水工機(jī)械設(shè)備液壓?jiǎn)㈤]系統(tǒng)液壓油的使用和日常維護(hù)

劉 娟

(新疆伊犁河流域開(kāi)發(fā)建設(shè)管理局，烏魯木齊 830000)

水工機(jī)械設(shè)備中液壓?jiǎn)㈤]機(jī)具有傳動(dòng)平穩(wěn)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，液壓原件自動(dòng)潤(rùn)滑，易于防止過(guò)載，結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等諸多優(yōu)點(diǎn)。液壓系統(tǒng)的安全、可靠、穩(wěn)定工作是保證啟閉機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。根據(jù)國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)，液壓系統(tǒng)元器件故障大約有70%～80%是由于液壓油污染引起的。因此選擇正確的液壓油型號(hào)、做好日常維護(hù)工作、保證液壓油油品質(zhì)量，是液壓設(shè)備安全、可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)。

1 液壓油的選擇和使用

1.1 液壓油的選擇

液壓油的選擇包括油液品種和黏度，正確而合理地選擇液壓油，對(duì)液壓系統(tǒng)適應(yīng)各種工作環(huán)境的能力、延長(zhǎng)系統(tǒng)和元件的壽命、提高系統(tǒng)工作的可靠性等具有重要作用。具體可參照表1、表2選擇。

液壓泵的工作條件最為嚴(yán)峻，不但壓力大、轉(zhuǎn)速高、溫度高，而且液壓油在被泵吸入和由泵壓出時(shí)要受到剪切作用，因此一般根據(jù)泵的要求來(lái)確定液壓油的黏度。

表1 油液品種選用實(shí)例

表2 各類液壓泵用油液的黏度

通常的水工機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境多屬野外，液壓油種類多采用HV或HS，油泵多采用柱塞泵，故液壓油的黏度范圍常選擇在 (16～48) ×10－6m2/s。為設(shè)備選擇液壓油時(shí)還須考慮諸多因素，如系統(tǒng)工作環(huán)境方面需考慮油液是否抗燃、是否能抑制噪聲、是否有毒性和氣味、是否抗凍;系統(tǒng)工作條件方面需考慮系統(tǒng)的壓力范圍、溫度范圍和液壓泵體的轉(zhuǎn)速;油液質(zhì)量方面需考慮液壓油的物理化學(xué)指標(biāo)、對(duì)金屬和密封件的相容性、吸水情況、抗水解情況、防銹蝕情況、抗氧化穩(wěn)定性、抗剪切穩(wěn)定性等，以上各類因素決定了油液品質(zhì)的選擇。

1.2 液壓油的使用

只選擇正確的液壓油，而不注重液壓油的使用，會(huì)對(duì)液壓油和液壓設(shè)備產(chǎn)生不利影響。液壓油使用不當(dāng)會(huì)使油的性質(zhì)發(fā)生變化。例如:通常認(rèn)為油液在某一溫度下 (壓力下)的黏度值是不變的，認(rèn)為黏度值和運(yùn)動(dòng)情況無(wú)關(guān)，實(shí)際上油液在被剪切后，黏度值顯著減小，因此在使用液壓油時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):在液壓油的貯存、搬運(yùn)及加注過(guò)程中，應(yīng)防止油液被污染;油液定期抽樣檢驗(yàn)，并建立定期換油制度;油箱的貯油量應(yīng)充分，以利于系統(tǒng)的散熱;保持系統(tǒng)的密封，一旦有泄露，應(yīng)立即排除。

2 液壓油的污染和危害

油液的污染是導(dǎo)致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要原因。油液的污染，造成元器件故障占系統(tǒng)總故障率的70%～80%，它給設(shè)備造成的危害是嚴(yán)重的，因此液壓系統(tǒng)的污染控制越來(lái)越受到人們的關(guān)注和重視。實(shí)踐證明:提高系統(tǒng)油液的清潔度是提高系統(tǒng)工作可靠性的重要途徑。

液壓油中外界污染物的來(lái)源:液壓元件生產(chǎn)過(guò)程中內(nèi)部存留的型砂、加工鐵屑、密封件殘?jiān)?液壓管道焊接后，管內(nèi)存留的氧化皮及部分溶渣;液壓管道內(nèi)壁酸洗前脫脂不徹底或少量油脂存在，使鐵銹粘附在管道內(nèi)壁;高壓軟管總成接頭部位殘留的膠狀碎片和軟管與管道安裝時(shí)接口粘附的灰塵;現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的灰塵、液壓油箱內(nèi)注油時(shí)加油軟管頭部的沙土;液壓油加油設(shè)備和濾油設(shè)備內(nèi)部的殘?jiān)?液壓缸組裝時(shí)缸內(nèi)壁密封件殘?jiān)?液壓油箱內(nèi)液壓泵站表面的銹蝕;液壓油箱上干燥劑受潮，空氣中水分進(jìn)入油箱內(nèi)，在一定溫度和壓力下生成棉絮狀沉淀物。不同污染物會(huì)給系統(tǒng)造成不同的危害 (見(jiàn)下頁(yè)表3)。

