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淺談液壓係統汙染(rǎn)物的防與治

本文通過對液壓係統液壓介質造(zào)成汙染的(de)途徑和原因分(fèn)析及液壓介質(zhì)汙染能夠導致的液壓係統故障(zhàng)診斷,結合自己的工(gōng)作經驗和理(lǐ)論學習,介紹幾點控製液壓介質汙染的方法和措施,從而來保證液壓傳動的正常工作。
一、概(gài)述(shù):

液壓傳動(dòng)技術在18世紀誕生(shēng)後即得到迅猛發展。今天,液壓傳動設備在各行各(gè)業得到廣泛(fàn)的應用,在現代化的大型生產線和作業設備上體現得尤為充分(fèn)。各種油管繁多,液壓油在使用、更換中也(yě)存在一些(xiē)問題。液壓傳動技術有其不可比擬的優點(diǎn),這是它得以迅猛發展的主要原因,與此同時,液壓(yā)傳動設備又(yòu)有其脆(cuì)弱的(de)一麵(miàn),其中抗汙(wū)染能力低是突出的弱點。據有關資料記(jì)載,液壓故障有(yǒu)70%~80%是由油液汙(wū)染導致的。要保證液壓係(xì)統(tǒng)正常、可靠的運行,必須要保持係統的清潔。如何正確(què)使用與維護液壓係統,保證油液的清潔,是設備日常維(wéi)護和使用中的一項重要工(gōng)作。
二、造成液壓(yā)介質汙染的原(yuán)因及汙染導致液壓係統的故障:
(一)、液(yè)壓介質汙染(rǎn)的原因:
1、殘留汙染物:
製作、安(ān)裝(zhuāng)過程中潛伏(fú)在係(xì)統內部的汙染物。顯然,係統製作、安裝過程中潛伏的汙染物多為切屑、毛刺、型砂、塗料、磨(mó)料、焊渣、鏽片和灰(huī)塵等固體顆粒,它們對係統的危害比較(jiào)大,必須在這一階段加強(qiáng)管理,控製汙染(rǎn),確保安裝後的液壓係(xì)統能夠安全可靠地運行。
2、生成汙染(rǎn)物:
(1)、液壓油氧化(huà)變質析出物。設備在運轉(zhuǎn)過程中,液壓傳動中零件自身(shēn)的摩擦,元件與液壓油的摩擦(cā)以及液壓(yā)油的內摩擦,造成(chéng)油品的失效變質,引起(qǐ)油溫升高。在實際生(shēng)產過程中,潤滑油發生乳化變質,乳化的油品含有(yǒu)空氣,經運動壓縮產生大量的熱量,液壓係統引起局部過熱,使油液溫度升高。潤滑(huá)油在使用一段(duàn)時間後,因添加劑等原因,粘度會發生變化,粘度過高,增加了油液流動時能量損耗,也使油(yóu)溫升高;粘度(dù)過低,泄漏(lòu)就(jiù)會增多,同(tóng)樣會使油溫升高。泵的(de)過濾網如果堵塞會使吸油阻力變大,以致吸油管路中壓力過低,油泵的吸油腔中油液不能全部充滿空間,出現空穴現象,從而使溫度急劇升高,造成油溫上升(shēng)。液壓係(xì)統的散(sàn)熱裝置是(shì)在液壓油箱的散(sàn)熱麵積不夠時添加的冷卻油液裝置,如長期使用保養不當,冷卻散熱的表麵存在許多油泥和灰塵(chén),使散熱功(gōng)能減(jiǎn)退,從而使(shǐ)油溫上升。當液壓油處(chù)於高溫(wēn)時,一方(fāng)麵油中的高壓空氣與(yǔ)油分子(zǐ)直接接觸,空(kōng)氣中的氧(yǎng)分子(zǐ)引起(qǐ)油液氧化,生成有機(jī)酸,對金屬表麵起腐蝕作用;另一方麵(miàn),油液(yè)氧化析出粘滯物和浸漆物。
(2)、
液壓油中混入水分和空氣。多數液壓(yā)油中含有微量(小於0.1%)的水分,過多(duō)的含水量會使液壓油乳濁化,使(shǐ)其潤滑性能下降,對液壓油的氧化起初沒作用,但是能加劇汙垢集積。同時,混入液壓油中(zhōng)的空(kōng)氣還會增加油液的氧化作用,並引起液壓係統的(de)振動、爬行和氣蝕。
(3)、元件(jiàn)磨損、損壞生成汙染物。液壓元件工作時,運動(dòng)組件之間(jiān)的金屬與金屬、金屬與密(mì)封材料的磨損顆粒以及液流衝刷(shuā)下的軟管(guǎn)膠料、過濾(lǜ)材料脫落的顆粒和纖維、剝落的油漆(qī)皮等。
3、侵入汙染物
液壓係統在(zài)工作時,周圍環境中的汙染物(wù)通(tōng)過一切(qiē)可能的侵入點,如外露的往複運(yùn)動的活塞杆、油箱的進氣孔、注油(yóu)孔等侵入係統。
4、生物汙染物
