Použití, třídy a vlastnosti hydraulických olejů

Hydraulické pohony se v moderním životě hojně používají. Aby mohly plynule fungovat, potřebují speciální kapalné médium, které umožňuje plynulý pohyb částí technologicky složitého hydraulického mechanismu. Hydraulický olej je jednou z nejdůležitějších součástí každého hydraulického systému. Pro dlouhodobý provoz hydrauliky je nutné olej správně vybrat s přihlédnutím k typu systému a doporučením výrobců.

Základní vlastnosti

Jak jsme již uvedli, hydraulický olej je kapalina, která je určena k přenosu mechanické energie během řízení, pohonu a pohybu. Musí se používat v hydrodynamických a hydrostatických systémech.
Pro přenos energie vyžaduje hydraulický systém vysoký tlak při nízkém průtoku (statický tlak). Zatímco hydrodynamické systémy využívají kinetickou energii a její přenos se uskutečňuje díky nízkému tlaku a vysokému průtoku.
Hlavní vlastnosti hydraulických olejů jsou:

• viskozitní index
• bod vzplanutí a bod tuhnutí
• oxidační stabilita
• antikorozní vlastnosti.

Olej by neměl obsahovat žádné složky, které by mohly mít agresivní vliv na materiály systému.
Provozní teplota celého systému závisí na viskozitě a teplotě oleje. Antioxidační kapalina chrání všechny mechanismy před oxidací za tepelných podmínek. Antikorozní vlastnosti jsou zodpovědné za odolnost proti korozi. Protipěnivé a deemulgační parametry mají velký význam pro správný provoz hydraulických systémů, protože vniknutí vzduchu a vody přispívá k oxidačnímu procesu a tvorbě skvrn od rzi. Při prudkých tlakových rázech během provozu hydraulického systému se vzduch odděluje od oleje, který se mění v pěnu.
Je zajímavé, že první knihu o hydraulice s názvem „Principy hydrostatiky“ napsal v roce 1585 nizozemský vědec Simon Stevin.
Před nákupem nezapomeňte věnovat pozornost viskozitě hydraulického oleje a typu čerpadla. Existují tři hodnoty viskozity:

• minimum. Tento ukazatel indikuje nejspolehlivější provoz systému, ale vede k rychlejšímu opotřebení součástí v důsledku tření. Nízká viskozita může navíc způsobit netěsnosti v čerpadle a ventilech.
• maximální. Jedná se o index viskozity s nejvyšší hodnotou, při které je čerpadlo schopno čerpat kapalinu do mechanismů systému. Zároveň nízká teplota a nízký výkon čerpadla se zvýšenou viskozitou výrazně komplikují práci.
• optimální. Toto je nejlepší volba, protože části čerpadla jsou dobře mazány za podmínek minimálního odporu, v důsledku čehož se zlepšuje výkon a zpomaluje se opotřebení součástí. Viskozita také ovlivňuje teplotní režim celého systému.

Odolnost proti oxidaci za vlivu vysokých teplot je zajištěna zavedením aditiv. Oxidace oleje způsobuje zvýšení indexu viskozity a hromadění oxidačních produktů. V důsledku toho se na površích částí hydraulického systému tvoří sedimenty a usazeniny částic barvy, což negativně ovlivňuje jeho provoz. Pro odstranění tohoto problému se do mazacích kapalin přidávají další složky fenolické a aminové řady.
Každý hydraulický systém se skládá z různých kovů, může to být ocel, hliník, bronz. Jsou velmi citlivé na korozi. Rez na kovu vzniká v důsledku působení vody, kyselého prostředí, vzniklého v důsledku oxidace oleje, a také složek štěpených aditiv, vzniklých v důsledku vysokých teplot. Aditiva se do hydraulického oleje přidávají za účelem zpomalení procesu koroze a oxidace součástí hydraulického systému.
Za zmínku stojí, že hydraulické oleje by neměly obsahovat žádné nečistoty ani vodu. Během používání se do hydraulického systému spolu s olejem dostává voda, která způsobuje oxidaci kapaliny a podporuje hydrolýzu kovových solí. Voda navíc vede k rychlejšímu hromadění kalů, které ucpávají mezery mezi částmi mechanismu a čistí filtry.
Kromě všech uvedených vlastností musí mít oleje pro hydraulické systémy dobrou filtrovatelnost.
Při nákupu byste měli věnovat zvláštní pozornost teplotním podmínkám, ve kterých bude olej používán. Olej může být:

Třídy hydraulických olejů

Hydraulické oleje se dělí do tříd podle viskozity, použití a složení.
Existuje 10 tříd viskozity, podle kterých se hydraulické kapaliny klasifikují: třídy 5, 7, 10, 15, 22, 32, 46, 68, 100 a 150.
Podle použití se oleje dělí na:

• směsi pro vodní nebo leteckou dopravu
• směsi pro brzdové a tlumicí systémy automobilů a zařízení
• směsi pro hydraulické systémy průmyslových zařízení.

