液壓系統(tǒng)污染的原因及控制方法探析

劉立強（石家莊煤礦機械有限責(zé)任公司，河北　石家莊　051431）

?

液壓系統(tǒng)污染的原因及控制方法探析

劉立強
（石家莊煤礦機械有限責(zé)任公司，河北石家莊051431）

摘要：造成液壓系統(tǒng)故障的因素是多種多樣的，液壓元件失靈、機械故障、儀表損壞都可能造成液壓系統(tǒng)損壞，但大多數(shù)的故障來自于液壓油的污染。本文分析了液壓系統(tǒng)污染的危害，液壓系統(tǒng)污染產(chǎn)生的原因，并提出了防止液壓污染的控制方法，對于提高液壓系統(tǒng)運行可靠性以及指導(dǎo)液壓系統(tǒng)操作及維修人員均有積極意義。

關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)污染；原因分析；控制方法

與其它傳動方式相比，液壓傳動能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離傳遞力矩和壓力，使其在諸多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。典型的液壓系統(tǒng)一般由動力元件（泵類）、執(zhí)行元件（油缸、馬達(dá)等）、控制元件（各類閥）、輔助元件（膠管、接頭、過濾器等）及液壓油等部分組成，這使液壓系統(tǒng)的故障呈現(xiàn)出多種多樣的特點，但大多故障是因為上述液壓元件故障或失效造成的，而導(dǎo)致液壓元件發(fā)生故障或失效的主要原因是液壓系統(tǒng)被污染。液壓系統(tǒng)被污染后，如果不能一次性徹底清理干凈，很容易導(dǎo)致液壓元件再次失效，因此保證液壓系統(tǒng)的清潔是設(shè)備正常運行的基礎(chǔ)。

1 液壓系統(tǒng)污染的危害

液壓系統(tǒng)的污染通常是指液壓油的污染。液壓系統(tǒng)經(jīng)過一段時間運行后，看似“潔凈“的液壓油其實含有大量微小的雜質(zhì)，隨著這些雜質(zhì)的逐漸積累，會對液壓系統(tǒng)中的元件性能產(chǎn)生極大影響，從而導(dǎo)致液壓系統(tǒng)運行失常。

（1）對泵類元件的危害：污染物會導(dǎo)致齒輪泵的齒輪和殼體、葉片泵的葉片和葉片槽、以及柱塞泵的柱塞和缸孔等零部件產(chǎn)生磨損或卡死，使其效率降低或致完全失效。

（2）對于閥類元件的危害：節(jié)流閥、壓力控制閥的阻尼孔很小，當(dāng)液壓油中的雜質(zhì)聚集到一定程度時，會導(dǎo)致阻尼孔時而通時而堵，從而造成執(zhí)行元件工作壓力和速度的波動，甚至造成整個液壓元件邏輯順序紊亂；液壓油中如果混入較大直徑的雜質(zhì)后，極易將控制閥的閥芯卡死，導(dǎo)致閥動作失靈，造成機械事故；閥芯與閥孔之間混入雜質(zhì)后，會使閥芯配合間隙因磨損而逐漸增大，導(dǎo)致閥泄露增大，性能降低，造成不可修復(fù)的損壞。

（3）對于液壓缸的危害：液壓油缸活塞頻繁在缸筒內(nèi)做往復(fù)運動，如液壓油混入顆粒狀雜質(zhì)勢必會造成活塞或缸體拉傷，進(jìn)而造成密封圈磨損，使液壓油缸內(nèi)泄嚴(yán)重，高低壓腔壓差不足，影響油缸的運動速度和推力。

（4）液壓油中除了混入顆粒狀雜質(zhì)導(dǎo)致污染外，還可能混入空氣或水分。混入空氣的液壓油中含有氣泡，氣泡體積是可壓縮的，從而導(dǎo)致液壓元件產(chǎn)生噪聲超標(biāo)、振動、爬行、沖擊、氣蝕等嚴(yán)重影響液壓系統(tǒng)性能；混入液壓油的水分會腐蝕液壓系統(tǒng)中的金屬元件。

2 液壓系統(tǒng)污染的原因分析

通常來說，引起液壓系統(tǒng)污染的主要因素有：

（1）液壓元件內(nèi)部的殘留。液壓元件在組裝時未將加工過程中產(chǎn)生的金屬屑、焊渣等殘留物清理干凈，導(dǎo)致元件接入液壓系統(tǒng)時該類殘留物直接進(jìn)入液壓油。

（2）液壓系統(tǒng)界外的引入。液壓系統(tǒng)在組裝過程中，引入的型砂、塵埃以及清洗溶劑等，或者在使用保養(yǎng)過程中通過油箱及通氣孔引入的污染物。

