انتخاب روغن هیدرولیک در خودکار واگن‌های مترو

چالش آغازین انتخاب روغن هیدرولیک درِ خودکار واگن‌های مترو

انتخاب روغن هیدرولیک درِ خودکار واگن‌های مترو مستقیماً بر ایمنی، سرعت عملکرد و هزینه نگهداری اثر دارد. در شرایط بهره‌برداری شهری ایران (گرمای تابستان، گردوغبار تونل، توقف و حرکت‌های مکرر)، روغن باید در برابر هوادهی، اکسیداسیون و افت گرانروی پایدار بماند. در این مقاله به مقایسه پایه‌های روغن (Mineral، PAO، Esters)، انتخاب گرید ISO VG و شاخص گرانروی، بسته‌های افزودنی AW/EP (روی‌دار/فاقد روی)، سازگاری الاستومر، تمایل به کف/هوادهی و فیلترپذیری می‌پردازیم.

همچنین دستور پایش آلودگی بر مبنای NAS/ISO 4406، انطباق با پمپ‌ها/عملگرها و برنامه تعویض/Top-up ارائه می‌شود. در صورت نیاز به تامین پروژه‌ای، امکان «فروش عمده روغن»، «پخش عمده روغن» و «عمده‌فروشی روغن» نیز بررسی می‌شود.

• گرید گرانروی و شاخص گرانروی بالا، ثبات حرارتی و سرعت پاسخ را تضمین می‌کند.
• افزودنی‌های مناسب AW/EP از سایش پمپ‌ها و شیرها جلوگیری می‌کنند.
• کنترل آلودگی ذره‌ای/آبی، کلید کاهش کاویتاسیون و نشتی زودهنگام است.
• سازگاری با الاستومرهای NBR/HNBR/FKM از تورم یا ترک‌خوردگی آب‌بندها پیشگیری می‌کند.

سازوکار سیستم هیدرولیک درهای مترو و الزامات عملکردی

درهای خودکار مترو معمولاً توسط یک یونیت هیدرولیک جمع‌وجور (HPU) شامل مخزن، پمپ دنده‌ای یا پیستونی کوچک، فیلتر فشار/برگشت، مبدل حرارتی (در برخی مدل‌ها) و منیفولد شیرهای کنترل هدایت می‌شود. عملگرها اغلب سیلندرهای دوطرفه‌اند و برای باز/بسته‌شدن نرم و ایمن، نیازمند سیال با پاسخ سریع، حداقل تاخیر و هوای آزاد کم هستند. تراکم سفرها، شوک‌های ناشی از برخورد در با مسافر و آلاینده‌های تونل، شرایط کاری را سخت‌تر می‌کند.

روغن هیدرولیک در این کاربرد باید:

• انتقال توان پایدار با افت فشار حداقلی فراهم کند.
• سایش پمپ و شیر را با افزودنی‌های ضدسایش کنترل کند.
• هوای حل‌شده را سریع آزاد و از کف مداوم جلوگیری کند.
• با آب‌بندها و آلیاژهای زرد (برنز/برنج) سازگار باشد.
• در چرخه‌های مکرر، اکسیداسیون و لاک‌/ورنی‌شدن را به تعویق اندازد.

گرانروی و شاخص گرانروی: انتخاب ISO VG و VI مناسب

انتخاب گرانروی به دمای محیط، طراحی پمپ، طول خطوط و سرعت پاسخ‌گویی بستگی دارد. در متروهای ایران، بازه دمایی در اتاقک تجهیزات معمولاً 10 تا 45 درجه است، اما در تابستان ممکن است بالاتر رود. پیشنهاد کلی:

• محیط‌های خنک/زمستانی: ISO VG 22 یا 32 برای کاهش تلفات ویسکوزیته و استارت آسان.
• شرایط معتدل تا گرم: ISO VG 32 یا 46 برای حفظ فیلم روغن و کاهش نشتی داخلی.
• برای نوسان دمایی زیاد: استفاده از روغن‌های HVLP با VI بالا (شاخص گرانروی بالاتر از 140) جهت ثبات گرانروی.

