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液压系统油液选取及污染危害控制方法

时间:2016-01-16  作者:杨录田

摘要:分析了液压系统油液选取及油液污染的来源和危害,并对使用过程中液压系统油液污染的控制提出了防控措施。
论文关键词:液压系统,油液污染,污染控制,油液选取

在液压系统教学过程中,经常遇到由于液压油选取不当或液压油液污染造成液压泵振动、噪声及异常声,液压油泄露、温升等故障,在这里结合本人的实践经验就液压油选取、液压油污染及防控和系统定期保养作以介绍。

1 正确选用液压油

液压油选取主要从三个方面进行:粘度、清纯度和质量等级。

1.1液压油的粘度应根据OEM推荐,不能过高,也不能过低。粘度过高,设备工作效率降低,流动阻力增大,油温升高,油品氧化加快;粘度过低,油膜厚度不足,配件磨损加剧,油温升高,油品氧化加快,设备工作平稳性差。因此,液压油在粘度选取时要根据设备要求进行。

1.2 液压油的清纯度必须满足系统的要求,可参考表1选取。

表1 液压油的清纯度选择参考表

系统类型

建议清纯度

低压力型-人手控制

20/18/15或更好

低-中压力型-电液控制

19/17/14或更好

高压力型-伺服阀控制

16/14/11或更好

1.3液压油质量等级

国内矿物油型液压油的品种及质量特性按分类标准GB 7631.2-87分别归纳叙述如下,可以根据液压系统要求正确选取。

1.3.1 L-HL液压油

HL液压油是由精制深度较高的中性油作为基础油,加入抗氧、防锈和抗泡添加剂制成,适用于机床等设备的低压润滑系统。HL液压油具有较好的抗氧化性、防锈性、抗乳化性和抗泡性等性能。

1.3.2 L-HM液压油

HM液压油是在防锈、抗氧液压油基础上改善了抗磨性能发展而成的抗磨液压油。L-HM液压油采用深度精制和脱蜡的HVIS中性油为基础油,加入抗氧剂、抗磨剂、防锈剂、金属钝化剂、抗泡沫剂等配制而成,可满足中、高压液压系统油泵等部件的抗磨性要求,适用于使用性能要求高的进口大型液压设备。

1.3.3 L-HG液压油

HG液压油亦称液压-导轨油,是在L-HM液压油基础上添加抗粘滑剂(油性剂或减摩剂)构成的一类液压油,适用于液压及导轨为一个油路系统的精密机床,可使机床在低速下将振动或间断滑动(粘-滑)减为最小。

1.3.4 L-HV液压油

HV液压油是具有良好粘温特性的抗磨液压油。该油是以深度精制的矿物油为基础油并添加高性能的粘度指数改进剂和降凝剂,具有低的倾点、高的粘度指数(>130)和良好的低温粘度。同时还具备抗磨液压油的特性,以及良好的低温特性和剪切安定性。该产品适用于寒区-30℃以上、作业环境温度变化较大的室外中、高压液压系统的机械设备。

1.3.5 L-HS液压油

HS液压油是具有更良好低温特性的抗磨液压油。该油是以合成烃油、加氢油或半合成烃油为基础油,同样加有高性能的粘度指数改进剂和降凝剂,具备更低的倾点、更高的粘度指数(>130 )和更优良的低温粘度。同时具有抗磨液压油应具备的一切性能和良好的低温特性及剪切安定性。

当然,除了主要考虑这几方面以外,还要考虑抗氧化能力,抗乳化能力等。

2 液压系统油液清洁度的控制

2.1液压系统油液污染物的来源与危害

液压系统的污染物,指在油液中对系统可靠性和元件寿命有害的各种物质。主要有以下几类:固体颗粒、水、空气、化学物质、微生物和能量污染物等。系统的污染物混入液压系统后会加速液压元件的磨损烧伤,甚至破坏,或者引起阀的动作失灵,或者引起噪声;污染物会堵塞液压元件的节流孔或节流缝隙,改变液压系统的工作性能,引起动作失调甚至完全失灵,产生误动作而造成事故;灰尘颗粒在液压缸内会加速密封件的损坏和缸筒内表面的拉伤,使泄漏增大,推力不足或者动作不稳定,速度下降,产生异常的声响与振动;还可能引起滤网堵塞,液压泵吸油困难,回油不畅而产生气蚀、振动和噪声,堵塞严重时会因阻力过大而将滤网击穿,完全丧失过滤作用,造成液压系统的恶性循环。