3 液壓油的日常維護(hù)

根據(jù)以上影響油液質(zhì)量的主要因素，要針對(duì)其做好水工機(jī)械液壓設(shè)備油液的日常維護(hù)工作，以保證液壓系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

a.保持環(huán)境的清潔衛(wèi)生，防止灰塵、機(jī)械雜質(zhì)及水分混入系統(tǒng)，特別是在對(duì)液壓元件進(jìn)行拆卸檢修時(shí)，必須將整個(gè)系統(tǒng)的外部環(huán)境清理干凈。

b.拆卸下來(lái)的零部件應(yīng)用汽油清洗干凈后涂上保護(hù)油脂，放置于潔凈無(wú)塵之處。

c.檢查液壓油箱上吸濕空氣濾清器中干燥劑的受潮情況，對(duì)受潮的干燥劑及時(shí)進(jìn)行烘干處理。避免空氣中水分進(jìn)入油箱內(nèi)，在一定溫度和壓力下生成棉絮狀沉淀物。

表3 污染物的種類、來(lái)源和危害

d.環(huán)境溫度對(duì)系統(tǒng)的正常工作有很大的影響，因此在寒冷的冬季工作時(shí)，應(yīng)將油液加熱到規(guī)定工作溫度后才能使系統(tǒng)投入運(yùn)行;油溫超過(guò)規(guī)定工作溫度時(shí)應(yīng)投入冷卻裝置。

e.檢測(cè)液壓油箱內(nèi)加熱設(shè)備是否完好。冬季當(dāng)油箱內(nèi)溫度過(guò)低時(shí)，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)不準(zhǔn)按順序工作，應(yīng)先起動(dòng)液壓油箱內(nèi)電加熱設(shè)備，使系統(tǒng)油液溫度升高達(dá)到允許運(yùn)轉(zhuǎn)條件，才能進(jìn)行正常運(yùn)行。夏季工作過(guò)程，當(dāng)油箱內(nèi)油溫高于60℃時(shí)，要注意檢查溫度控制狀況，發(fā)現(xiàn)異常要由維修人員進(jìn)行處理，使油溫降到允許的范圍。液壓系統(tǒng)的工作溫度應(yīng)有一定范圍，溫度過(guò)高，會(huì)使液壓油黏度變低，潤(rùn)滑性能變壞，泄漏增大，并使液壓油氧化分解;溫度過(guò)低，液壓油黏度增大，流動(dòng)性變差。溫度超出允許的范圍，對(duì)密封材料和元件的性能也有較大影響。低溫下橡膠彈性體柔性變差;高溫下材料強(qiáng)度減弱，同時(shí)有熱膨脹易引起元件運(yùn)行受阻或卡緊。因此，控制液壓系統(tǒng)工作溫度過(guò)大的變化是很重要的。

f.檢查液壓油箱內(nèi)油溫傳感器是否正常，其主要作用是檢測(cè)油箱內(nèi)油溫和控制油箱內(nèi)加熱設(shè)備的運(yùn)行工況。

g.檢查液位液溫計(jì)顯示是否正常，其主要作用是顯示液壓油箱內(nèi)液位和油液溫度。

h.目前凈化液壓系統(tǒng)中清除污染物的主要手段是在系統(tǒng)的不同位置設(shè)管過(guò)濾器，不同檔次的液壓系統(tǒng)，過(guò)濾精度也不一樣。但不管什么檔次的液壓系統(tǒng)，過(guò)濾器的濾芯必須經(jīng)常更換。更換周期視濾芯堵塞情況而定，不管時(shí)間長(zhǎng)短，只要堵塞就應(yīng)立即更換。特別重要的液壓系統(tǒng)，定期檢查時(shí)，濾芯雖未到報(bào)廢程度，但已有足夠的污垢，過(guò)油能力有所下降，也應(yīng)更換。

i.定期清除磁鐵串上吸附的鐵屑和鐵粉，有些設(shè)備回油濾芯器中加裝了磁鐵串，能夠?qū)⒁簤涸凸艿郎a(chǎn)、安裝過(guò)程中內(nèi)部存留的加工鐵屑及液壓系統(tǒng)長(zhǎng)期高壓元件、管道內(nèi)磨損的鐵粉都吸附在磁鐵串上，防止這些染物再次流回油箱，造成二次污染。