نکته مهم: روغن‌های HV (VI بالا) از بهبوددهنده‌های گرانروی بهره می‌برند؛ کیفیت پلیمر و پایداری برشی آن‌ها حیاتی است تا در چرخه‌های مکرر برش نخورد و گرانروی افت نکند. معیار پذیرش، تغییر گرانروی در آزمون برش کمتر از ±10% و حفظ فشار/زمان سیکل ثابت است. برای سیستم‌هایی با ولوهای تناسبی ریزمجرایی، گرانروی پایین‌تر به پاسخ سریع‌تر کمک می‌کند؛ ولی باید با نشتی داخلی و فرسایش توازن یابد.

افزودنی‌ها، AW/EP و سازگاری مواد

بسته افزودنی روغن هیدرولیک عامل تمایز عملکردی است. در درهای مترو، توصیه‌های عمومی عبارت‌اند از:

• AW/EP: افزودنی‌های ضدسایش مبتنی بر ZDDP (روی) رایج و کارآمدند؛ با این حال در سیستم‌هایی با نگرانی رسوب خاکستری یا حضور آلیاژهای خاص (نقره) می‌توان از بسته‌های Ashless (فاقد روی/فسفر) استفاده کرد.
• ضدکف و رهاسازی هوا: ضدکف سیلیکونی در حد کنترل‌شده و قابلیت جدایش هوا زیر 5 دقیقه در دمای 50°C (راهنمای سازنده) برای جلوگیری از تأخیر حرکت.
• بازدارنده اکسیداسیون/خوردگی: برای مقابله با گرمای محبوس و رطوبت تونل.

سازگاری الاستومر:

• NBR/HNBR: با روغن‌های معدنی و PAO سازگار؛ استرهای سنتزی ممکن است باعث تورم بیشتر شوند؛ در صورت استفاده از استر، حتماً تأییدیه سازنده آب‌بند را بگیرید.
• FKM (وایتون): سازگاری گسترده‌تر، مناسب برای دماهای بالاتر.

سازگاری فلزات زرد: روغن انتخابی باید آزمون خوردگی مس (مانند ASTM D130) را پاس کند. برای سیستم‌های دارای بوش‌های برنزی، پاکیزگی و کنترل اسیدیته (TAN) اهمیت مضاعف دارد.

مقایسه پایه‌های روغن: Mineral، PAO و Esters

سه خانواده اصلی برای این کاربرد مطرح‌اند: روغن معدنی تصفیه عمیق (Group II/III)، پلی‌آلفااولفین‌ها (PAO) و استرهای سنتزی. قبل از ورود به جدول، این راهنمای تفسیر را مدنظر داشته باشید:

• «VI بالاتر» یعنی پایداری بهتر گرانروی در نوسان دما؛ اما به پایداری برشی هم نگاه کنید.
• «رهاسازی هوا» و «تمایل به کف» شاخص‌های کلیدی در پاسخ‌گویی در؛ زمان رهاسازی کمتر بهتر است.
• «فیلترپذیری» یعنی افت فشار کم و عدم مسدودشدن زودهنگام فیلتر؛ با سازگاری افزودنی‌ها مرتبط است.
• ارزیابی هزینه را با «طول عمر سرویس» و «کاهش توقفات» بسنجید، نه فقط قیمت هر لیتر.