微(wēi)生(shēng)物也可能像其(qí)它微小顆粒一樣侵入液壓介質,如(rú)果不加以阻止,微生物將繁殖生長並表現為粘質物,汙染介質。一般加殺菌劑或去除(chú)微生物繁殖的條件——水或(huò)營養物,以阻止生物汙染(rǎn)的增長。
5、逃脫汙染物
逃(táo)脫汙染物來(lái)自過濾器附近(jìn)的潛在的液流通道(如不密封的溢流閥或旁通及濾(lǜ)材的裂口等),以及使被截留顆粒上(shàng)的拖曳力大於過濾器纖維表麵的吸附力的流量脈(mò)動。這兩類逃脫汙染物(wù)應加以控製(zhì)。
(二)、油(yóu)液汙(wū)染導致液壓係統的故障主要表現在以下幾個(gè)方麵:
1、汙染顆(kē)粒侵入配合間(jiān)隙,配合零件的相對運動不(bú)靈活、靈敏度降低或動作(zuò)循環錯亂。在實際工作中發現, 若汙染顆粒(lì)進入葉片(piàn)泵轉子(zǐ)槽(cáo)與葉片之(zhī)間,就會產(chǎn)生卡住現象; 若進入齒輪泵的輪齒間與端蓋間, 就會加速齒麵和(hé)端麵的磨損(sǔn), 使容積效率隨之下降;對於液壓(yā)馬達, 當汙物侵入時, 也能產生類(lèi)似泵的不良(liáng)後果。對於方向閥, 當汙染顆粒侵入滑閥之間隙時, 會(huì)使(shǐ)閥芯移動不靈活甚至卡住。對於流量閥, 當汙染顆粒結集在節流口, 會使(shǐ)通流麵積發生變化, 影響速度的穩定性。對於壓力閥, 當汙(wū)染物(wù)粘附在閥座處(chù), 會影響閥座的密封性。而這種汙染(rǎn)物粘附(fù)在閥座上是經常處於變化狀態, 時而存在, 時而被油液(yè)衝走, 故引起對設備故障的判斷發生偏差。
2、汙染顆粒堵塞阻尼孔,使元件失靈,造(zào)成各(gè)種故障(zhàng)。
3、油液汙染後, 油的粘(zhān)度發生變化(huà), 防鏽性、 抗乳化性、 消泡性、 潤滑性等物理化學(xué)性(xìng)能降低, 從而引起液壓係(xì)統的各種故障。
通過以上幾點,油液汙染是液壓設備發生各種(zhǒng)故障的禍根(gēn)。有時隻需要清洗係統中(zhōng)某些元件, 故障即可消除。
三、 控製液壓介質汙染(rǎn)的(de)方法和措施:
液壓介質的汙染一(yī)般用汙(wū)染(rǎn)濃度(dù)來評價,為了將液壓介質的汙染(rǎn)危(wēi)害降低至最小的限度(dù),應減小其汙染濃度(dù),通常采用防和治的結合方法。1 以下是防的幾點方法;
(1)、防止汙染雜質混(hún)入液壓油
A 、
液壓(yā)用油,油桶要設置在幹淨安全的地(dì)方,加強管(guǎn)理。所用的油桶、濾油器、油(yóu)漏鬥(dòu)、油管等(děng)都應保(bǎo)持幹淨。裝運液(yè)壓油(yóu)的油桶(tǒng)必須事先清洗幹淨,油桶需專用,不要與其他油桶混(hún)雜(zá)。
B、液(yè)壓機械應經常保持清潔,為防止灰塵雜物落入油(yóu)液中,油(yóu)箱應加(jiā)蓋密封。
C、油(yóu)箱中的油液應根據工作(zuò)情(qíng)況定期更換。在換油時應將油箱底部積存的雜質去掉,將油箱清洗幹淨。
(2)、防止空氣進入液壓(yā)係統
為防止空氣進入液(yè)壓係(xì)統,在使用和維護時應注意以下(xià)幾點:
A、經常檢查油箱中的油麵高度(dù),保(bǎo)持有足夠的油量(liàng)。
B、在工作過(guò)程中,油液會(huì)損耗,必須及時(shí)補充(chōng)新的(de)同(tóng)規格的油液。
C、即使在最低油麵時,吸油管1:3和回油管口也應保持在油麵以下。
D、使用必須良好的密封件,失效的密封裝置(zhì)應及時更換(huàn),管接頭及(jí)各接合麵處(chù)的螺釘都要擰緊。
E、在使用(yòng)中(zhōng)盡量防止係統(tǒng)中各(gè)處(chù)的壓力低於大氣壓力或形成局部真空。
F、液壓係統(tǒng)中進入空氣是不可(kě)避免的(de),為了排(pái)除空氣,有的油缸(gāng)在最大行程範圍內往複運動幾次,以排除係統中的空氣。
G、在更換油箱中的油液後,應開動機器循環運轉幾次,以排除係統中的(de)空氣。
(3)、防止水(shuǐ)分混入(rù)液壓係統
A、存放液(yè)壓(yā)油的油桶底部有水,尤其(qí)是油桶露(lù)天放置時,更應特別注意。
