Análise de causas de descoloração da haste do cilindro hidráulico

Introduzir

Durante a operação ou manutenção de cilindros hidráulicos, a descoloração anormal é frequentemente observada na superfície da haste do pistão. Essa descoloração normalmente parece preta, formando um forte contraste com a superfície branco-prateada-prateada dohaste do pistão. Este artigo analisa sistematicamente as causas desse fenômeno de descoloração e propõe soluções de melhoria eficazes.

1. Descrição do problema

A superfície do cilindro hidráulicohaste do pistãoperdeu seu brilho metálico e ficou preto. A descoloração é desigual e não pode ser removida com papel higiênico, mas pode ser raspado. Durante o reparo no local, o poliramos com cera abrasiva usada para reparo de tinta automotiva, que funcionou muito bem. No entanto, esse reparo é apenas uma solução temporária.

O escurecimento começa no anel de tampão quando o cilindro é totalmente retraído e termina no anel de buffer quando está totalmente estendido.

2. Análise de causa

l Isso é causado pelo chumbo no rolamento sem óleo ou aditivos na adesão ao óleo hidráulico à superfície da haste do pistão a altas temperaturas.

l Com base na extensão do escurecimento e nas substâncias com as quais a haste do pistão entra em contato durante o movimento, o material de escurecimento provavelmente se origina do anel tampão e do óleo hidráulico.

l Analysis of the blackened portion of the piston rod revealed that the two substances are primarily composed of C, O, and H, and that they degrade and decompose at high temperatures, releasing C and O. Thermogravimetric analysis of the hydraulic oil and buffer rings revealed that the hydraulic oil generally degrades and decomposes at temperatures around 200°C, while the buffer ring degrades and decomposes at temperaturas acima de 260 ° C. Isso sugere que durante o movimento prolongado e frequente da haste da pistão, o calor gerado pelo atrito entre o anel tampão e a haste do pistão se acumula no anel tampão. Quando a temperatura local excede a temperatura de degradação do óleo hidráulico, o filme de óleo na haste do pistão se degrada sob a alta temperatura, liberando elementos C e O que aderem à superfície da haste do pistão, formando um filme enegrecido. Além disso, a maioria da pressão gerada durante a extensão do cilindro hidráulico é suportada pelo anel tampão HBY. Essa pressão no selo é transmitida ao anel de retenção da HBY, aumentando o atrito entre o anel de retenção e o corpo da haste do pistão, exacerbando o aquecimento por atrito e aumentando ainda mais o risco de escurecimento.

3. Plano de melhoria

l Substitua o óleo hidráulico para elevar a temperatura de decomposição do óleo hidráulico; Em particular, evite misturar óleos hidráulicos de diferentes marcas.

l O anel de retenção original da HBY foi feito de resina de poliamida de 12nm com uma dureza de Rockwell R 123. Este material foi substituído por uma resina de 49YF politetrafluoroetileno com uma dureza de durômetro D 70. 49YF é significativamente menor em dureza que 12nm, geração de calor friccional reduzindo a geração de calor. No entanto, essa melhoria também carrega certos riscos: a dureza reduzida do anel de retenção reduz sua resistência de alta pressão e pode levar à extrusão após o uso a longo prazo. O cilindro hidráulico após a melhoria mostrou significativamente menos escurecimento durante o uso subsequente.

Resumo

O escurecimento do cilindro hidráulicohastes de pistãoResultados dos efeitos combinados da degradação do óleo hidráulico (liberando carbono/oxigênio a ~ 200 ° C) e calor induzido por atrito dos anéis de retenção de HBY. Substituindo o anel de poliamida R123-Hardness original por D70 PTFE mais suave (49YF) reduziu significativamente o clima, embora com possíveis riscos de extrusão a longo prazo. A implementação de medidas duplas-usando o óleo hidráulico de alto grau compatível e as inspeções regulares-as preenchimentos sustentaram melhorias enquanto mitigam as compensações de resistência à pressão.