Serbatoi olio idraulico: Tipi e Caratteristiche

In un impianto oleodinamico, l'energia meccanica viene inizialmente convertita in energia idraulica. Questa poi viene trasferita, controllata o regolata e inviata ad uno o più utilizzatori che la riconvertono in energia meccanica. Affinché l’intero processo appena descritto funzioni, un impianto oleodinamico è caratterizzato da diversi parti che si occupano ciascuna di una particolare funzione: componenti come serbatoi, filtri, scambiatori di calore, dispositivi di misura e controllo, permettono il trattamento del fluido idraulico.

Il sistema idraulico è ben accettato nel mondo della lavorazione meccanica. I sistemi idraulici offrono resistenza e precisione nei settori automobilistico, edile, manifatturiero, marittimo, della movimentazione dei materiali e altri settori.

Il serbatoio idraulico, noto anche come serbatoio, è un componente vitale del sistema idraulico. È responsabile della conservazione del fluido idraulico su cui fa affidamento il sistema per un funzionamento efficace. Pertanto, possiamo tranquillamente concludere che il serbatoio idraulico è la centrale elettrica del sistema.

Funzioni Principali dei Serbatoi Idraulici

I serbatoi idraulici svolgono diverse funzioni cruciali all'interno di un sistema oleodinamico:

Prima purificazione/separazione di particelle solide estranee via decantazione sul fondo.
Prima filtrazione (in aspirazione).
Compensazione delle espansioni e contrazioni di volume dovute alle variazioni di temperatura dell’olio, in “affiancamento” agli accumulatori.
Compensazione delle variazioni di volume: uno dei compiti principali dei serbatoi idraulici è quello di compensare le variazioni di volume del fluido all’interno del sistema causate dalla temperatura o dalle variazioni di pressione. Queste variazioni possono influenzare notevolmente le prestazioni del sistema idraulico, causando danni ai componenti o malfunzionamenti.
Prevenzione della cavitazione: la cavitazione si verifica quando la pressione nel circuito scende fino a raggiungere la tensione di vapore del liquido e si manifesta con la formazione di piccole bolle, il cui collasso istantaneo genera microgetti ad altissima pressione che possono provocare danni gravi.
Dissipazione del calore: durante il funzionamento, i sistemi idraulici possono generare una notevole quantità di calore. Il surriscaldamento del fluido idraulico può compromettere le prestazioni del sistema e causare danni alle componenti.

Tipologie di Serbatoi Idraulici

Comprendendo la versatilità e la variabilità delle esigenze, VEVOR e altri produttori di cilindri idraulici progettano e producono serbatoi idraulici con caratteristiche diverse per soddisfare esigenze variabili. È possibile scegliere il serbatoio idraulico in base alle dimensioni e ai requisiti del sistema, alle funzioni, alle condizioni operative e al volume del fluido.

Eccone alcuni tra cui puoi scegliere:

Serbatoi tradizionali: Questi sono i serbatoi idraulici più basilari, spesso montati direttamente sul sistema idraulico. Sono costituiti da un contenitore sigillato con aperture per l'ingresso, lo scarico e lo sfiato del fluido. I serbatoi tradizionali sono disponibili in vari tipi e dimensioni e il loro design può includere barriere per ridurre lo spostamento dei fluidi.
Accumulatori di pressione e a membrana: Gli accumulatori di pressione immagazzinano il fluido idraulico sotto pressione. Hanno una camera a gas separata dal fluido idraulico tramite una camera d'aria o un pistone. Quando viene applicata la pressione idraulica, il gas si comprime e immagazzina energia. Gli accumulatori di pressione sono comunemente utilizzati in applicazioni che richiedono una risposta rapida, assorbimento degli urti o alimentazione di emergenza. Allo stesso modo, gli accumulatori a membrana utilizzano un accumulatore flessibile compatto e adatto a vari requisiti di pressione per separare fluido e gas.
Serbatoi in acciaio, alluminio e plastica: Questi serbatoi sono classificati in base ai materiali di fabbricazione. L'acciaio è durevole e resistente alla corrosione, il che lo rende una buona scelta per le applicazioni pesanti. Allo stesso modo, l’alluminio è resistente alla corrosione ma leggero, rendendolo adatto per applicazioni portatili. Inoltre dissipa il calore meglio degli altri. I serbatoi di plastica, realizzati in polietilene ad alta densità (HDPE), sono leggeri, resistenti alla corrosione e convenienti. Sono una buona scelta per i sistemi idraulici più piccoli.
Serbatoi pressurizzati: Sono impiegati anche serbatoi pressurizzati. La pressione è relativamente bassa. Lo scopo è quello di impedire l’ingresso di contaminanti/umidità dall’esterno ed il traboccamento del liquido dal serbatoio. L’applicazione è tipica dei servomeccanismi di aerei, sommergibili e altri semoventi.

