淺談工程機(jī)械液壓系統(tǒng)污染

賈志堅(jiān)（本溪市機(jī)電工程學(xué)校,遼寧　本溪　117000）

淺談工程機(jī)械液壓系統(tǒng)污染

賈志堅(jiān)
（本溪市機(jī)電工程學(xué)校,遼寧本溪117000）

液壓傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用液壓系統(tǒng)很容易被污染從而引起機(jī)械設(shè)備多種故障。最大限度上切斷液壓系統(tǒng)污染源降低液壓系被污染的幾率。

工程機(jī)械；液壓系統(tǒng)；污染控制

液壓傳動(dòng)技術(shù)在我國工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，主要應(yīng)用如下：

（1）一般工業(yè)機(jī)械：包括塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、重型機(jī)械、機(jī)床等；

（2）行走機(jī)械：包括工程機(jī)械、起重機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等；

（3）鋼鐵工業(yè)機(jī)械：包括冶金機(jī)械、提升裝置、薄板軋機(jī)等；

（4）土木工程機(jī)械：包括防洪閘門及堤壩裝置、橋梁操作機(jī)構(gòu)和礦山機(jī)械等；

（5）發(fā)電設(shè)備：包括渦輪機(jī)等；

（6）特殊裝置：飛機(jī)起落架收放裝置及方向舵控制裝置等。

1　液壓傳動(dòng)特點(diǎn)

液壓傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用與機(jī)械傳動(dòng)和電氣傳動(dòng)相比的優(yōu)點(diǎn)：

（1）在同等體積下，液壓裝置能產(chǎn)生更大的動(dòng)力，也就是說，在同等功率下，液壓裝置的體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，即它具有大的功率密度或力密度。

（2）液壓裝置容易到對(duì)執(zhí)行元件速度的無級(jí)調(diào)節(jié)，而具調(diào)速范圍大，并且對(duì)速度的調(diào)節(jié)還可以在工作過程中進(jìn)行。

（3）液壓裝置工作平穩(wěn)，換向沖擊小，便于實(shí)現(xiàn)頻繁換向。

（4）液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，能實(shí)現(xiàn)自潤滑，使用壽命長。

（5）液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以很方便地對(duì)液體的流動(dòng)方向、壓力和流量進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，并能很容易和電氣、電子控制或氣動(dòng)控制結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)和操作。

（6）液壓元件易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。

2　雖然液壓傳動(dòng)技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，但是也存在著缺點(diǎn)

（1）液壓傳動(dòng)中的泄露和液體的可壓縮性使其無法保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比。

（2）液壓傳動(dòng)有較多的能量損失，因此，傳動(dòng)效率相對(duì)較低。

（3）液壓傳動(dòng)裝置的工作性能對(duì)油溫的變化比較敏感，不宜在較高或較低的溫度下工作。

（4）液壓傳動(dòng)在出現(xiàn)故障時(shí)不易找出原因。

（5）液壓系統(tǒng)也有其脆弱的一面，對(duì)于野外施工企業(yè)施工機(jī)械長期處于惡劣環(huán)境高負(fù)荷作業(yè)容易引起發(fā)諸多故障，其中尤以液壓系統(tǒng)的故障發(fā)生率高影響機(jī)械的工作效率縮短機(jī)械的服役壽命根據(jù)維修情況分析大多數(shù)故障都是由液壓系統(tǒng)污染造成的如何有效合理的使用和維護(hù)液壓系統(tǒng)是延長設(shè)備使用壽命確保設(shè)備安全高效可靠運(yùn)轉(zhuǎn)和提高經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。

3　針對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)污染的分析

3.1液壓系統(tǒng)污染物的種類

液壓系統(tǒng)污染物大體分為固體顆粒污染、水和空氣污染、化學(xué)和微生物污染、靜電磁場放射性物質(zhì)等能量形式的污染等四大類。

（1）固體顆粒污染物元件在加工和組裝過程中殘留的金屬切屑、焊渣、型砂、磨料、涂料、銹片、塵埃等固體顆粒以及設(shè)備在維修保養(yǎng)過程中進(jìn)入液壓系統(tǒng)的固體顆粒。這些顆粒對(duì)液壓系統(tǒng)的損壞比較大。

（2）水和空氣當(dāng)液壓油中水的含量超過0.05時(shí)能使金屬表面腐蝕加劇加速油液變質(zhì)氧化產(chǎn)生粘膠質(zhì)。同時(shí)混入油液中的空氣會(huì)降低油液的體積彈性模量使系統(tǒng)失去剛性和響應(yīng)特性引起氣蝕、系統(tǒng)爬行、振動(dòng)和噪聲促使油液氧化變質(zhì)。

（3）化學(xué)和微生物污染油液中添加劑、油液氧化分解產(chǎn)物油液中的大量微生物等都能引起油液的變質(zhì)劣化降低潤滑性能加速元件腐蝕種能量形式的污染物。

（4）液壓系統(tǒng)中存在靜電磁場熱量及放射性物質(zhì)等也是一

3.2液壓系統(tǒng)被污染的主要危害

污染物進(jìn)入液壓系統(tǒng)會(huì)引發(fā)液壓系統(tǒng)故障造成液壓元件磨損其中以固體顆粒對(duì)系統(tǒng)造成的危害最大。

（1）固體顆粒進(jìn)入油液中當(dāng)顆粒嵌入其中一個(gè)運(yùn)動(dòng)元件表面時(shí)顆粒尖棱對(duì)另一表面產(chǎn)生切削磨損。當(dāng)顆粒同時(shí)與倆運(yùn)動(dòng)表面接觸時(shí)在零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)中將擠壓和擦傷表面使表面材料發(fā)生顯著變形和錯(cuò)位從而導(dǎo)致元件疲勞損壞。表面材料的凹起部位則形成金屬與金屬的接觸從而引起粘差磨損。若有固體顆粒液流對(duì)零件表面的沖刷也使零件產(chǎn)生磨損。

