液壓油的選擇與使用注意事項

王江濤

（NGK唐山電瓷有限公司，河北 唐山 063000）

當前，液壓技術(shù)在實現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪音、經(jīng)久耐用、高度集成化等各方面都取得了重大發(fā)展，在完善比例控制、伺服控制、數(shù)字控制等技術(shù)上也有許多新成就。此外，在液壓元件和液壓系統(tǒng)和計算機輔助設(shè)計、計算機仿真和優(yōu)化以及微機控制等開發(fā)性工作方面，更日益顯示出顯著的成績。

據(jù)統(tǒng)計資料表明,液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的各類故障,有60%～70%與液壓油有關(guān),液壓油是液壓系統(tǒng)傳遞動力和信號的工作介質(zhì)。同時，它還起到潤滑、冷卻和防銹的作用。液壓系統(tǒng)能否可靠、有效地工作，在很大程度上取決于系統(tǒng)中所用的液壓油。液壓油就是利用液體壓力能的液壓系統(tǒng)使用的液壓介質(zhì),在液壓系統(tǒng)中起著能量傳遞、系統(tǒng)潤滑、防腐、防銹、冷卻等作用。對于液壓油來說,首先應(yīng)滿足液壓裝置在工作溫度下與啟動溫度下對液體粘度的要求,由于油的粘度變化直接與液壓動作、傳遞效率和傳遞精度有關(guān),還要求油的粘溫性能和剪切安定性應(yīng)滿足不同用途所提出的各種需求。另外,液壓油要對液壓系統(tǒng)金屬和密封材料有良好的配伍性和過濾性;具有抗腐蝕能力和抗磨損能力以及抗空氣夾帶和起泡傾向;熱穩(wěn)定性及氧化安定性要好;具用破乳化性;對于某些特殊用途,還應(yīng)具有耐燃性和對環(huán)境不造成污染(如易于生物降解和無毒性)。液壓油根據(jù)用途和特性一般分為礦油型液壓油、合成烴液壓油、抗燃液壓油、清凈液壓油、可生物降解液壓油等類型。正確而合理地選擇液壓油液，對液壓系統(tǒng)適應(yīng)各種工作環(huán)境的能力、延長系統(tǒng)和元件的壽命、提高系統(tǒng)工作的可靠性等都有重要的影響。

1 液壓油應(yīng)滿足的要求

在選用液壓油時應(yīng)滿足下列幾項要求:一是粘溫性能好。液體在外力作用下流動（或有流動趨勢）時，分子間的內(nèi)聚力要阻止分子相對運動而產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力，這種現(xiàn)象叫做液體的粘性。液體只有在流動（或有流動趨勢）時才會呈現(xiàn)出粘性，靜止液體是不呈現(xiàn)粘性的。液體的粘性隨液體的壓力和溫度而變化，對液壓油來說，壓力增大時，粘度增大。但在一般液壓系統(tǒng)使用的壓力范圍內(nèi)，增大的數(shù)值很小，可以忽略不計。液壓油粘度對溫度的變化十分敏感，溫度升高，粘度下降。這個變化大小直接影響液壓油的作用。在使用溫度范圍內(nèi),油液粘度隨溫度的變化越小越好。二是具有良好的潤滑性。油液在規(guī)定的范圍內(nèi)應(yīng)具有足夠的油膜強度,以免產(chǎn)生干摩擦。三是具有良好的化學穩(wěn)定性（熱穩(wěn)定性、氧化穩(wěn)定性、水解穩(wěn)定性、剪切穩(wěn)定性等）、抗泡沫性、抗乳化性、潤滑性以及相容性（對所接觸的金屬、密封材料涂料等不起作用便是相容性好，否則便是不好）等。四是質(zhì)量應(yīng)純凈,不含各種雜質(zhì)。五是流動點和凝固點低，閃點（明火能使油面上油蒸汽閃燃，但油本身不燃燒時的溫度）要高,燃燒點高。六是體積膨脹系數(shù)小，比熱容大。七是對人體無害，成本低。

2 液壓油選擇

液壓油的選擇首先要考慮的是油液的粘度問題,即根據(jù)泵的種類、工作溫度、系統(tǒng)速度和工作壓力首先確定適用粘度范圍,然后再選擇合適的液壓油品種。液壓系統(tǒng)中，液壓泵的工作條件最為嚴峻，不但壓力大、轉(zhuǎn)速高和溫度高，而且油液在背崩吸入和由泵壓出時要受到剪切作用，所以一般根據(jù)泵的要求來確定液壓油液的粘度。液壓油的選擇包括兩方面的內(nèi)容,即品種選擇和粘度選擇。根據(jù)工作環(huán)境和工況條件選擇液壓油的品種在選用液壓設(shè)備所使用的液壓油時,應(yīng)從工作壓力、工作溫度、工作環(huán)境等方面綜合考慮和判斷。