Podle svého složení se oleje dělí do 3 skupin:

• A (H dle DIN, HH dle ISO). Do této kategorie patří minerální hydraulický olej, který neobsahuje aditiva. Používají se pro nízkozatížená zařízení s pístovými nebo zubovými čerpadly. V tomto případě by provozní teplota neměla překročit +80 °C a tlak by měl být nižší než 15 MPa.
• B (HL dle DIN a ISO). Patří sem složení obsahující antioxidační a antikorozní přísady. Mohou být použity pro středně zatížené hydraulické systémy s různými typy čerpadel. Provozní teplota může stoupnout nad +80 °C a tlak až 2,5 MPa.
• B (HLP dle DIN, HM dle ISO). Tato kategorie zahrnuje vysoce čištěné směsi s antioxidačními, protioděrovými a antikorozními přísadami. Přípustná teplota zařízení je +90 °C a tlak nad 25 MPa.

Podle norem DIN a ISO se rozlišuje další skupina olejů – HLP-V a HV. Tyto kapaliny obsahují zahušťovadla, která zlepšují viskozitně-teplotní parametry.
Mezinárodní klasifikace rozlišuje:

• ropné oleje
• syntetické hydraulické oleje
• kapaliny voda-glykol.

Hydraulické oleje ruské výroby lze zakoupit v následujících značkách:

• ES je složení pro hydrauliku, která pracuje za poměrně vysokého zatížení.
• GT – používá se v turbopřevodovkách dieselových železničních zařízení
• AU – určeno pro vysokorychlostní stroje. Má nízkou teplotu tuhnutí.
• AUP je směs pro pozemní a námořní zařízení, která se používá v hydraulických systémech zdvihacích převodů.
• P – určeno pro hydraulické zvedáky a řízení
• A – složení pro hydraulické transformátory. Používá se také v automatických převodovkách
• MGE – směsi pro zemědělskou techniku
• VMGZ – používá se v hydraulických systémech zařízení, která pracují v otevřených prostorech.

Jak vyměnit olej?

Po určité době používání olej ztrácí své vlastnosti. Dochází k procesu degradace základového oleje nebo vyčerpání aditiv. Další používání zařízení s takovým olejem způsobí poruchu.
V ideálním případě byste měli olej vyměnit na základě výsledků laboratorní analýzy, ale existují i zjevnější známky toho, že by se olej již neměl používat:

• tvorba pěny
• zvýšení hladiny kyselosti
• změna indexů viskozity
• detekce zápachu síry
• růst specifické hmotnosti
• snížení transparentnosti.

Rozklad je samozřejmě přirozený proces, ale často k němu dochází v důsledku kontaminace kapaliny kovovými hoblinami, které vznikají v důsledku opotřebení zařízení, a také křemičitým pískem, který se do systému dostává v důsledku ničení těsnění.
Stojí za zmínku, že použití hydraulických olejů různé produkce oleje je nepřijatelné, i když mají stejný základní olej a viskozitu.
Odborníci také nedoporučují míchat oleje s různými přísadami, protože v tomto případě může dojít k neočekávané chemické reakci, která znehodnotí jak olej, tak zařízení. Pokud není k dispozici potřebná kapalina, je třeba zvolit analogovou a mazivo v systému kompletně vyměnit.
Před výměnou oleje je nutné hydraulickou nádrž vyčistit od nečistot, které se v ní hromadí během provozu. Hydraulický olej se čerpá, nikoli nalévá, aby se zabránilo vniknutí vzduchu a nečistot do systému.

Průmyslové hydraulické oleje

Termín „průmyslové oleje“ byl zaveden v příslušných regulačních dokumentech (GOST, ISO) za účelem odlišení těchto olejů do třídy oddělené od automobilových a jiných dopravních olejů (motorových, převodových, leteckých). Použití hydraulických olejů ve stacionárních instalacích se na rozdíl od dopravních prostředků vyznačuje průměrnou provozní teplotou, ale velkými plnicími objemy. Použití průmyslových zařízení v uzavřených prostorách s šetrným teplotním režimem do značné míry eliminuje problém „celosezonního“ oleje, který je typický pro dopravu.
Průmyslové oleje s různými přísadami (antioxidační, proti opotřebení, antikorozní) se používají k mazání ložisek, kluzných vedení, převodovek a k plnění hydraulických systémů průmyslových agregátů.
V tomto odvětví se aktivně používají oleje s nízkou viskozitou a minimálním množstvím přísad – pro mazání pohyblivých částí měřicích přístrojů, textilních strojů, nebo naopak poměrně husté, vysoce přilnavé oleje pro mazání otevřených jednotek, například řetězových pohonů nebo upínacích systémů obráběcích strojů. Pro mazání posuvných částí a hydrauliky se používají speciální přísady „proti skákání“, které pomáhají předcházet trhání při rozjezdu páru. Tento bod je velmi důležitý pro zvýšení přesnosti polohování a také pro zamezení vibracím při nízkorychlostních jednotkách.
Levné, použité nebo regenerované průmyslové oleje se často používají při kalení (chlazení) a modření (jako impregnace porézního oxidového filmu) železných kovů. Zpracování abrazivními prášky – broušení, lapování, leštění – se také nejčastěji provádí v olejovém prostředí, zpravidla levných minerálních, tj. průmyslových jakostí.
Emulze vyrobená z průmyslového oleje, vody a emulgátoru je vhodná k mazání při řezání materiálů, ve stavebnictví k mazání betonového bednění a k tučení kůže.
Hydraulické oleje se v současnosti široce používají téměř ve všech oblastech průmyslového sektoru. Největší spotřeba je však zaznamenána v těžebním a ropném průmyslu. Bez tohoto oleje nemohou vůbec fungovat stavidla, padací mosty, slévárenské a lisovací stroje a obráběcí stroje.