液壓系統(tǒng)油液污染對(duì)系統(tǒng)的影響

　　摘要：液壓系統(tǒng)中液壓油油液的污染是液壓系統(tǒng)發(fā)生故障和工作壽命降低的主要原因。液壓油的污染，會(huì)導(dǎo)致液壓設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生異常和磨損，因而危及整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)安全運(yùn)行。本文分析了造成液壓系統(tǒng)液壓油污染的主要原因，并對(duì)液壓油污染的危害進(jìn)行了分析。
　　關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng) 油液的污染 危害
　　中圖分類號(hào)：TH137文獻(xiàn)編碼：A文章編號(hào)：1672-3791(2011)02(a)-0000-00
　　液壓油是液壓機(jī)械的血液，具有傳遞動(dòng)力、減少元件間的摩擦、隔離磨損表面、虛浮污染物、控制元件表面氧化、冷卻液壓元件等功能，液壓油是否清潔，不僅影響液壓系統(tǒng)的工作性能和液壓元件的使用壽命，而且直接關(guān)系機(jī)械能否正常工作，液壓機(jī)械的故障直接與液壓的污染度有關(guān)，因而了解液壓油污染的類型和掌握控制液壓油污染是液壓系統(tǒng)正常工作的保障之一。
　　1油液污染的原因
　　液壓油的污染主要是由外部原因和內(nèi)部原因造成的。外部原因是固體雜質(zhì)、水分、其他油類及空氣等進(jìn)入系統(tǒng)；內(nèi)部原因除了原有新油液帶來的污染物外，在使用過程中相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件的磨損和液壓油理化性能的變化。由于導(dǎo)致污染雜質(zhì)侵入的各種因素的影響，液壓油可能受到不同程度的污染。根據(jù)雜質(zhì)的侵入方式不同，污染可分為三種類型。
　　1.1潛在污染
　　零部件在加工、裝配、試驗(yàn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)冗^程中，鑄造型砂、切屑、磨料、焊渣、銹片、涂料細(xì)片、橡膠碎塊及灰塵等有害物質(zhì)在液壓系統(tǒng)開始工作之前，就已潛伏在系統(tǒng)中，造成液壓油的先天性污染。
　　1.2侵入污染
　　1.2.1 裝配、使用過程侵入污染物
　　液壓系統(tǒng)工作過程中，風(fēng)沙、灰塵、潮氣、異種油等外來污染物，均可通過油箱透氣孔和加油口侵入系統(tǒng)：通過液壓缸往復(fù)伸縮的活塞桿及管路連接處、注入系統(tǒng)中的油液、濺落或凝結(jié)的水滴、流回油箱等各種渠道侵入液壓系統(tǒng)，使液壓油污染。應(yīng)當(dāng)注意油箱加油方式。如手工加油，將會(huì)使系統(tǒng)污染增加4-7倍。潮氣進(jìn)入油箱，在環(huán)境和系統(tǒng)存在溫差的情況下，凝結(jié)成水，沿箱壁流入油中。
　　1.2.2液壓油帶入污染物
　　一般認(rèn)為，新油是清潔的。其實(shí)這種看法不正確，因?yàn)榧词故切沦I來的液壓油，也不可避免的含有污染物，如盛液壓油容器的涂料和鍍層、注油軟管的橡膠以及大氣中的灰塵等可能進(jìn)入油液。
　　1.2.3修理時(shí)侵入污染物
　　液壓系統(tǒng)在檢修過程中，由于工作環(huán)境、工作人員操作不當(dāng)及工作人員疏忽等原因，不可避免的使灰塵、棉絨等污染物侵入液壓系統(tǒng)。
　　1.3 再生污染
　　零件磨損產(chǎn)生的殘銹、剝落的漆片、磨損顆粒、過濾材料脫落的顆粒或纖維，液壓油發(fā)生物理、化學(xué)、生物變化的生成物，使金屬腐蝕，出現(xiàn)顆粒、銹片等均可造成再生污染。
　　2油液污染的危害
　　油液污染直接影響液壓系統(tǒng)的工作可靠性和元件的使用壽命。國內(nèi)外資料表明，液壓系統(tǒng)的故障大約有70%是由于油液污染引起的。液壓油的污染主要應(yīng)控制固體顆粒污染物、水分和空氣的混入。
　　2.1固體顆粒污染物對(duì)液壓元件的影響
　　液壓元件的性能下降與固體顆粒污染物的數(shù)量、尺寸、形狀、密度和硬度有關(guān)。其中污染物的數(shù)量和尺寸起主要作用。
　　2.1.1對(duì)液壓泵影響