2.2 控制液压油污染方法

2.2.1 残留污染物的控制

液压元件制造过程中要加强各工序之间的清洗、去毛刺,装配液压元件前要认真清洗零件。加强出厂试验和包装环节的污染控制,保证元件出厂时的清洁度并防止在运输和储存中被污染。装配液压系统之前要对油箱、管路、接头等彻底清洗,未能及时装配的管子要加护盖密封。在试车之前要冲洗系统。暂时拆掉的精密元件及伺服阀用冲洗盖板代之。与系统连接之前要保证管路及执行元件内部清洁。

2.2.2 侵入污染物

保证油箱或油桶的有效密封,从油桶取油之前先清除桶盖周围的污染物,加入油箱的油液要按规定过滤,加油所用器具要先行清洗,从油桶向油箱注油或从中放油时都要经过过油装置过滤。系统漏油未经过滤不得返回油箱,与大气相通的油箱必须装有空气过滤器,通气量要与机器的工作环境与系统流量相适应。要保证过滤器安装正确和固定紧密,污染严重的环境可考虑采用加压式油箱或呼吸带。防止空气进入系统,尤其是经泵吸油管进入系统。在负压区或泵吸油管的接口处应保证气密性。所有管端必须低于油箱最低液面。泵吸油管应该足够低,以防止在低液面时空气经漩涡进入泵。另外,防止冷却器或其他水源的水进入系统。

2.2.3 生成污染物

要在系统的适当部位设置具有一定过滤精度和一定纳污容量的过滤器,并在使用中经常检查与维护,及时清洗或更换滤芯。使液压系统远离或隔绝高温热源,设计时应使油温保持在最佳值,需要时设置冷却器,发现系统污染度超过规定值时,要查明原因,及时消除,单靠系统在线过滤无法净化污染严重的油液时,可使用便携式过滤装置进行系统外循环过滤。定期取油样分析,以确定污染物的种类,针对污染物确定需要对哪些因素加强控制,定期清洗油箱,要彻底清理掉油箱中所有残留的污染物。

3 定期保养注意事项

3.1 设定正确的检查和清洗程序

正确清洗液压系统。切忌使用煤油或柴油作清洗液。清洗时应采用尽可能大的流量,使管路中液流呈紊流状态,并完成各个执行元件的动作,以便将污染物从各个泵、阀与液压缸等元件冲洗出来。清洗结束后,在热状态下排掉清洗液,更换新油。液压系统在投运之前一般都要经过冲洗,冲洗的目的就是要清除残留在系统内的污染物、金属屑、纤维化合物等。因此,要按照下列步骤冲洗系统油路:(1)采用易干的清洁溶剂冲洗油箱,再用经过滤的空气清除溶剂残渣。(2)清洗系统所有管路,某些情况下需要把管路和接头就行浸渍。(3)在管路中装油滤,以保护阀的供油管路和压力管路。(4)在集油器上装一块冲洗板以代替精密阀,如电液伺服阀等。(5)检查所有管路尺寸是否合适,连接是否正确。

3.2 定期检查液压油质量

一是液压油的氧化程度。如果液压油颜色呈黑褐色并有恶臭味,说明已经氧化。褐色越深,恶臭味越浓,说明氧化的程度越厉害。此时,应更换新油。二是液压油的含水率。如果液压油呈乳白色,气味没变,说明混入水分过多。取少量液压油滴在灼热的铁板上,若发出“叭叭”声,说明含有水分。此时,应更换新油。更换液压油时,关闭发动机,利用液压油自重,趁液压油热的时候放油(容易把机械杂质、油污带出),然后彻底清洗油箱及管路,加入新油。三是液压油中杂质含量。取数滴液压油放在手上,用手指捻一下,若有较多的金属颗粒或闪光点(阳光下),证明液压油含有机械杂质过多。须进行不少于42h以上的沉淀,然后将其过滤后使用。

4 结束语

油液正确选择和污染控制是液压系统工作可靠性的基本保证,由于引起系统污染的原因是多方面的,完全杜绝污染不仅难以做到,同时从经济效益上看也是不足取的,因此不能盲目要求降低液压系统油液的污染度等级。实践证明,通过上述油液污染的防控措施的实施,完全达到了液压装置的验收水平和控制水平。


参考文献:
[1]卡特彼勒公司资料 “移动式工程机械液压油的过滤标准” 《建筑和筑路机械》(俄)2008(4)
[2]何晓辉、李俊爱等 “舟桥装备液压系统油液的污染与控制” 《设备管理与维修》2008(7)
[3]机械设计手册编委会 机械设计手册单行本 液压传动与控制[M] 北京:机械工业出版社,2007.2(815-816)

 

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