设备液压系统的污染控制

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1、设备液压系统的污染控制设备液压系统的污染控制杜钧季君张英（北京电子科技职业学院，中国北京100176）【摘要】在以液压能源为驱动力的各类设备中，有近40%的故障在液压系统中出现，而在液压系统中有70%以上的故障是因液压油的污染造成的[1]。从这一比例关系看，液压系统的污染问题已成为液压技术发展的主要障碍。系统的污染会使液压元件的磨损加速,寿命缩短，性能下降，甚至使阀芯卡死，滤油器堵塞，因此，分析及控制液压系统的污染有非常重要意义。.jyqkl油液中含有杂质5～15?滋m大小的杂质颗粒数为12万多个，15～25?滋m的杂质颗粒数为2万多个，当液压系统选择的清洁

2、度等级低于NAS9时,过滤精度相应较低，在系统安装冲洗时很容易达到设计要求，被视为合格，但实际上系统油液中含的杂质量远远超出了主要液压元件耐污染能力范围，从而磨损和堵塞液压元件，造成系统功率降低、泄漏甚至失效。过滤器精等级也是相对关键的参数选择，过滤器滤材及滤芯制作精度是重要的技术指标，若选择制作不规范的滤材及滤芯，如标定5?滋m精度的滤芯，实际精度往往会超过20?滋m，滤芯的过滤比更达不到要求。过滤器的安装位置不合理，会加剧液压系统的污染程度，只在回油管路上设置过滤器，而吸油管路和压力管路上不设置过滤器，若油箱内油液被污染，极易通过液压泵输入系统，造成油泵

3、磨损出现泄漏、控制阀内部结构卡滞等故障，致使系统失效。1.2设备机械杂质污染液压元件在加工、装配、储存和运输等过程，碎屑和污垢都有可能存在于尚未使用的液压传动装置中，在运行中的液压泵、控制阀、密封件等正常磨损所产生的脱落物以及剥落的油漆涂料碎渣等，都是液压系统的污染源。这些油液中的固体颗粒，会产生严重的硬磨料磨损，造成液压泵、液压阀的大面积过早磨损，导致泄漏以及各种故障，甚至丧失工作性能。同时，机械杂质还会造成伺服阀阻滞和障碍，引起系统流量不稳定，造成油压跳动，执行端速度变化，从而影响动作的精准性，降低设备的加工精度。1.3系统中水的污染设备的冷却液及冷却器

4、中的水分等进入液压系统，极易使液压油产生乳化现象，水的污染往往会引起金属部件生锈，必然造成液压泵及元件等磨损和锈蚀，同时，水还会加速液压油的氧化变质。据数据分析，液压油含水量达到0.5%时，就会严重影响到部件的润滑性能，同时破坏液压油的抗泡沫和抗氧化性，降低油液使用寿命。1.4系统空气的污染工作在高压、高温条件下的液压系统，空气更容易使油液氧化变质，产生有害的酸性物质和胶状沉淀物。而吸入管漏气，油箱位置太低，油箱内回流强烈等都会使空气混入系统，混入的空气溶解在液压油中，空气使液流产生空腔、汽蚀等现象，发出响声、振动，气冲和气阻，造成压力波动，执行端速度缓慢或

5、失灵，动作精度降低，严重影响设备功能。1.5液压油的氧化设备液压系统在摩擦、剪切、冲击的作用下，温度的变化，空气的浸入，加之设备运行过程中的各种污染，在系统运行一段时间后，液压油便会产生氧化、变质，油色变深变黑，产生异味，导致油液粘度升高，有机成分生升，加速液压泵及液压阀的磨损，氧化产生的胶质会堵塞阀件和管道，粘附在机件表面，使设备操纵沉重，严重降低系统工作效率。2液压油的污染测定显然，液压油的污染，是造成系统故障的重要因素之一，其污染的测定是保证系统工作能力的关键环节。2.1固体颗粒污染物的测定2.1.1重量法重量法是用阻滞在滤油器上的污染物的重量来表示液

6、压油污染程度的一种方法，其可测定单位质量油液中所含颗粒污染物的质量,即百分含量。依据标准为GB/T511288“石油产品和添加剂机械杂质测定法”[4]。重量法的测定结果能够反映油液中颗粒污染物的总量,但不能体现颗粒的大小和尺寸分布,因此其结果不能全面地反映机械杂质的危害。用于系统工作环境要求一般的场合。2.1.2颗粒计数法颗粒计数法包括显微镜颗粒计数法和自动颗粒计数法。显微镜颗粒计数法是将一定量的油样进行过滤,将固体颗粒污染物收集在特定的滤膜上,然后在显微镜下进行计数。这种方法能够直观地观察到颗粒污染物的形貌和尺寸,并能大致判断污染物的种类。此外,显微镜法不

7、受油样中不溶小液滴、气泡等的影响。自动颗粒计数法以遮光型最为普遍，它主要通过遮光传感器接受被颗粒遮挡后的光通量,并将之转换成电信号,经前置放大器传输到计数器进行计数。2.1.3光谱法和铁普法这两种方法主要是通过仪器把混于液压油中的杂质物质如磨屑和碎屑进行分析并分离出来，可以对大小磨粒的相对含量进行定量分析，判断并测量液压系统的故障部位及严重程度。2.2含水量的测定水分是液压油中的液体污染物，测定含水量的标准方法是卡尔-费歇尔法，主要用于测定液压油中微量水分的含量，其精度和灵敏度都非常高。设备使用现场常采用经验测定法，即将油样注入试管50mm高，油样摇匀后放在

8、酒精灯上加热，如果发出连续的响声，并持续20~30秒