کنترل آلودگی، کف و فیلترپذیری (ISO 4406/NAS)

آلودگی ذره‌ای/آبی علت ریشه‌ای بسیاری از خرابی‌هاست: کاویتاسیون پمپ، گیرکردن قرقره ولو و نشتی آب‌بند. توصیه‌های پایش:

• پاکیزگی هدف: بسته به حساسیت ولوها، در محدوده ISO 4406: 18/16/13 تا 17/15/12. برای ولوهای تناسبی ریز، نزدیک‌تر به 17/15/12 هدف‌گذاری شود. معادل تقریبی در NAS 1638: کلاس 6–8.
• نمونه‌برداری: هر 3 تا 6 ماه یا هر 2000 تا 3000 سیکل کاری (هرکدام زودتر)، از خط برگشت و مخزن.
• فیلترها: در مکش از توری محافظ، در فشار برگشت فیلتر β≥200 در 10 میکرون (یا 6 میکرون برای ولوهای حساس) استفاده شود. افت فشار و آلارم اشباع فیلتر پایش گردد.
• رطوبت: در صورت امکان، از تنفس‌گیر رطوبت‌گیر استفاده و در باز و بسته‌کردن مخزن از ورود گردوغبار جلوگیری شود.

کف و هوادهی: ضدکف بیش از حد می‌تواند هوا را ریزدانه کند و رهاسازی را دشوار نماید. معیار عملیاتی، کاهش تأخیر پاسخ در پایان‌کورس و حذف لرزش است. در صورت تداوم کف، منبع هوا (نشتی در سمت مکش پمپ یا سطح پایین روغن) را بیابید و رفع کنید.

انطباق با پمپ‌ها و عملگرها؛ برنامه نگهداری، تعویض و Top-up

سازگاری با پمپ‌ها/عملگرها

• پمپ دنده‌ای: با Mineral/PAO در ISO VG 32/46 عملکرد مطمئن؛ افزودنی AW ضروری.
• پمپ پیستونی کوچک: به پاکیزگی و رهاسازی هوا حساس‌تر؛ PAO یا HVLP با VI بالا انتخاب بهتری است.
• سیلندرها: جلوگیری از پدیده Stick-Slip با گرانروی متعادل و افزودنی اصطکاک کنترل‌شده.

برنامه نگهداری و تعویض

• پایش شرایط: ویسکوزیته (±10% نسبت به نو)، عدد اسیدی (TAN)، آب، و پاکیزگی ISO 4406.
• تعویض مبتنی بر وضعیت: اگر ویسکوزیته یا TAN خارج از محدوده، آلودگی کنترل‌ناپذیر یا تغییر رنگ/بوی شدید مشاهده شد، تعویض و شست‌وشوی سیستم انجام گردد.
• Top-up هوشمند: از همان نوع/گرید استفاده کنید؛ اختلاط پایه‌های ناهمخوان (مثلاً استر با مینرال) بدون تایید سازنده توصیه نمی‌شود.
• نشتی‌ها: اگر «افزایش سطح روغن بیش از 10% حجم مخزن در یک ماه» نیاز شد، نشتی‌ها و شرایط آب‌بندها بررسی و رفع گردد.

تامین پروژه‌ای و زنجیره پخش

برای خطوط پرتردد، مدیریت موجودی و «تأمین عمده» اهمیت دارد. موتورازین با «فروش عمده روغن» و «پخش عمده روغن» به کارگاه‌های مترو، امکان استانداردسازی برند/گرید، تضمین بچ یکسان و ردیابی آزمایشگاهی را فراهم می‌کند. برای آشنایی با گستره خدمات و انتخاب از سبد محصولات، صفحات روغن موتور و روغن صنعتی را ببینید. «فروش عمده» به کاهش هزینه هر لیتر و یکپارچه‌سازی نگهداری کمک می‌کند.

پرسش‌های متداول

1.روغن HVLP چه زمانی ضرورت دارد؟

وقتی نوسان دما زیاد است و پاسخ یکنواخت در سرعت‌های مختلف نیاز دارید. VI بالاتر ثبات گرانروی را حفظ می‌کند، به‌ویژه در تابستان‌های گرم یا اتاقک‌های با تهویه محدود.