（1）工作壓力。主要對液壓油的潤滑性即抗磨性提出要求。高壓系統(tǒng)的液壓元件特別是液壓泵中處于邊界潤滑狀態(tài)的摩擦副,由于正壓力加大、速度高而使摩擦磨損條件較為苛刻,必須選擇潤滑性即抗磨性、極壓性優(yōu)良的HM油。按液壓系統(tǒng)和油泵工作壓力選用液壓油,壓力<8MPa用L-HH、L-HL(葉片泵則用L-HM),壓力8～16 MPa用L-HL、L-HM、L-HV,壓力>16 MPa用L-HM、L-HV液壓油。液壓系統(tǒng)的工作壓力一般以其主油泵額定或最大壓力為標志。主要對液壓油的潤滑性即抗磨性提出要求。高壓系統(tǒng)的液壓元件特別是液壓泵中處于邊界潤滑狀態(tài)的摩擦副,由于正壓力加大,速度高而使摩擦磨損條件較為苛刻,必須選擇潤滑性即抗磨性、極壓性優(yōu)良的HM油。按液壓系統(tǒng)和油泵工作壓力選用液壓油,壓力 <8 MPa用 L-HH、L-HL(葉片泵則用 L-HM),壓力 8～16 MPa用 L-HL、L-HM、L-HV,壓力 >16 MPa用 L-HM、L-HV 液壓油。液壓系統(tǒng)的工作壓力一般以其主油泵額定或最大壓力為標志。

（2）工作溫度。系指液壓系統(tǒng)液壓油在工作時的溫度,其主要對液壓油的粘溫性和熱安定性提出要求。過高的油溫不僅大大改變了油液的粘度，而且會使常溫下和平、穩(wěn)定的油液變得帶腐蝕性，分解出不利于使用的成分，或因過量汽化而使液壓泵吸空，無法正常工作。工作溫度-10～90℃用L-HH、L-HL、L-HM液壓油、低于 -10℃用L-HV、L-HS,工作溫度>90℃選用優(yōu)質(zhì)的L-HM、L-HV、L-HS。環(huán)境溫度和操作溫度一般關(guān)系為:液壓設(shè)備在車間廠房,正常工作溫度比環(huán)境溫度高15～25℃;液壓設(shè)備在溫帶室外,高25～38℃;在熱帶室外日照下,高 40～50℃。

（3）工作環(huán)境。一方面考慮液壓設(shè)備工作的環(huán)境是室內(nèi)還是室外,地下或水上,以及是否處于冬夏溫差大的寒區(qū)、內(nèi)陸沙漠區(qū)等工作環(huán)境;另一方面若液壓系統(tǒng)靠近300℃以上高溫的表面熱源或有明火場所,就要選用難燃液壓油。按使用溫度及壓力選擇難燃液壓油:高溫熱源或明火附近,壓力在7MPa以下、溫度 <50℃用 L-HFAE、L-HFAS;壓力 7～14MPa、溫度 <60℃用L-HFB、L-HFC;壓力 7～14MPa、溫度在 50～80℃用 L-HFDR;壓力>14 MPa、溫度在80～100℃用L-HFDR。

3 液壓油使用注意事項

根據(jù)一定的要求來選擇或配置液壓油液之后，不能認為液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)的問題已全部解決了，事實上，使用不當還是會使油液的性質(zhì)發(fā)生變化的。例如，通常以為油液在某一溫度下的粘度是一定值，與流動情況無關(guān)，實際上油液被剪切后，粘度會顯著減小，因此在使用液壓油液時，應(yīng)注意如下幾點：一是保持液壓系統(tǒng)清潔,防止水、其他油類、灰塵和其他雜質(zhì)混入油中。二是對長期使用的液壓油液，氧化，熱穩(wěn)定性是決定溫度界限的因素，因此，應(yīng)是液壓油液長期處于低于它開始氧化的溫度下工作。油箱中的油面應(yīng)保持一定高度,正常工作時油箱的溫升一般不得超過70℃,否則需冷卻調(diào)節(jié)。三是定期檢查和更換液壓油液。每隔一段時間，對系統(tǒng)中的油液進行抽樣檢查，分析其污染程度是否還在該系統(tǒng)容許范圍內(nèi)。如已不合要求，必須立即更換。不應(yīng)在油液臟到系統(tǒng)工作出現(xiàn)故障時才更換。更換新油液前，整個系統(tǒng)必須先清洗一次。四是不能用廢機油來代替液壓油,否則會帶來很大的危害。因為液壓系統(tǒng)的主要元件是精密偶件,其精度、光潔度較高,如分配器滑閥與套孔的配合間隙僅為0.006～0.120mm,廢機油內(nèi)的雜質(zhì)會加速其磨損,增加內(nèi)漏。廢機油中的污物會堵塞回流閥上的節(jié)流孔。此孔直徑一般只有1.0～1.2mm,造成液壓系統(tǒng)工作失常,還會使回流閥與閥座關(guān)閉不嚴,液壓系統(tǒng)不能正常工作。過多的污物還會堵塞油箱濾網(wǎng),造成吸油阻力增加,并吸入空氣,導(dǎo)致油流斷續(xù),油泵發(fā)出“尖叫聲”,油箱排除大量氣泡,使升降無力。廢機油中的水分、酸堿物質(zhì)會使油液乳化,引起系統(tǒng)供油失常以及液壓元件密封裝置腐蝕。由于廢機油粘度低,潤滑和密封性能大大降低,使元件內(nèi)漏嚴重,磨損加劇,導(dǎo)致系統(tǒng)不能建壓,元件使用壽命縮短。液壓系統(tǒng)使用廢機油危害極大,絕對禁止使用。確已使用的,應(yīng)盡快將廢機油全部放掉,用潔凈的柴油和機油的混合物清洗整個液壓系統(tǒng),然后加入符合規(guī)定的新的機油。

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