液压系统广泛地应用于各种工业设备中,一个液压系统能否正常地工作。除系统设计、元件制造和维护外,油的清洁度是十分重要的因素。油液的污染将会影响系统的正常工作和使元件过度的磨损,甚至会造成设备事故。液压油对液压设备犹如血液对于生命,清洁的液压油在机械内循环流动是保证设备正常运行和润滑的重要条件。有关资料表明,现场70% ~8o%液压系统的工作不稳定和出现故障都与液压油污染有关。

1 液压系统污染的种类与产生污染的原因
       液压系统污染主要是液压油被污染。即指液压油中含有水、空气、固体颗粒、化学物质和微生物等杂物,另外油温的变化导致油的变质也是一种污染。按系统划分,污染大致可分为原有污染物、侵入污染物和生成污染物3种。
(1)原有污染物是指潜藏在元件和管道内的污染物。主要是系统元件、组合件在加工、装配、包装、储存和运输等过程中残留的污染物,如金属切屑、氧化皮、焊渣、型砂及尘埃等;
(2)侵入污染物是指外界侵入的污染物。如油箱呼吸口密封性差、液压缸的活塞杆表面未设置防尘圈。引起外界的污染物侵入;还有如维修过程中不注意清洁,将环境周围的杂物带人油箱和管道内;另外,忽视油液的过滤,从而把污染物带人;以粗代细、甚至不用过滤器、过滤器几年不清洗、滤网不经常清洗、换油或补油时不重视油的过滤、脏的油桶未经严格清洗就拿来用,从而把污染物带人;
(3)内部生成污染物指工作期间所产生的污染物。系统在组装、运行、调试过程中元件磨损所产生的金属磨耗物,管道内锈蚀剥落物,密封件磨耗物和碎片,以及油液氧化变质生成沉淀物和胶质。油中的水使金属腐蚀形成水锈等。
2 污染对液压系统的影响
在液压系统的各类污染物中,固体颗粒最常见且危害最大。有关资料表明,在污染引发的液压系统故
障中,除了30%源于腐蚀外,其余70%都是由于固体颗粒存在造成液压元件表面机械磨损。固体颗粒不仅加快液压元件磨损,而且会堵塞元件的间隙和孔口,使控制元件动作失灵而引起系统失效。系统失效主要有3种模式:即突然失效、退化失效、瞬时失效。
突然失效主要是进入元件的大颗粒污染物(一般超过100)造成的,它通过妨碍元件表面的相对运动直至元件卡死来造成损坏。退化失效是由渗入运动间隙的小颗粒引起的,其特点是系统性能逐渐降低,颗粒破坏了润滑油膜,并与元件表面相作用,通过轻微形式的疲劳造成磨损,直到情况严重时产生磨粒磨损。研究表明,当污染等级高时,系统工作不到100 h就会失效,而在特别清洁的情况下,系统工作10000 h性能才会适度降低。瞬时失效是颗粒瞬间干扰元件性能所致。另外,固体颗粒还起着催化剂的作用。并促使油液氧化导致其性能下降。由于固体颗粒的存在还增加了油液的热容量,所以还将影响到周围传递热的能力。除了固体颗粒外,液压油中的气泡或泡沫是一种无形的污染物。它可以使油液本身的刚度减小。容积效率减小或可靠性降低,油中的气泡瞬时压缩还会使气泡温度急剧升高,加速油液的氧化、降低油的润滑性和加速密封件的老化。据报道,到达允许温度上限后,每超过10℃则液压油的氧化速度加快1倍,易形成不溶解的泥垢状沉淀物,这种沉淀物会堵塞滤网和液压阀的孔及通道;另一方面又使油液气化、水分蒸发,液压元件因此而受穴蚀破坏。液压油的堵塞和气化,使油流不畅,致使热量不能及时带走、散发,这反过来又进一步加剧了油液的温升,造成了恶性循环,最终导致故障。

油液污染的危害
        油液污染会使系统工作不正常,常出故障,元件磨损加快,寿命缩短直至损坏。具体危害如下:
① 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,最后导致执行元件运动减慢;
② 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,阀芯粘结可能产生大的冲击负载,进而损坏软管、管件、接头以及其他部件;
③ 污染物会使节流口和压力阀的阻尼孔时堵时通,引起系统工作压力和速度不稳定、动作不灵敏;
④ 污染物会加速密封件的损坏和缸筒或活塞杆负载能力降低,还会使缸的缓冲失灵;
⑤ 污染物会把滤网堵死,使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;
⑦ 油液混入水分使油变质,这不仅腐蚀机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”。

常用来检测液压油污染度的方法有以下几种:
铁谱分析法(此方法无法检测非磁性污染物)、
光谱分析法(此法不能分析大于5um的颗粒)、
重量分析法(此方法无法核查污染颗粒的尺寸大小及分布)、
自动颗粒计数法(可以直接读出颗粒的大小和分布,无法判断颗粒形状及污染来源)。
显微镜计数法(可定性地比较固体污染物的尺寸大小及分布)、




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