a folyadék sűrűsége nő, akkor a folyadék eróziós potenciálja is megnő. A nagy turbulenciájú rendszerekben a hidraulikafolyadék elhasználhatja a szelepeket, a csővezetékeket és a folyadékkal érintkező egyéb alkatrészeket és felületeket.

A nagy sűrűségű hidraulikaolajok javítják a rendszer szennyeződésmentességét, mivel segítik a szennyeződések lebegtetését, szállítását és eltávolítását. Ebben az esetben a szennyeződések hosszabb ideig maradnak a szuszpenzióban, és a szűrők hatékonyabban távolítják el őket, ami egy sokkal könnyebben tisztítható rendszert eredményez.

A hidraulikaolaj előnyei

Minden hidraulikaolaj más és más, és a tervezett alkalmazás és az adalékanyag-csomag alapján különböző előnyöket kínálhat.

Általánosságban elmondható, hogy az ásványolaj- vagy szintetikus olaj alapú hidraulikaolajok a következő előnyöket biztosíthatják:

• Védelem a korrózió és a rozsda ellen. Más szóval a hidraulikaolajok hidrolitikusan stabilak.
• Optimális működés még szélsőséges üzemi hőmérsékleten és körülmények között is a hidraulikaolajok viszkozitási stabilitásának köszönhetően.
• Védelem a habosodás, valamint az iszap- és lerakódásképződés ellen. Cserébe nő a rendszer hatékonysága, megbízhatósága és teljesítménye.
• Védelem, amikor a hidraulikus rendszer levegőnek és víznek van kitéve, ami azt jelenti, hogy a hidraulikaolajok antioxidációs tulajdonságokkal rendelkeznek.
• A hidraulikus rendszerek szűrői megőrzik szűrési hatékonyságukat, mivel a hidraulikaolajok szennyezőanyag-eltávolítóként is szolgálnak.
• A hidraulikus berendezések védve vannak a vízemulzióval szemben, mivel az olaj gyorsan elválasztja a vizet, és megakadályozza a károsodást. Ezt a tulajdonságot demulgeálhatóságnak is nevezik.
• Egyes hidraulikaolajok biológiailag lebomlóak, és érzékeny környezetben is használhatók.
• A hidraulikaolajok, adalékcsomagjainak köszönhetően védelmet nyújtanak a kopás és az elhasználódás ellen. Ez a berendezések és a hidraulikus gépek hosszabb élettartamát eredményezi.

Összefoglalva

A folyadékok erejét hasznosító hidraulikus rendszerek a hidraulikus gépek és alkatrészek lenyűgözően széles skáláján találhatók. Ezeket a rendszereket szinte minden létező iparágban használják, és úgy tervezték, hogy különböző munka- és környezeti feltételek mellett is működjenek. A hidraulikus rendszerekben használt folyadékok hidraulikaolajok, amelyek összetételük és/vagy alkalmazásuk alapján több csoportba sorolhatók. Ezenkívül az energiaátvitel közegeként, a hidraulikus rendszerek kenő- és hűtőfolyadékaként, tömítőanyagként és a különböző típusú szennyeződések eltávolítójaként szolgálnak.

forrás: Valvoline