Applicazioni dei Serbatoi Idraulici

Puoi trovare un serbatoio idraulico ovunque puoi trovare un sistema idraulico ovunque! Svolgono un ruolo fondamentale nel mantenimento della funzionalità e dell'efficienza dei sistemi idraulici immagazzinando il fluido idraulico e aiutando nella regolazione della pressione.

Costruzione e produzione: È possibile trovare sistemi idraulici in vari macchinari edili e di produzione. Questi sistemi utilizzano dinamica dei fluidi per raggiungere il peso necessario per compiti impegnativi come il sollevamento e lo spostamento. Queste industrie fanno affidamento anche sul controllo preciso e sul funzionamento efficiente del sistema idraulico.
Aerospaziale e automobilistico: L'industria aerospaziale e automobilistica utilizza sistemi idraulici per funzioni critiche e pesanti. I sistemi idraulici nel settore aerospaziale possono essere visti nella retrazione del carrello di atterraggio, nel controllo dei flap e nei sistemi frenanti. Allo stesso modo, l’industria automobilistica utilizza sistemi idraulici per il servosterzo, la frenatura e il controllo della trasmissione.
Estrazione mineraria e movimentazione dei materiali: L'industria mineraria utilizza attrezzature pesanti, come escavatori e camion da trasporto. Queste apparecchiature utilizzano il sistema idraulico per generare la potenza e il controllo di cui hanno bisogno per funzionare correttamente. Allo stesso modo, attrezzature come i carrelli elevatori per la movimentazione dei materiali fanno molto affidamento sui sistemi idraulici, che utilizzano serbatoi idraulici.

Manutenzione e Monitoraggio

Un filtro intasato, il grippaggio di un ingranaggio, la cavitazione di una pompa o l’usura di un cuscinetto sono alcune criticità note a chiunque abbia avuto a che fare con la manutenzione, la messa in servizio o il fermo macchina di un qualsiasi impianto azionato idraulicamente.

La temperatura dell’olio di un circuito idraulico aumenta per effetto delle perdite dovute all’attrito durante il flusso nei condotti e, soprattutto, a causa delle perdite di rendimento nelle trasformazioni energetiche compiute. Anche le caratteristiche intrinseche dell’olio usato danno un contributo significativo. E’ qualcosa di molto simile all’effetto Joule per un circuito elettrico. Alla dissipazione in calore corrispondono diminuzione di energia: potenziale, di velocità o di pressione; l’energia corrispondente rimane nel sistema ma non è utilizzabile.

Nella pratica comune gli scambiatori di calore hanno il compito di mantenere l’olio e i fluidi idraulici in genere entro un range prestabilito di temperatura. Per le macchine semoventi (tipiche quelle di movimento terra) si possono sfruttare i gas di scarico dei motori termici, convogliandoli in appositi fasci tubieri situati nei serbatoi o addirittura utilizzando veri e propri scambiatori accessori inseribili in parallelo al circuito principale. Scambio termico: raffreddamento a regime e/o riscaldo in avviamento (climi freddi, viscosità elevata), in “affiancamento” agli scambiatori veri e propri.

Scambiatori di Calore

Sono normalmente a fascio tubiero e con flussi in controcorrente. Questo permette la regolazione di temperatura dell’olio variando la portata dell’acqua. La manutenzione è quella classica degli scambiatori e viene programmata in funzione dell’efficienza dello scambio termico, a propria volta strettamente correlata alla pulizia delle superfici di scambio. Si tratta quindi di monitorare le temperature di entrata e uscita dell’acqua e dell’olio secondo uno scadenziario adeguato. E’ una tipica attività di “automanutenzione” , ovvero di manutenzione svolta autonomamente dall’Esercizio. In caso di perdite d’olio, l’acqua di raffreddamento potrebbe risultarne contaminata: pertanto è obbligatorio usare circuiti chiusi.