2.آیا روغن PAO با آب‌بند NBR سازگار است؟

بله، در اغلب موارد سازگار است و تورم کنترل‌شده دارد. با این حال، در سیستم‌های قدیمی، تست نقطه‌ای آب‌بند توصیه می‌شود.

3.کد پاکیزگی ISO 4406 پیشنهادی برای ولوهای حساس چیست؟

در محدوده 17/15/12 هدف‌گذاری کنید. اگر سیستم شما ولوهای تناسبی بسیار ریز دارد، به 16/14/11 نزدیک شوید. این نیازمند فیلتراسیون دقیق و کنترل رطوبت است.

4.اختلاط روغن‌های پایه متفاوت مجاز است؟

تنها در شرایط اضطراری و برای رسیدن به سطح ایمن؛ سپس در اولین فرصت، سیستم را به روغن منتخب یکپارچه برگردانید. اختلاط استر با مینرال/PAO بدون تایید سازنده توصیه نمی‌شود.

5.چرخه تعویض ثابت بهتر است یا مبتنی بر تحلیل؟

روش مبتنی بر تحلیل (Condition-Based) به‌صرفه‌تر و مطمئن‌تر است؛ با این حال، یک سقف زمانی ایمن (مثلاً هر 12–18 ماه) به‌عنوان بکاپ در کنار تحلیل پیشنهاد می‌شود.

جمع‌بندی

انتخاب روغن هیدرولیک درِ خودکار واگن‌های مترو یک تصمیم صرفاً قیمتی نیست؛ ترکیبی از مهندسی سیال، مدیریت ریسک و الزامات بهره‌برداری شهری در ایران است. برای دستیابی به عملکرد پایدار، ابتدا شرایط واقعی خط (دما، گردوغبار، نوع پمپ، حساسیت ولوها) را مشخص کنید.

سپس گرید ISO VG 32 یا 46 را بسته به دما برگزینید و در صورت نوسان زیاد، به HVLP با شاخص گرانروی بالا ارتقا دهید. در انتخاب بین Mineral، PAO و Esters، معیار را «هزینه کل مالکیت» قرار دهید: اگر چرخه‌های زیاد، پاسخ سریع و پایداری اکسیداسیون اولویت دارد، PAO معمولاً ارزش افزوده خود را با کاهش توقفات نشان می‌دهد؛ برای بودجه‌محور بودن، Mineral با بسته افزودنی باکیفیت و فیلترینگ مناسب همچنان گزینه‌ای امن است.

از منظر EEAT، توصیه‌های این راهنما بر اصول پذیرفته‌شده صنعت هیدرولیک تکیه دارد: پاکیزگی هدف ISO 4406، آزمون‌های سازگاری مواد و پایش شاخص‌هایی مانند ویسکوزیته و TAN. «محتوای مفید» یعنی راهکاری که در کارگاه شما قابل اجرا باشد: نمونه‌برداری دوره‌ای، ثبت تاریخچه سیکل‌ها، استفاده از فیلترهای β بالا و تنفس‌گیر رطوبت‌گیر. در تامین، استانداردسازی برند/گرید و «تأمین عمده» از یک مرجع متخصص مانند موتورازین، مدیریت موجودی و کیفیت یکنواخت را ساده می‌کند. برای جزئیات سبد محصولات و خدمات، بخش‌های روغن صنعتی و گستره خدمات در دسترس است.

• کلید موفقیت: انتخاب گرانروی درست، افزودنی متناسب، پاکیزگی پایدار.
• هوادهی و کف را با طراحی مکش سالم، ضدکف کنترل‌شده و رهاسازی هوای سریع مهار کنید.
• با تحلیل دوره‌ای، تعویض را مبتنی بر وضعیت انجام دهید و Top-up را هم‌نوع نگه دارید.
• برای پروژه‌های بزرگ، «فروش عمده روغن» و «پخش عمده روغن» هزینه چرخه عمر را کاهش می‌دهد.