浅谈液压油的污染与控制

摘要:铝加工设备用的液压油对污染很敏感,污染后的液压油对液压元件的危害很大,资料表明,现场70%-80%液压系统的工作不稳定和出现故障是由液压油的污染造成的。污染后的液压油需要进行净化或更换,而损坏的液压元件需要维修或更换,因而给企业带来经济损失。本文结合铝加工设备的实际情况来阐述液压油的污染原因及控制方法。

关键词:液压油 污染 污染控制

1 液压油污染的原因

1.1 固体物污染:指液压元件以及管道、油箱在制造、储存、运输、安装、维修过程中,带入的砂粒、铁屑、磨料、焊渣、锈片、油垢、棉纱等,当污染物颗粒尺寸大于元件或系统的小孔时,会堵塞小孔;而颗粒不大的,如果其数量多,会引起淤积堵塞性的故障。这些颗粒的尺寸等于或小于运动副间隙时,会进入间隙,使运动副表面划伤,其作用相当研磨剂,加速运动副表面的磨损。其结果使液压元件的泄漏增加,使液压泵、液压马达和液压缸的容积效率降低,控制系统刚性减少,回油滤芯堵塞严重时,会被击穿,失去过滤作用,造成系统的恶性循环。

1.2 侵入物的污染:指周围环境中的污染物,例如空气、尘埃、水滴等通过一切可能的侵入点,如外露的往复运动活塞杆、油箱的通气孔和注油孔等侵入系统所造成的液压油液污染;还如维修过程中不注意清洁,将环境周围的污染物带入,甚至不用过滤器,过滤器几年不清洗、滤网不经常清洗、换油或补油时不注意油的过滤、脏的油桶未经过严格的清洗就拿来用,从而把污染物带入。

1.3 液压油中混入的其它油品。不同品种、不同牌号的液压油其化学成分是不相同的,当液压油中混入其它油品后,就改变了其化学组成,从而使用其性质也发生变化。

1.4 污染度等级:工作介质的污染用污染度等级来表示,它是指单位体积工作介质中固体颗粒污染物的含量,即工作介质中所含固体颗粒的浓度。为了定量地描述和评定工作介质的污染程度,国际标准化组织的标准ISO4406中已经给出了污染度等级标准。

2 液压油污染的危害

2.1 固体颗粒和胶状生成物堵塞过滤器,使液压泵吸油不畅、运转困难,产生噪声;堵塞阀类元件的小孔或缝隙,使阀类元件动作失灵。

2.2 微小固体颗粒会加速有相对滑动零件表面的磨损,使液压元件不能正常工作;同时,它也会划伤密封件,使泄漏流量增加。

2.3 水分和空气的混入会降低液压油液的润滑能力,并加速其氧化变质;产生气蚀,使液压元件加速损坏;使液压传动系统出现振动、爬行等现象。

3 污染的控制

为了延长液压元件的使用寿命,保证液压传动系统的正常工作,应将液压油液的污染程度控制在一定的范围内。一般常采取如下措施来控制污染:

3.1 消除残留物污染:液压系统组装前后,应对零件进行清洗。

3.2 减少外来的污染:为了减少液压系统的污染源,改善设备的运转环境,加强粉尘治理,减少工作现场的粉尘。油箱通大气处要加空气滤清器,向油箱灌油应通过过滤器,维修拆卸元件应在无尘区进行。

3.3 滤除系统产生的杂质:根据系统和元件的不同要求,分别在泵的吸油口、压力管路、泵的吸油管路、回油管路、伺服阀或调速阀的进油口处,按照要求的过滤精度,设置过滤器,选用过滤器时还要考虑纳垢能量。在精度相同的情况下,应尽量选用滤油面积大的过滤器。应定期检查过滤器的滤网有无破裂,若有破裂要及时更换,对变质油和清洁度超标油禁止使用,油箱内壁一般不要涂刷油漆,以免油中产生沉淀物质,为防止空气进入系统,回油管口应在油箱液面以下,液压泵和吸油管应严格密封。应根据需要,在系统的有关部位设置适当精度的过滤器,并且要定期检查、清洗或更换滤芯。

3.4 控制液压油液的工作温度:在没有特定要求的情况下,可有限考虑选用体积式调速回路,此种调速回路温升小、效率高;用扩大油箱容量和通风自然冷却来缓解油温的升高;另外还可以采用双油箱结构方案,以实现不同温升情况下的油温调节;当系统功率损失较大,发热量大而结构又不允许有较大的油箱容量的情况下,可采用冷却器进行强制冷却。

3.5 加强液压系统的维护保养和管理

3.5.1 选择合适的液压油。要根据液压系统的特点和使用环境,选择合适的液压油,首先要求具备合适的粘度、合适的固体颗粒污染等级,其次,要考虑液压油的抗氧化性、抗乳化性及是否有耐磨添加剂等,此外,还需考虑液压工作介质与元件金属材料及其密封材料的相容性。

3.5.2 加强油品管理。为保证出库油品的质量,必须定期对库存油料进行取样化验。新油入库时应化验,不合格的油品不准入库;油应妥善保管;建立液压设备“用油卡”;油液转筒或注入时应过滤;并注意油桶、注油口、漏斗口等容器的清洁。

3.5.3 加强运行巡视,经常定期检查并按时清洗滤芯、油箱、管道和元件内部的污垢,定期更换滤芯。建立液压系统一级保养制度;可以从滤芯的堵塞快慢来粗略判断液压油的污染程度,要注意油温、油位、压力的变化。油温过高将加速油液老化,发现油温不正常时,应检查冷却系统是否有故障;油位过低会使吸油困难,并引起噪声和气蚀,油位降低过快说明系统中有不正常的泄漏;压力不稳,说明滤油器或油位油问题。

3.5.4 通过检查油质来确定是否该换油。因为不同的液压油的使用寿命不同,同一种液压油在不同的设备、不同的环境、不同的维护条件下,使用期限相差很大。常用来检测液压油污染度的方法有以下几种:铁谱分析法、光谱分析法、重量分析法、自动颗粒计数法、目测法和比色法。换油时要清洗油箱,冲洗系统管道元件。为了有效地控制液压系统的污染,以保证液压系统的工作可靠性和液压元件的使用寿命,国家制定的典型液压元件和液压系统清洁度等级见表。 4 结论

通过了解液压油污染所带来的危害,学习如何控制液压油污染的方法,在日后的实际工作中,加强液压油的管理工作,杜绝因污染造成的损失,大大提高系统性能的稳定或元件的使用寿命,降低大量的人力、物力,提高设备的开动率。

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