Pur con capacità refrigeranti nettamente minori, l’aria è il fluido più comodo ed immediato per asportare il calore dai fasci tubieri percorsi dall’olio. La superficie di scambio termico deve essere però molto più ampia e quindi si utilizzano tubi sottili, numerosi, di materiali con coefficiente di scambio termico elevato ed alettati. E’ il classico “radiatore”. Anche in questo caso la manutenzione preventiva consiste soprattutto nel monitoraggio della temperatura e nella pulizia periodica delle superfici alettate, molto soggette a sporcamento a causa del flusso di aria forzata.

Una macchina di movimento terra che lavori nella Pianura Padana nel mese di maggio, è esposta a vere e proprie nuvole di fiocchi (pappi) provenienti dai pioppi, che ostruiscono rapidamente qualsiasi alettatura. Una pulizia periodica con aria compressa è indispensabile.

Contaminazione dell'Olio

Le particelle presenti nell’ambiente circostante all’impianto oleodinamico penetrano, inevitabilmente, nel sistema attraverso guarnizioni dei cilindri, tenute degli alberi e bocchettoni dei serbatoi. La presenza nell’olio di elementi estranei, potenzialmente nocivi per l’impianto, si chiama contaminazione. Quest’ultimo caso fa sì che serva il flussaggio: la rimozione di particelle mediante flussi turbolenti.

È inoltre frequente che entrino nell’impianto residui di lavorazione durante il montaggio, l’installazione e il commissioning, contaminando pericolosamente l’intero sistema. Gli impianti risentono, poi, della contaminazione liquida spesso originata da sbalzi termici che determinano variazioni percentuali della saturazione dell’acqua nell’olio.

A tal proposito occorre evidenziare che, la contaminazione del fluido viene comunemente suddivisa in tre tipologie: liquida (acqua e olii incompatibili tra loro), gassosa (aria) e solida (metallica).

Il contenimento del livello di contaminazione accettabile per un sistema oleodinamico è demandato alla filtrazione. La predisposizione di sistemi di filtrazione (filtri) e dei relativi strumenti di controllo (sensori) e l’approccio alla manutenzione predittiva è alla base del corretto trattamento del fluido.

Anche l’olio può essere sistematicamente pulito mediante l’utilizzo di filtri carrellati con pompa autonoma. La filtrazione (più spinta di quella effettuata dai filtri a bordo macchina) può quasi sempre essere effettuata senza fermare l’impianto.

Fluid Monitoring System

Per "Fluid Monitoring System" si intende quell’insieme di procedure volte al monitoraggio costante e continuo dello stato di usura e contaminazione del fluido. Come anticipato, per consentire un perfetto condition monitoring dello stato dei fluidi idraulici e di lubrificazione, gli impianti più evoluti sono dotati di sistemi di controllo del fluido con sensori di manutenzione predittiva e logiche di misura e controllo, che informano sulla natura e sui livelli di contaminazione. Se correttamente predisposti, saranno poi i sensori e le logiche di controllo ad inviare l'alert di soglia target raggiunto per consentire il corretto intervento.

Interessantissime le possibilità di manutenzione predittiva (diagnostica precoce), attraverso l’analisi periodica dell’olio: esistono correlazioni precise tra i tipi di inquinanti, la relativa concentrazione, la progressione della medesima e il grado di affidabilità del sistema. Questa attività è di norma affidata a Specialisti esterni ed è normalmente utilizzata per tutti i tipi di olio (lubrificanti, isolanti nei trasformatori etc.). Il ricorso a Specialisti esterni è raccomandabile anche perché condizione necessaria che la diagnostica precoce sia attendibile è che i campioni di olio siano prelevati con modalità assolutamente rigide e ripetitive nonchè in posizioni indicate e (meglio ancora) predisposte dal provider.

Manutenibilità

La manutenibilità (e non solo in questo caso ! ) si persegue soprattutto in fase di progetto e viene perfezionata eventualmente come manutenzione migliorativa. Nel caso rappresentato nelle figure precedenti, il serbatoio è facilmente ispezionabile e pulibile grazie ai due portelli di ispezione (fase progettuale espressamente rivolta alla manutenibilità).

VEVOR e i Serbatoi Idraulici

VEVOR produce varie macchine e attrezzature idrauliche di alta qualità. Non c'è da meravigliarsi che VEVOR disponga di serbatoi idraulici di alta qualità sul mercato. L'impianto idraulico è uno spazio introdotto in VEVOR. VEVOR ha un intero segmento dedicato ai sistemi idraulici e alle parti correlate. Pertanto possiamo affermare la nostra autorità come produttori di serbatoi idraulici di alta qualità.