（2）固體顆粒堵塞或淤積在泵、閥、孔眼和各種間隙造成損壞或卡緊現(xiàn)象導(dǎo)致特性改變甚至控制失靈。

（3）液壓元件受到污染的侵害和磨損內(nèi)泄量增大工作性能下降元件喪失了工作性能而報(bào)廢。

（4）油液污染后其物理性能和化學(xué)性能均產(chǎn)生變化粘度、消泡性、抗乳性、潤滑性、冷卻性能等均變差加速機(jī)械磨損。油液的污染是液壓系統(tǒng)的最大危害有效的控制和降低油液污染度是保證工程機(jī)械液壓系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和延長使用壽命的前提

（5）靜電可以引起對(duì)元件的電流腐蝕還可以導(dǎo)致礦物油的揮發(fā)物碳?xì)浠衔锶紵斐苫馂?zāi)磁場的吸引力可使磁性磨屑吸附在零件或過濾器中導(dǎo)致磨損加劇堵塞卡緊等故障系統(tǒng)中過多的熱量使油溫升高導(dǎo)致油液潤滑下降泄露增加加速油液變質(zhì)密封件老化放射性將使油液酸值增加氧化穩(wěn)定性降低揮發(fā)增大加速密封件材料變質(zhì)。

3.3液壓系統(tǒng)污染的控制

為避免液壓系統(tǒng)被污染應(yīng)在機(jī)械的日常使用和保養(yǎng)過程中采取措施預(yù)防控制污染物侵入液壓系統(tǒng)結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)資料現(xiàn)將具體措施總結(jié)如下：

（1）防止空氣進(jìn)入經(jīng)常檢查油箱中油面的高度保持有足夠油量在工作過程中油液會(huì)損耗必須及時(shí)補(bǔ)充新的同規(guī)格油液即使在最低油面時(shí)吸油管和吸油口也應(yīng)保護(hù)在油面以下使用性能良好的密封件失效的密封裝置應(yīng)及時(shí)更換管接頭及各結(jié)合面的螺釘都需要擰緊在使用中應(yīng)防止系統(tǒng)中各處的壓力低于大氣壓或局部真空液壓系統(tǒng)中進(jìn)入空氣是不可避免的維修和換油后要按說明書的規(guī)定排除系統(tǒng)中的空氣。在更換油箱中的油液后應(yīng)開動(dòng)機(jī)器循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)幾次排除系統(tǒng)中的空氣對(duì)液壓系統(tǒng)中的外部泄露尤其是液壓油缸和工作裝置過載閥要及時(shí)處理。

（2）液壓油的選擇：1）適當(dāng)?shù)恼扯龋?）良好的粘溫特性；3）良好的抗氧化和水解安定性；4）抗燃性和剪切安定性；5）與密封材料環(huán)境的相容性；6）良好的抗性和潤滑性

（3）防止固體顆粒侵入：1）加油時(shí)液壓油必須過濾加注加油工具應(yīng)可靠清潔；2）保養(yǎng)時(shí)拆卸液壓油箱加蓋、濾清器蓋、檢測孔、液壓油管等部位造成系統(tǒng)油道暴露時(shí)要避開揚(yáng)塵拆卸部位要徹底清潔后才能打開；3）定期檢查液壓油質(zhì)量保持液壓油的清潔更換液壓油濾芯更換液壓油并將油箱底部積存的雜質(zhì)清理干凈；4）機(jī)械應(yīng)經(jīng)常保持清潔防止灰塵雜物落入油液中油箱加蓋密封。

（4）保持適宜的液壓油溫度：1）保持油箱中的正常油溫使系統(tǒng)有足夠的油液進(jìn)行循環(huán)防止水分混入液壓系統(tǒng)；2）液壓油桶不要露天放置存放時(shí)油桶應(yīng)倒置桶口朝下

（5）提高維修人員的意識(shí)避免再加油更換或清洗時(shí)因操作水平條件簡陋等而帶入污染物。

（6）施工機(jī)械通常在野外作業(yè)為了減少粉塵污染保持環(huán)境干凈和空氣溫度適中盡可能用灑水車定是噴灑工地此外機(jī)械在雨天盡可能不要施工防止水分進(jìn)入系統(tǒng)造成生銹引起污染。

（7）正確執(zhí)行操作規(guī)程防止粗暴和隨意操作作業(yè)避免過猛過快以免突然打開或關(guān)閉液壓缸或液壓馬達(dá)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)出口時(shí)產(chǎn)生沖擊導(dǎo)致各部油封加速損壞高壓軟管起泡破裂管接頭處滲漏閥芯卡死內(nèi)漏造成工作無力工作效率降低。

（8）建立超前的維護(hù)保養(yǎng)理念及行之有效的方案在液壓系統(tǒng)未發(fā)生故障之前定期檢查油液清潔度的變化并采取適當(dāng)?shù)拇胧㈦[患清除以達(dá)到防患于未然

4　總之

我們?cè)谑褂霉こ虣C(jī)械的同時(shí)要科學(xué)合理地維護(hù)和保養(yǎng)設(shè)備更要從根本上意識(shí)到保養(yǎng)液壓系統(tǒng)的重要這就要求操作人員和維修人員在日常保養(yǎng)維護(hù)過程中做好有效得當(dāng)?shù)念A(yù)防和保護(hù)措施最大限度上切斷液壓系統(tǒng)污染源降低液壓系統(tǒng)被污染的幾率確保設(shè)備安全可靠地運(yùn)行從而延長機(jī)械的使用壽命減少維修成本提高經(jīng)濟(jì)效益。