Гидравлические масла

Гидравлическое масло — рабочая жидкость объёмного гидропривода: оно передаёт энергию от насоса к гидроцилиндрам и гидромоторам, смазывает насосы и распределители, отводит тепло и защищает детали от коррозии. Масло работает в зазорах в единицы микрометров при давлении до 35–40 МПа, поэтому главные требования к нему — противоизносные свойства, чистота, фильтруемость и отделение воздуха. От индустриальных масел без присадок гидравлическое отличается пакетом антиокислительных, антикоррозионных и противоизносных присадок, от турбинного — расчётом на высокие давления и износ насосов. Огнестойкие жидкости для систем у источников огня — отдельная группа.

Назначение гидравлических масел

• Передача энергии: жидкость должна быть малосжимаемой и без нерастворённого воздуха, иначе привод теряет жёсткость и точность.
• Смазка: плунжеры и блок цилиндров поршневых насосов, пластины и статор пластинчатых, шестерни и втулки шестерённых, золотники, уплотнения гидроцилиндров.
• Охлаждение и защита: отвод тепла дросселирования и трения, защита от коррозии, вынос частиц износа к фильтрам.

Требования задаёт самый чувствительный узел. Шестерённые насосы наименее требовательны, пластинчатые нуждаются в противоизносных присадках из-за износа пары «пластина — статор». Аксиально-поршневые работают при самых высоких давлениях, а их пары трения из медных сплавов страдают от продуктов гидролиза присадок. Сервоклапаны требуют высокой чистоты и отсутствия лака на золотниках. Гидравлические масла применяют в станках, прессах, термопластавтоматах, на прокатных станах, в горной, строительной, лесной технике и грузоподъёмных механизмах.

Виды гидравлических масел

Классы HE — быстро биоразлагаемые жидкости по ISO 15380. По противоизносным присадкам масла делят на цинковые (на диалкилдитиофосфате цинка) и беззольные: последние выбирают при риске обводнения, деталях из медных сплавов и тонкой фильтрации.

Характеристики гидравлического масла

• Вязкость и индекс вязкости: чаще всего класс ISO VG 32, 46 или 68 (ISO 3104); индекс вязкости (ISO 2909) показывает разницу вязкости на пуске и в работе. Для многих аксиально-поршневых насосов оптимум — около 16–36 мм²/с, на холодном пуске — не более 1000 мм²/с.
• Стабильность к сдвигу: загущающая присадка масел HV разрушается в насосе и дросселях, вязкость падает; проверка — ASTM D5621 или CEC L-45-A-99.
• Противоизносные свойства: износ в пластинчатом насосе (ISO 20763) и ступень задира FZG (ISO 14635-1) — для HLP не ниже 10-й.
• Воздух и пена: деаэрация (ISO 9120) и пенообразование (ISO 6247). Воздух вызывает кавитацию и микродизельный эффект — вспышки сжатых пузырьков, от которых масло темнеет и даёт лак.
• Вода и фильтруемость: деэмульгирование (ISO 6614), гидролитическая стабильность (ASTM D2619), фильтруемость в том числе с водой (ISO 13357).

Как выбрать гидравлическое масло

• Документация на агрегат: класс, вязкость и допуски указывает производитель насоса или гидростанции.
• Температура работы и пуска: вязкость должна оставаться в оптимуме насоса; при сезонных перепадах выбирают HV/HVLP.
• Давление и тип насоса: для пластинчатых и поршневых насосов высокого давления — не ниже HM/HLP.
• Цинковое или беззольное: по залитому маслу, риску обводнения и материалам насоса.
• Точность управления: для сервосистем — масло с хорошей фильтруемостью и низкой склонностью к лаку.

Стандарты и спецификации

• ISO 6743-4, ISO 11158, ISO 15380: классификация семейства H, требования к минеральным маслам и к жидкостям HE.
• DIN 51524-1/-2/-3: требования к HL, HLP и HVLP; ASTM D6158 — американский стандарт на минеральные гидравлические масла.
• ГОСТ 17479.3: обозначения вида МГ-46-В; группы А, Б и В близки к HH, HL и HM.
• Производители гидрооборудования: Parker Denison HF-0, Eaton Vickers I-286-S и M-2950-S, Cincinnati Machine P-68, P-69, P-70, испытания Bosch Rexroth Fluid Rating.
• Отечественные ориентиры: И-20А — индустриальное масло без присадок, МГЕ-46В — масло для гидрообъёмных передач, ВМГЗ — всесезонное загущенное масло для северных условий.

Эксплуатация гидравлического масла

• Чистота: класс по ISO 4406 задают по самому чувствительному узлу — ориентировочно 16/14/11 и чище для сервоклапанов, 17/15/12–19/17/14 для насосов в зависимости от типа и давления. Свежее масло заливают через фильтр, бак оснащают сапуном с осушителем.
• Вода и воздух: растворённую воду удаляют вакуумными осушителями, подсос воздуха ищут во всасывающей линии.
• Температура: в баке обычно 40–60 °C; каждые 10 °C сверх этого сокращают ресурс масла примерно вдвое.
• Смешивание: цинковые и беззольные масла, минеральные масла и жидкости HE не смешивают — возможны осадок и забивка фильтров.
• Признаки неполадок: шум насоса, пена в баке, залипание золотников, быстрый рост перепада на фильтрах.

Вопросы и ответы

• Чем HLP отличается от HM? Это обозначения одного типа масла по DIN 51524-2 и ISO 6743-4; требования документов немного различаются, соответствие проверяют по нужному.
• Можно ли залить И-20А вместо гидравлического масла? Только в малонагруженные системы: без присадок нет защиты, нужной насосам высокого давления.
• Когда менять масло? По анализу: при уходе вязкости примерно на 10 % от номинала, росте кислотного числа, обводнении, потере чистоты, которую не восстановить фильтрацией.