L'attenzione di VEVOR sull'innovazione si estende alla fornitura di soluzioni su misura per le esigenze in evoluzione di diversi settori. Che si tratti di ottimizzare l’utilizzo dei fluidi nei sistemi idraulici o di introdurre funzionalità all’avanguardia, VEVOR mira a contribuire al progresso delle pratiche industriali. Le nostre soluzioni sono convenienti senza compromettere la qualità. Con design di alta qualità a un prezzo competitivo, VEVOR rimane in prima linea nel mercato dei serbatoi idraulici.

Disponiamo inoltre di un sistema che consente ai nostri clienti di ottenere un adeguato supporto post-acquisto. Il nostro servizio clienti è disponibile 24 ore su 24 per assicurarti un supporto sufficiente.

Vantaggi dei serbatoi VEVOR

Design personalizzabile: I nostri serbatoi possono essere personalizzati per soddisfare requisiti operativi specifici.
Supporto clienti: Disponiamo inoltre di un sistema che consente ai nostri clienti di ottenere un adeguato supporto post-acquisto. Il nostro servizio clienti è disponibile 24 ore su 24 per assicurarti un supporto sufficiente.

Potenziali pericoli nell'utilizzo del serbatoio idraulico e come mitigarli

La gestione impropria di un serbatoio idraulico può avere conseguenze disastrose. Sia a causa di un utilizzo errato che accidentale, un serbatoio idraulico può sviluppare problemi. Questi problemi possono iniziare in piccolo ma di solito portano a problemi più significativi. Pertanto, conoscere i problemi e come mitigarli può aiutarti moltissimo.

Perdite di fluido pressurizzato: I sistemi idraulici funzionano a pressioni elevate e una perdita nel serbatoio idraulico o nei componenti associati può essere altamente pericolosa. Le perdite di fluido pressurizzato non solo causano la perdita di potenza idraulica, ma possono anche comportare rischi ambientali, danni alle apparecchiature e potenziali lesioni ai lavoratori. Ispeziona e mantieni regolarmente il tuo sistema idraulico per rilevare e gestire le perdite di fluido. Inoltre, implementa sistemi di rilevamento delle perdite e utilizza il fluido appropriato per il tuo sistema.
Guasti dei componenti: I componenti del sistema idraulico, come valvole, guarnizioni e tubi flessibili, sono sensibili all'usura e alle sollecitazioni. Guasti a questi componenti possono causare rapide diminuzioni di pressione, con conseguente perdita di controllo sul macchinario e forse incidenti o danni alle apparecchiature vicine. Utilizzare componenti del sistema idraulico di alta qualità per garantire affidabilità.
Decompressione esplosiva: I sistemi idraulici possono subire una rapida decompressione, scaricando l'energia immagazzinata attraverso la pressione e il calore. Questa decompressione esplosiva può essere pericolosa, causando danni alle apparecchiature, esplosioni di fluidi e, in circostanze gravi, mettendo in pericolo il personale presente nell'area. Installare valvole o dispositivi limitatori di pressione all'interno del sistema idraulico per evitare la sovrapressurizzazione.

Considerazioni per la Scelta del Serbatoio Idraulico

Quando si seleziona un serbatoio idraulico, è fondamentale considerare diversi fattori:

Capacità: valuta attentamente la capacità di stoccaggio del serbatoio idraulico in base al flusso di fluido previsto e alla frequenza di utilizzo del sistema.
Materiale: scegli il materiale di costruzione del serbatoio idraulico in base alle condizioni ambientali e alle proprietà chimiche del fluido utilizzato nel sistema.
Dimensioni e forma: considera le dimensioni e la forma del serbatoio idraulico in relazione allo spazio disponibile nell’area di installazione e alle restrizioni di progettazione del sistema.
Accessori e caratteristiche aggiuntive: valuta se sono necessari accessori aggiuntivi come valvole di riempimento, valvole di scarico, indicatori di livello o sistemi di raffreddamento.
Normative e standard di sicurezza: assicurati che il serbatoio idraulico soddisfi le normative e gli standard di sicurezza pertinenti, inclusi quelli relativi alla pressione e alla resistenza strutturale.
Costi: considera il costo complessivo del serbatoio idraulico, compresi i costi di acquisto, installazione e manutenzione a lungo termine.

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