液壓油的污染與控制

楊再忠

摘要：文章闡述了液壓油污染的原因及液壓油污染對液壓設備所造成的危害，介紹了國際上使用的三種液壓油污染度標準，以及我國制定的液壓油污染度標準，提出了液壓油污染的三種檢測方法和防止液壓油污染應采取的具體措施，為液壓設備的正確維護及使用提供了一定的參考。液壓設備的液壓油污染控制貫穿于整個日常維護、保養(yǎng)過程，要求操作者和修理人員在每一步都要考慮到保潔措施，最大限度降低系統(tǒng)污染，確保液壓設備能夠安全、可靠地運行。

關鍵詞：液壓油；污染；控制

中圖分類號：TH137文獻標識碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.01.002液壓傳動技術由于具有結構緊湊、傳動平穩(wěn)、輸出功率大、易于實現(xiàn)無級調速及自動控制等優(yōu)點，目前被廣泛應用在機械制造、工程建筑、石油化工、交通運輸、礦山冶金、航海航空等領域中，與此同時，液壓傳動又有其脆弱的一面，其中抗污染能力低是突出的弱點。據(jù)有關資料記載，液壓故障有70%～80%是由油液污染導致的。液壓油液污染導致液壓元件損壞和性能變壞，系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，耗費了油液，造成嚴重的經(jīng)濟損失。因此，在液壓設備的維護中，必須采取積極的措施，嚴格控制液壓油的污染。

1液壓油污染的原因

液壓油污染是指在液壓油中含有對系統(tǒng)有危害作用的物質。液壓油遭受污染的原因是多方面的，按照污染物的來源可分為外部侵入、內部形成和油液本身污染三個方面。

1.1外部污染

液壓系統(tǒng)在使用過程中，外界中的空氣、水、灰塵、固體顆粒等，通過往復運動的液壓缸活塞桿、油桶通氣孔、閥芯密封、泵和馬達軸的油封、濺落或凝結的水滴及流回油箱中的漏油等進入系統(tǒng)中，造成液壓油的污染。

另外，在對液壓設備檢修時，稍有不注意也會使灰塵、棉紗等進入油液造成液壓油的污染。

1.2內部污染

液壓系統(tǒng)組裝、運轉、調試及液壓油變質不斷產(chǎn)生新的污染物，直接進入液壓油中，如金屬和密封材料的磨損顆粒，吸油、回油濾芯脫落的顆粒和纖維，剝落的油漆碎片。液壓系統(tǒng)的管道及液壓元件內的型砂、切屑、磨料、焊渣、銹屑及灰塵等污垢在系統(tǒng)使用前未被清洗干凈，在液壓系統(tǒng)工作時，這些污垢即被帶入液壓油中。

1.3液壓油本身污染

液壓油變質后產(chǎn)生化學反應，使金屬腐蝕，出現(xiàn)顆粒、銹片，使液壓油污染。

2液壓油污染的危害

污染后的液壓油在設備中運行，會使閥件的移動不順暢，影響機械的精確度、穩(wěn)定度，產(chǎn)生故障。長時間便磨損液壓元件，減少機械使用的壽命，從而增加了大額的維修費用及生產(chǎn)成本。

2.1液壓缸活塞密封圈過度磨損

由于液壓油變質，往往會使液壓缸活塞密封圈受到損壞或者提前磨損，工作缸活塞密封不良，出現(xiàn)內泄漏。此時，高低壓腔不同程度地互通，壓差變小，執(zhí)行工作機構所需流量明顯下降。同時，設備的工作負荷增大。嚴重時，機構不能動作。

2.2液壓缸端蓋或活塞桿的密封損壞

液壓油受污染變質后，使密封圈嚴重磨損，設備出現(xiàn)外泄漏，執(zhí)行機械所需流量減少，運動機構速度減慢。同時，液壓泵的壓力及工作負荷增大，影響泵的工作穩(wěn)定性。由于液壓泵的壓力和流量的脈動增加，噪音增大。此外，外泄漏污染了設備周圍的工作環(huán)境。如果外泄漏嚴重，會使油箱油液不足，出現(xiàn)液壓泵吸空現(xiàn)象（指液壓泵吸進的油液里混有空氣），易產(chǎn)生氣蝕，增大噪音，而且還影響液壓泵的容積效率。

2.3閥芯、閥套和液壓系統(tǒng)管件失效

液壓閥等元件內的相對表面往往會被受污染液壓油內存在的雜質劃傷，有時各元件中的小孔、縫隙，節(jié)流閥的節(jié)流口處會被堵塞。換向閥的閥芯與閥套的相對表面被液壓油中的雜質劃傷時，摩擦力加大，動作遲滯，系統(tǒng)工作穩(wěn)定性差，換向閥工作阻力增大時，易產(chǎn)生沖擊、振動，過大的振動會使設備的緊固件和管路中接頭松動，影響機件裝配精度和性能，造成管路泄漏。