　　液壓油中的固體污染顆粒使液壓泵相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件的表面磨損加劇。使零件表而刮傷、咬死、泵的效率降低，致使泵很快出現(xiàn)故障，壽命縮短。
　　2.1.2對(duì)液壓閥的影響
　　(1)顆粒雜質(zhì)對(duì)溢流閥的影響。因?yàn)橛鸵褐蓄w粒污染物對(duì)溢流閥的影響主要表現(xiàn)為不規(guī)則磨蝕閥的密封面和主閥閥芯阻尼孔。此外污染物往往還堵住相互運(yùn)動(dòng)的配合間隙，使摩擦阻力增大，結(jié)果影響到零件上力的平衡，從而使閥的性能發(fā)生變化。油液對(duì)溢流閥靜特性的影響主要有以下幾方面：a.開啟和關(guān)閉壓力發(fā)生變化；b.在規(guī)定的流量范圍內(nèi)壓力發(fā)生變化；c.出現(xiàn)滯后現(xiàn)象。油液中的固體顆粒以高速連續(xù)沖擊零件表而，從而產(chǎn)生沖蝕磨損。隨著閥芯和閥座密封面的磨損，閥芯在彈簧力作用下移進(jìn)閥座以保持與閥座接觸。這樣，由于在閥芯上的液壓總力增大(磨損后受力面積增大)和彈簧力變小，從而溢流閥的開啟壓力降低，改變了溢流閥的工作特性。
　　(2)顆粒雜質(zhì)對(duì)滑閥的影響。油液中的顆粒污染物引起滑閥失效的形式主要是污染磨損和污染卡緊。顆粒污染物隨泄漏油進(jìn)入滑閥的環(huán)形間隙，對(duì)閥芯和閥體相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面產(chǎn)生磨損，從而使閥的泄漏增大。此外，顆粒污染物在滑閥間隙內(nèi)堵塞和淤積，以致引起滑閥的污染卡緊。經(jīng)驗(yàn)表明，污染卡緊是滑閥最常見的故障和失效形式。
　　(3)油液污染對(duì)電液伺服閥和比例控制閥的影響。電液伺服閥是液壓伺服系統(tǒng)中的重要元件之一，由于這類閥非常精密，因此它比其它液壓元件對(duì)污染都更為敏感。油液污染對(duì)伺服閥和比例閥的危害作用主要有以下幾方面：a.淤積和堵塞引起閥芯卡緊；b.磨損閥的關(guān)鍵表面和孔口；c.堵塞閥的控制孔。污染卡緊是伺服閥和比例閥的主要失效形式之一。由于顆粒污染物在間隙內(nèi)淤積，引起摩擦力增大，因而導(dǎo)致滯環(huán)增大，響應(yīng)緩慢和工作不穩(wěn)定。當(dāng)主閥淤積力大于先導(dǎo)級(jí)的驅(qū)動(dòng)力時(shí)，則閥不能動(dòng)作而使控制失靈。
　　2.1.3對(duì)液壓缸影響
　　灰塵顆粒在液壓缸內(nèi)會(huì)加速密封的損壞，缸內(nèi)表面拉傷，泄漏增大，推力不足或動(dòng)作不穩(wěn)定、爬行、速度下降、產(chǎn)生異常的聲響與振動(dòng)等故障。
　　2.1.4對(duì)濾油器的影響
　　液壓油污染達(dá)到一定程度后，會(huì)引起濾網(wǎng)堵塞，液壓泵吸油困難，回油不暢而產(chǎn)生氣蝕振動(dòng)和噪聲。若堵塞嚴(yán)重時(shí)，會(huì)因阻力過大而將濾網(wǎng)擊穿，完全喪失過濾作用，造成液壓系統(tǒng)的惡性循環(huán)。
　　2.2水分對(duì)液壓元件的危害影響
　　液壓系統(tǒng)中的水分雖然是液體，但混入油中后危害性很大，它會(huì)使油乳化潤滑性能降低，是元件及管道生銹，磨損加劇。同時(shí)水分在高溫下蒸發(fā)而產(chǎn)生氣蝕，使元件及液壓油的壽命受到嚴(yán)重影響，水在油箱中分離出來沉淀到油箱底部，下次開車時(shí)又被泵吸入，造成液壓泵燒傷。
　　2.3空氣對(duì)液壓元件的影響
　　液壓油中存在的以氣泡形式混入的空氣，對(duì)元件將產(chǎn)生極壞的影響。主要有以下幾方面：(1)使泵馬達(dá)類元件產(chǎn)生氣蝕、異常噪聲，使元件壽命及效率降低；(2)使閥類元件的高流速部位產(chǎn)生氣蝕，使金屬腐蝕、元件振動(dòng)；(3)使執(zhí)行元件的控制位置不準(zhǔn)確，響應(yīng)性降低、產(chǎn)生爬行等。
　　3結(jié)束語
　　液壓油的潔凈程度對(duì)液壓系統(tǒng)的工作性能和液壓元件的使用壽命有著重要的影響，并直接關(guān)系到機(jī)械的正常工作，了解液壓油污染的類型和掌握控制液壓油的污染程度是液壓系統(tǒng)正常工作的重要保障。本文通過分析液壓油污染的主要類型及危害，對(duì)進(jìn)一步研究液壓系統(tǒng)污染控制具有一定指導(dǎo)意義。