j.定期進(jìn)行液壓油箱內(nèi)壁和泵站的清洗工作，應(yīng)用汽油清洗干凈，并用壓縮空氣吹干，再用面團(tuán)將污物粘凈，清洗中不得使用棉紗或破布;長(zhǎng)期在油面線以上的部位和長(zhǎng)時(shí)間不加注油液時(shí)，應(yīng)涂上脫水純礦物油保持層。

k.管道清洗。管道用汽油清洗干凈，并用壓縮空氣吹干，禁止用氧氣吹管道，防止發(fā)生火災(zāi)。對(duì)內(nèi)管壁銹蝕的金屬油管應(yīng)進(jìn)行酸洗處理，處理后應(yīng)除盡酸、堿、鹽等殘余物，管外壁應(yīng)進(jìn)行防腐處理，管內(nèi)壁應(yīng)涂上純脫水礦物油加以保護(hù)。清洗后的油管不能及時(shí)裝回系統(tǒng)中，應(yīng)用軟木塞堵住管口，防止污染。

l.液壓系統(tǒng)檢修后的組裝。液壓元件裝回系統(tǒng)前應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)檢查，清除零件上的臟物及灰塵，新件應(yīng)擦掉保護(hù)油脂。

m.保持油液的純凈，絕不要把不能相容的油液混合，以避免兩種油液由于添加劑不同或油液本身的化學(xué)成分不同而發(fā)生物理學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀或膠體物質(zhì)，造成系統(tǒng)堵塞。

n.合理選擇凈油設(shè)備定期濾油。凈油設(shè)備種類繁多，但每種凈油設(shè)備都有自身的主要功能，如脫除油中機(jī)械雜質(zhì)、水分、氨氣、氣體及破乳化等。

o.液壓設(shè)備中液壓油更換時(shí)盡量徹底，在設(shè)備條件允許的情況下，盡量使設(shè)備處于活塞桿完全回縮、大部分油液進(jìn)入油箱的情況下更換油液;若情況不允許應(yīng)分別更換油箱和油缸內(nèi)的油液，若只更換油箱內(nèi)的油液，則設(shè)備運(yùn)行時(shí)新更換的油液與舊油混摻，影響更換的效果。

4 油質(zhì)檢測(cè)

除了日常維護(hù)、保養(yǎng)工作外，還應(yīng)定期對(duì)液壓油油質(zhì)進(jìn)行取樣化驗(yàn)，主要檢測(cè)油液污染程度和各項(xiàng)理化性能指標(biāo)是否正常。如果油液中某項(xiàng)指標(biāo)超標(biāo)，需要選擇相應(yīng)專用凈油設(shè)備對(duì)油液過(guò)濾處理;經(jīng)處理后再次進(jìn)行液壓油取樣化驗(yàn)，直到化驗(yàn)結(jié)果合格方可斷續(xù)使用;否則需要重新更換液壓油。油液理化性能的評(píng)價(jià)主要通過(guò)對(duì)其理化性能指標(biāo)的檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)。油液理化性能指標(biāo)按其反映油品性能特征來(lái)分類，主要有油液物理指標(biāo)、油液化學(xué)性能指標(biāo)和油液臺(tái)架性能指標(biāo)三方面的內(nèi)容。這些性能指標(biāo)種類繁多，從液壓油的日常維護(hù)和管理角度考慮，一般檢測(cè)的主要項(xiàng)目有黏度、黏度指數(shù)、閃點(diǎn)、傾點(diǎn)、抗乳化性、泡沫性、水分、機(jī)械雜質(zhì)試驗(yàn)等，如HM系列抗磨液壓油油質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目和質(zhì)量指標(biāo)，見(jiàn)表4。

表4 HM系列抗磨液壓油油質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目和質(zhì)量指標(biāo)

5 結(jié) 語(yǔ)

實(shí)踐表明:液壓傳動(dòng)系統(tǒng)失效的主要原因是液壓油污染。液壓油污染磨損會(huì)引起液壓系統(tǒng)泄漏和過(guò)熱，使液壓油理化性能發(fā)生變化，影響液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作可靠性和元件使用壽命。加強(qiáng)液壓油的日常維護(hù)與管理已成為當(dāng)今液壓傳動(dòng)系統(tǒng)普遍關(guān)注的問(wèn)題之一。

［1］雷秀.液壓與氣壓傳動(dòng)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

［2］劉釗，黃志堅(jiān)，朱林忠.電廠液壓設(shè)備維護(hù)技術(shù)［M］.北京:中國(guó)電力出版社，2007.

［3］章宏甲，黃誼.液壓傳動(dòng)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007.