（3）液壓系統(tǒng)內(nèi)部的自生。液壓系統(tǒng)在工作過程中，元件不可避免的要產(chǎn)生磨損產(chǎn)生磨粒；或者液流沖刷下來的軟管膠料、過濾材料脫落的顆粒和纖維、剝落的油漆皮等。在液壓油油溫升高的情況下，液壓油氧化分解產(chǎn)生有害物質(zhì)。

（4）不同品牌的液壓油混用，會改變原有液壓油的化學(xué)和物理性質(zhì)，容易產(chǎn)生膠體凝結(jié)，造成成分性能失效，不能達(dá)到潤滑、降溫、傳遞動力的目的。

3 液壓系統(tǒng)污染控制方法

（1）消除液壓系統(tǒng)內(nèi)部殘留。對于液壓元件，要控制零件的加工精度，要徹底清理元件的毛刺，避免毛刺進(jìn)入液壓系統(tǒng)。對于整機液壓系統(tǒng)組裝前，要對液壓管路進(jìn)行清洗，一般金屬油管、油箱要先去除焊渣、氧化皮和其它污染物，再進(jìn)行酸洗，酸洗后進(jìn)行洗清、涂油處理；對于液壓膠管，要用清潔空氣進(jìn)行吹洗。

（2）消除外界污染物侵入液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)密封不嚴(yán)是造成外界污染物進(jìn)入液壓系統(tǒng)的主要原因，例如：補加液壓油時沒有通過過濾器進(jìn)行過濾而直接用容器將油倒入油箱內(nèi)，容器內(nèi)的雜質(zhì)隨油進(jìn)入液壓系統(tǒng)；設(shè)備維修時，因周邊環(huán)境不清潔，致使拆卸液壓管路或更換液壓元件時，外界雜質(zhì)進(jìn)入管路或元件中；水式冷卻器泄露使油水混合，造成液壓油乳化變質(zhì)；液壓油缸活塞桿的往復(fù)運動將外界的空氣、微小顆粒、水等雜質(zhì)帶入液壓缸體內(nèi)，積少成多，造成液壓油的污染。因此，液壓系統(tǒng)必須進(jìn)行密封性試驗及所有密封環(huán)節(jié)的保壓試驗，確保系統(tǒng)與環(huán)境之間的密封可靠性，杜絕外界污染物的入侵。

（3）消除液壓系統(tǒng)自生的污染物。消除系統(tǒng)自生的顆粒狀的污染物主要是依靠設(shè)置在不同部位的過濾器對液壓油進(jìn)行過濾，保證吸入系統(tǒng)和回到油箱的液壓油的清潔度；過濾器的選型要綜合考慮系統(tǒng)流量、元件要求的過濾精度等因素，必要時可以增設(shè)外部過濾系統(tǒng)；要按要求定期檢查濾芯堵塞情況，定期清洗或更換。消除非顆粒狀污染物，如空氣、可溶性雜質(zhì)的措施：回油口設(shè)在油面以下，避免回油產(chǎn)生氣泡；控制液壓油的溫度，防止油液過速高溫氧化；油箱內(nèi)嚴(yán)禁噴涂油漆等，防止油漆融入液壓油或漆膜剝落混入液壓系統(tǒng)。

（4）加強系統(tǒng)維護(hù)與保養(yǎng)。通過加強對液壓系統(tǒng)的日常維護(hù)保養(yǎng)來保證液壓系統(tǒng)的清潔：（a）經(jīng)常檢查液壓油的清潔度。定期對液壓油進(jìn)行取樣檢測，檢測液壓油樣中顆粒直徑、數(shù)量是否超標(biāo)，以此判斷液壓油是否需要更換。（b）補油或更換新油時，首先保證清潔的環(huán)境，防止外界污染物侵入液壓油箱；補充的油液或更換的新油必須與原系統(tǒng)的液壓油品牌相同。（c）更換新油時，必須將油箱、主要液壓管路中的舊油排凈，并將油箱、油管清洗干凈；清洗濾芯或更換新的濾芯，加注新油必須經(jīng)過濾芯過濾，保證加入油箱液壓油的清潔度。

結(jié)語

液壓系統(tǒng)構(gòu)成的多樣性決定了液壓系統(tǒng)污染防控工作復(fù)雜性、系統(tǒng)性；液壓系統(tǒng)被污染后，受影響的是系統(tǒng)內(nèi)部所有的元件及整臺設(shè)備的正常運行，這又決定了液壓系統(tǒng)污染防控工作的必要性。因此，采取切實可行的措施控制液壓系統(tǒng)污染，是提高設(shè)備運行可靠性，降低運行成本的有效途徑。

參考文獻(xiàn)

[1]梁勤華.淺談液壓系統(tǒng)污染的控制[J].鋁加工，2010（03）：54-55.

[2]周馥隆.探析工程機械液壓系統(tǒng)污染與控制[J].工程機械與維修，2012（11）.

中圖分類號：TF748

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A