B、混(hún)入係統中的空氣含有的水(shuǐ)汽冷凝成水。
根據以上原因,采取相應措施。並要注意從油桶的放油塞處將水排除(水的(de)密(mì)度比油大,水會沉在油箱底部)。
(4) 防止油溫過高
從維護(hù)使用方麵來看,可采(cǎi)取以下措(cuò)施:
A、經常注意保持油箱中的設計油量。一般要求油麵高度達(dá)到油箱高度(dù)的80%,以滿足油箱有足夠的散熱(rè)麵積和(hé)油液有足夠的循環冷卻條件。新機第一(yī)次裝油時,應將油箱裝滿,在起動運轉幾分鍾後,油液進入管道和油缸(gāng),油布會下(xià)降。因此,要(yào)再(zài)補充一部(bù)分油。
B、經常保持液壓的機械清潔,及時清除油箱、管路外部的汙穢,以利於(yú)散熱冷卻。
C、在保證液壓機械正常工作下,油泵壓力應(yīng)調到最低工作壓力,以減(jiǎn)少能量損(sǔn)耗。
D、正確選擇液壓係統中所用潤滑油的粘度,特別時(shí)添加潤滑油(yóu)時,注意油(yóu)液的牌號以保證其粘度,經常保持油液的幹淨,並及時更換油液。因(yīn)此,造(zào)成液壓係統(tǒng)油溫升高的原因有多種多樣(yàng),由油溫(wēn)升高引發(fā)的故障現象也各不相同,隻要(yào)仔(zǎi)細分析(xī)故障發(fā)生的原因並(bìng)加以防範、解決,設備一定能恢複(fù)正常運行。
(5)、防止液壓係統泄漏
A、鑄(zhù)件的焊件要保證質量,有條件時,液壓件在裝配前(qián)要進行耐壓試驗。
B、安裝(zhuāng)各接頭時,一(yī)定要(yào)使緊固(gù)螺母與接(jiē)頭上的螺紋配合適當。
C、選用粘度合適的液壓(yā)油,有較好的粘溫(wēn)性能。
D、液(yè)壓係統中許多元件廣泛采(cǎi)用間隙密封, 而間隙密封的密封性(xìng)與間隙大小( 泄漏量與間隙的立方成正) 、壓力差( 泄(xiè)漏量與壓力差成正比) 、油封長度 ( 泄漏量與長度成反比)、加工質量及油的(de)粘(zhān)度(dù)等有關。
E、要保證油封和(hé)密封件的質量,材質,幾何形狀和精(jīng)度要(yào)符合設(shè)計要(yào)求。
F、各種液壓(yā)元件中廣(guǎng)泛采用密封(fēng)件密封, 其密封件的密封效果與密封件材、密封件的表麵質量、 結構等有關。如密封件材料低劣、 物化性不穩定、 機械(xiè)強度低(dī)、 彈性和耐磨性低等,則都因密封效果不良而泄漏; 安裝密封件的溝槽尺寸設計不(bú)合理(lǐ), 尺寸精度及(jí)粗糙度差, 預壓縮量小而密(mì)封不好(hǎo)也會引起泄漏。
G、各(gè)種密封圈特別是O型密封圈很多,而且相(xiàng)鄰尺(chǐ)寸的直徑差別不(bú)大,憑助較難分辨。因此,各種規格的密封圈應標明(míng)尺寸,分別儲存,避(bì)免大小的混雜。
2.以下是治的幾點方(fāng)法
(1)、合理設計液壓油箱,保證油箱(xiāng)既能起溶液雜質,分享油(yóu)中氣(qì)泡的作用,又可防(fáng)止外界塵埃和空氣混(hún)入液壓介質。
(2)、合(hé)理設計液壓係統,采取必要(yào)的散熱,冷卻(què)措施,保證(zhèng)液壓介質的溫度(dù)處於正常工作(zuò)範圍。
(3)、在液壓係統中(zhōng)裝設適當的濾油器,濾除液壓介質(zhì)中各種汙染物。
因液壓傳動介質除傳遞能量外,還起(qǐ)著潤滑摩擦副的作用,因此液壓介質的(de)清潔度對液壓元件和係統的工(gōng)作可靠性和使用壽命有很大的影響。所以液壓介質的汙染控製不容(róng)忽視
四、結論:
經過多年對(duì)設備進行維護保養特(tè)別是其(qí)
液(yè)壓係統的維護修理說明:液(yè)壓係統汙染控(kòng)製(zhì)貫穿於整個日常維護(hù)、保養過程,要求(qiú)操作者和修理人員(yuán)在每一步都要考慮到保潔措(cuò)施,最大限度降低係統汙染,確保施(shī)工後的液壓係(xì)統能夠安全、可靠地運行。綜合分析係統配置的(de)失效與損壞、係統泄漏、係統原設(shè)計上(shàng)存在的不足。隻(zhī)要仔細分析(xī)故障發生的原因(yīn)並加以防(fáng)範、解決,設備一定能恢複正常運行。

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