液压系统的污染与对策.docVIP

目 录 摘要 第一章 绪论………………………………………………………………………………1 (一)液压系统污染控制的意义………………………………………………………1 (二)液压系统污染物来源维护、保养、维修中造成的污染在设备正常维护保养中更换滤芯和液压油、清洗油箱，维修拆装液压缸、阀等也会使固体颗粒、水、空气、纤维等进入液压油中液压油是液压机械的血液，具有传递动力、减少元件间的、隔离磨损表面、虚浮污染物、控制元件表面氧化、冷却液压元件等功能。因此液压油是否清洁，不仅影响液压系统的工作性能和液压元件的使用寿命，而且直接关系机械能否正常工作。液压机械的故障直接与液压的污染度有关，因此控制液压油污染是十分重要的。油液污染会使系统工作不正常，常出故障元件磨损加快，寿命缩短损坏。具体危害如下：污染物会加速泵的运动零件的磨损，导致液压装置内泄漏增加，造成油泵的容积效率降低，机械效率降低元件寿命缩短动力利用率低下最后运动减慢。污染物会使阀的滑动零件被磨损，控制阀磨损，则导致执行机构定位精度差，泄漏增加，进而导致系统过热。污染物沉淀使滑阀粘结，从而导致电磁线圈失效，阀芯粘结的可能产生大的冲击负载，进而损坏软管、管件、接头及其他部件。污染物会使截流口和压力阀的阻尼孔时堵时通，引起系统工作压力不稳定、动作不灵敏。污染物会加速密封件损坏和钢或活塞杆负载能力降低还会使缸的缓冲失灵。污染物会把滤网堵，泵吸油困难而吸入空气产生噪声并使泵发热。 (6) 污染物会把阀芯卡住，使阀动作失灵造成事故油液混入水分会使油变质，这不仅腐蚀件和影响聚氨脂橡胶密封件的性能，同时，由于油膜变化会使工作台运行时产生“爬行”。。在一个CETOP3阀中，阀芯与阀孔之间的径向间隙可能小于2.5。比如在电气操作的阀中，作用在电磁铁上的力，有液动力、弹簧力、摩擦力和惯性力，液动力、弹簧力和惯性力是固定的，摩擦力则在很大程度上与系统清洁度有关。如果系统被尺寸与半径间隙和直径间隙相当的颗粒污染，则移动阀芯需要很大的力。有一种更为严重的情况是由淤积造成的，污染物在压力下被挤进间隙，最终导致油膜破坏和阀芯卡紧。以在21下工作的CETOP3阀为例见图2-2，与电磁铁的作用力相比，如果一个此类型的阀，在弹簧偏置位置或通电位置停留一段时间，则阀芯与阀孔之间会发生淤积并导致其完全不动。 图2-2 方向阀阀芯的关键间隙 (3) 污染影响润滑性能 精密元件滑动表面间隙的油膜厚度是0.5—5，按照ISO4406污染度等级标准每毫升液压油含5—15固体污染颗粒的数量占总数的95%，即在液压油液中有95%以上的悬浮物不能自然沉降，如悬浮在油液中0.1—20以上的铜铁等金属粉末固体颗粒。油中含有气体和水分会引起液压油乳化，油水不易分离，如果油中的金属固体颗粒与水分混合在一起，就会破坏油膜，影响粘度，降低油的润滑性能，使液压系统处于严重超温工作状态，加速油的酸化作用造成金属零件的锈蚀。 检测结果表明，油压机用的新旧液压油污染度（ISO4406）等级，一般比液压系统的设定目标清洁度（ISO4406）等级高2—12个等级，每一毫升液压油含大于5的固体颗粒从320个增加到320000个不等，高出64—1000倍污染，加快了液压油的劣化（酸化）速度，影响液压油油液品质，缩短油液的使用寿命，使油的有效利用率逐步降低至少3—6倍。由此可见，污染物是设备润滑的大敌，是引起油液劣化的主要根源之一。 2.2.3 污染影响环保效益 由于系统污染和油液污染等原因，许多企业将设备用过的液压油更换出来弃置处理，更换一次报废一批，导致油的利用率低，大大缩短了油品的使用寿命，设备油耗高既浪费资源又污染环境。 由于液压油污染而导致液压元件的失效还有一些原因，比如油液化学和物理性质的变化，这主要是由于系统的过热、过载以及油液泄露而引起的。统计资料表明，液压系统故障是由颗粒污染物引起的，这些颗粒通常来自液压元件的磨损由液压系统内部生成，另有一部分颗粒来自外界在液压系统装配或维修时带入。因此油液的颗粒污染是液压系统失效的最主要根源，也是液压系统污染控制和在线检测液压油污染度的主要依据。 3 油液污染度测定及污染度的等级 3.1 典型的固体颗粒污染物 固体颗粒主要由剥落物、胶质、金属粉末、空气中带来的粉尘、砂子、研磨粉、沉积物和纤维等组成。固体污染物主要来源于以下几个方面：系统硬管管道内壁附着的片状铁锈，酸洗后残留在管内的化学药品类硬管在切割和套丝等加工过程中存留的铁屑密封件，密封圈残渣。由于结合部位的锐边及尺寸等条件限制，可能将密封件部分损坏，损害部分直接进入系统高压软管总成内部灰尘及部分接头部位残留胶状碎片液压系统装配现场由于环境因素进入管道内部的石子、尘土等，这种情况并不多液压元件内部存留的型砂残留物、加工铁屑、密封残渣等。由于液压元