2.4節(jié)流閥出現(xiàn)故障

液壓油污物可使節(jié)流閥閥芯徑向卡住，無論如何調節(jié)，油液流量都不會發(fā)生變化。如果液壓油污染嚴重，污物粘附在節(jié)流閥節(jié)流口，使過流面積減小，流量減少，運動機構速度隨之減慢；機械在工作時，節(jié)流口上的污物可能被壓力油沖掉，使節(jié)流口恢復原來的過流面積，流量又得以恢復，運動速度也隨之恢復，如此反復變化，使機械工作時運動速度不平穩(wěn)，易產(chǎn)生沖擊，出現(xiàn)大的振動。

2.5降低液壓系統(tǒng)部件的精度和壽命

液壓泵、缸、閥等元件因液壓油污染或存在雜質而加快磨損，各部件精度下降，壽命縮短。泄漏量大時，泵的工作壓力增大，泵及電機軸溫上升，液壓泵可能因此而損壞，嚴重時還會燒毀電機。出現(xiàn)這種情況時，必須維修或更換液壓閥。

3液壓油污染度標準

4.1目測法

用肉眼直接觀察油液污染程度的方法，由于人眼的能見度在40 μm以上，故能觀察出雜質的液壓油已是很臟了，必須更換。這是對于要求不高的液壓系統(tǒng)常用的簡單方法。

4.2滴油試驗法

從設備液壓系統(tǒng)中取出一滴油，滴在240目的濾紙上，濾紙吸干此油滴后形成一種特殊的圖樣，即可有效地鑒別出液壓油的污染程度。如果油滴圖標中心呈淺褐色，外圈不明顯，液壓油可繼續(xù)使用；如果油滴圖標中心很淡，外圈有昏圈，液壓油仍可使用；如果圖樣外圈清晰，有一個分布均勻的暗色中心，液壓油就不能再使用，要進行更換。

4.3液壓油污染度感覺檢測法

從主機液壓系統(tǒng)中取出一透明玻璃瓶液壓油，放置0.5～1 h，采用感覺檢測法即看顏色和聞氣味加以診斷，見表5。還可將油滴滴在熾熱鐵板上，如有“哧哧”聲，表示油中含有一定的水分。表5液壓油污染度感覺檢測法

外觀顏色氣味狀態(tài)處理措施透明無變化正常良照常使用透明但色變淡正常混入別種油液黏度符合要求可繼續(xù)使用變成乳白色正常混入空氣和水分離去水，部分或全部換油變成黑褐色有臭味氧化變質全部換油透明有小黑點正?；烊腚s質過濾后使用或換油透明而閃光正?；烊虢饘俜勰┻^濾或換油5液壓油污染的控制

防止液壓油污染，除合理選用濾油器外，平時的維護和科學管理，也是十分重要的，為了保持液壓油清潔，達到凈化目的，下列幾點可供參考。

5.1嚴格清洗液壓元件和系統(tǒng)

液壓元件在加工的每道工序后都應凈化，裝配后再仔細清洗，以清除在加工和組裝過程中殘留的污染物。系統(tǒng)在組裝前，先清洗油箱和管道，組裝后再進行全面徹底地清洗。

5.2防止污染物從外界侵入

在貯存、搬運及加注的各個階段都應防止液壓油被污染。液壓油必須經(jīng)過過濾器注入系統(tǒng)。設計時，可在油箱呼吸孔上裝設空氣過濾器或采用密封油箱，防止運行時塵土、磨料和冷卻物侵入系統(tǒng)。另外，在液壓缸活塞桿端部應裝防塵密封，并經(jīng)常檢查，定期更換。

5.3采用高性能的過濾器

這是控制液壓油污染的重要手段，它可使系統(tǒng)在工作中不斷濾除內部產(chǎn)生的和外部侵入的污染物。過濾器必須定期檢查、清洗和更換。設備操作人員在使用設備時，對液壓油的過濾普遍存在重視不夠的問題，對此應引起足夠的重視。

5.4控制液壓油的溫度

液壓油的抗氧化、熱穩(wěn)定性決定了其工作溫度的界限。因此，液壓裝置必須具有良好的散熱條件，使液壓油長期處在低于它易于氧化的溫度下工作。一般液壓系統(tǒng)工作溫度最好控制在65 ℃以下。

5.5保持系統(tǒng)所有部位良好的密封性

空氣進入系統(tǒng)將直接影響液壓油的物理化學性能。因此一旦發(fā)生泄漏，應立即排除。

5.6定期檢查和更換液壓油并形成制度

嚴格控制液壓油的使用牌號，保持一致。如果沒有合適的同牌號液壓油，更換時要嚴格清洗并全部更換，包括管道。每隔一定時間，要對系統(tǒng)中的液壓油進行抽樣分析。如發(fā)現(xiàn)污染度已超過標準，必須立即更換。在更換新液壓油前，整個系統(tǒng)必須先清洗一次。

6結束語

液壓設備的液壓油污染控制貫穿于整個日常維護、保養(yǎng)過程，要求操作者和修理人員在每一步都要考慮到保潔措施，最大限度降低系統(tǒng)污染，確保液壓設備能夠安全、可靠地運行。