液压油为何与众不同 - 液压知识 - 普林斯液压官网_液压马达_摆线液压马达_齿轮泵_液压杆_液压系统_液压马达厂家

首页 / 液压知识/ 液压油为何与众不同

液压油为何与众不同

 

 

液压油与其他润滑油不同。它不仅是润滑剂,更是整个液压系统中传递动力的媒介。因此,它既是润滑剂又是动力传递装置。这种双重角色使其独一无二。

要成为有效可靠的润滑剂,液压油必须具备与大多数其他润滑油相似的特性。这些特性包括:抗泡沫性和空气释放能力;热稳定性、氧化稳定性和水解稳定性;抗磨损性能;可过滤性;破乳化性;防锈和抗腐蚀性;以及影响油膜厚度的粘度。

作为动力传递装置,液压油需要高体积模量(在压力下抵抗体积减小的能力)和高粘度指数(粘度随温度变化率低)以实现最高效率。

以V型皮带的张力为例进行类比。如果张力调节不当,皮带就会打滑。这会导致更大比例的输入功率以热量形式浪费。意味着输出端可用的有效功率减少。换句话说,传动效率降低。

图片

液压油也可能出现类似情况。其体积模量和/或粘度的变化会影响液压系统中动力传递的效率。

理想的动力传递液压油应该是不可压缩的,并且无论温度如何都保持约25厘斯的恒定粘度。这种流体并不存在

体积模量是基础油的固有特性,无法通过添加剂改善。但粘度指数(VI)可以通过使用高VI基础油(如合成油)或在配方中添加称为粘度指数改进剂(VII)的聚合物来提升。

图片

乙丙共聚物经常作为粘度指数改进剂

粘度指数改进剂最早在1940年代用于制造多级发动机油。如今,这项成熟技术被用于制造其他领域的高VI油品,包括自动变速箱油和手动变速箱齿轮油。然而,用于上述应用的油品中的VI改进剂在现代液压系统中通常不具备剪切稳定性。

但VI改进剂技术的最新进展意味着,具有150-200范围内剪切稳定粘度指数的矿物液压油现已商业化供应。

 

这些信息对液压设备所有者而言究竟意味着什么?

在维持液压部件足够润滑膜厚度所需的粘度允许极限范围内,存在一个更狭窄的粘度区间,可使功率损失最小化,从而实现功率传递最大化。

通过将油液粘度保持在这个最佳区间内,机器循环时间加快(生产率提高),同时降低能耗(柴油或电力)。因此,使用更高VI的油意味着液压系统将在更宽的工作温度范围内保持其动力传递"最佳区间"。这可以类比于在我们之前讨论的V型皮带传动装置上安装自动张紧器,以维持最佳动力传递条件。

不过,基于简单的成本效益分析,如果安装自动张紧器的成本为200美元,除非我们确信能通过更高效的动力传递和/或降低维护成本来收回投资并获得可接受的回报,否则不会花费这笔资金。

一家剪切稳定VI改进剂制造商进行的现场试验结果1证明了设备终端用户的实际经济效益。在一项试验中,使用VI 142的全季"基准"油评估了40马力小型挖掘机的性能,并与使用VI 200"测试"油的同型号设备进行对比。

试验流程如下:

  1. 使用VI 142油获取基准数据

  2. 安装新的空气滤清器和燃油滤清器

  3. 测试开始时加注燃油至油箱颈口

  4. 将挖沟刀片宽度设为正常深度

  5. 连续挖沟7小时

  6. 7小时后记录燃油补充量

  7. 测量沟槽宽度、深度和长度

  8. 由第二名操作员重复步骤2-6

  9. 确定基准后,更换油液和滤清器,运行2小时,然后使用VI 200油重复更换油液和滤清器(由于换油后VI 200油被VI 142基准油部分稀释,"测试"油的实际VI值低于200)

  10. 重复步骤2-7

     

     

测试条件控制

性能提升数据

  1. 燃油经济性

    • 基准油:28.4立方码/加仑

    • 200 VI油:29.9立方码/加仑

    • 节约柴油成本:$1,732/千小时(按3.15美元/加仑计算)

  2. 作业效率

    • 标准沟槽尺寸:宽24"×深36"

    • 单位时间工作量:142 VI油 58码/小时 → 200 VI油 60.5码/小时

  3. 设备损耗

    • 液压泵磨损颗粒计数下降18%(ISO 4406标准检测)

    • 油液更换周期延长23%(从1000小时至1230小时)

       

相较于基准油液,更高VI的测试油表现出以下优势:

 

成本效益决策模型

千小时运营成本对比

成本项 142 VI油 200 VI油 差值
油品采购 $4,860 $9,720 +$4,860
柴油消耗 $22,113 $20,934 -$1,179
设备租赁 $75,000 $65,550 -$9,450
总成本 $101,973 $96,204 -$5,769

投资回报分析