液压系统污染的原因及控制方法探析

2016-11-30刘立强石家庄煤矿机械有限责任公司河北石家庄051431

中国新技术新产品 2016年2期

刘立强（石家庄煤矿机械有限责任公司，河北　石家庄　051431）

液压系统污染的原因及控制方法探析

刘立强
（石家庄煤矿机械有限责任公司，河北石家庄051431）

摘要：造成液压系统故障的因素是多种多样的，液压元件失灵、机械故障、仪表损坏都可能造成液压系统损坏，但大多数的故障来自于液压油的污染。本文分析了液压系统污染的危害，液压系统污染产生的原因，并提出了防止液压污染的控制方法，对于提高液压系统运行可靠性以及指导液压系统操作及维修人员均有积极意义。

关键词：液压系统污染；原因分析；控制方法

与其它传动方式相比，液压传动能够实现远距离传递力矩和压力，使其在诸多领域得到广泛的应用。典型的液压系统一般由动力元件（泵类）、执行元件（油缸、马达等）、控制元件（各类阀）、辅助元件（胶管、接头、过滤器等）及液压油等部分组成，这使液压系统的故障呈现出多种多样的特点，但大多故障是因为上述液压元件故障或失效造成的，而导致液压元件发生故障或失效的主要原因是液压系统被污染。液压系统被污染后，如果不能一次性彻底清理干净，很容易导致液压元件再次失效，因此保证液压系统的清洁是设备正常运行的基础。

1 液压系统污染的危害

液压系统的污染通常是指液压油的污染。液压系统经过一段时间运行后，看似“洁净“的液压油其实含有大量微小的杂质，随着这些杂质的逐渐积累，会对液压系统中的元件性能产生极大影响，从而导致液压系统运行失常。

（1）对泵类元件的危害：污染物会导致齿轮泵的齿轮和壳体、叶片泵的叶片和叶片槽、以及柱塞泵的柱塞和缸孔等零部件产生磨损或卡死，使其效率降低或致完全失效。

（2）对于阀类元件的危害：节流阀、压力控制阀的阻尼孔很小，当液压油中的杂质聚集到一定程度时，会导致阻尼孔时而通时而堵，从而造成执行元件工作压力和速度的波动，甚至造成整个液压元件逻辑顺序紊乱；液压油中如果混入较大直径的杂质后，极易将控制阀的阀芯卡死，导致阀动作失灵，造成机械事故；阀芯与阀孔之间混入杂质后，会使阀芯配合间隙因磨损而逐渐增大，导致阀泄露增大，性能降低，造成不可修复的损坏。

（3）对于液压缸的危害：液压油缸活塞频繁在缸筒内做往复运动，如液压油混入颗粒状杂质势必会造成活塞或缸体拉伤，进而造成密封圈磨损，使液压油缸内泄严重，高低压腔压差不足，影响油缸的运动速度和推力。

（4）液压油中除了混入颗粒状杂质导致污染外，还可能混入空气或水分。混入空气的液压油中含有气泡，气泡体积是可压缩的，从而导致液压元件产生噪声超标、振动、爬行、冲击、气蚀等严重影响液压系统性能；混入液压油的水分会腐蚀液压系统中的金属元件。

2 液压系统污染的原因分析

通常来说，引起液压系统污染的主要因素有：

（1）液压元件内部的残留。液压元件在组装时未将加工过程中产生的金属屑、焊渣等残留物清理干净，导致元件接入液压系统时该类残留物直接进入液压油。

（2）液压系统界外的引入。液压系统在组装过程中，引入的型砂、尘埃以及清洗溶剂等，或者在使用保养过程中通过油箱及通气孔引入的污染物。

（3）液压系统内部的自生。液压系统在工作过程中，元件不可避免的要产生磨损产生磨粒；或者液流冲刷下来的软管胶料、过滤材料脱落的颗粒和纤维、剥落的油漆皮等。在液压油油温升高的情况下，液压油氧化分解产生有害物质。

（4）不同品牌的液压油混用，会改变原有液压油的化学和物理性质，容易产生胶体凝结，造成成分性能失效，不能达到润滑、降温、传递动力的目的。

3 液压系统污染控制方法

（1）消除液压系统内部残留。对于液压元件，要控制零件的加工精度，要彻底清理元件的毛刺，避免毛刺进入液压系统。对于整机液压系统组装前，要对液压管路进行清洗，一般金属油管、油箱要先去除焊渣、氧化皮和其它污染物，再进行酸洗，酸洗后进行洗清、涂油处理；对于液压胶管，要用清洁空气进行吹洗。

（2）消除外界污染物侵入液压系统。液压系统密封不严是造成外界污染物进入液压系统的主要原因，例如：补加液压油时没有通过过滤器进行过滤而直接用容器将油倒入油箱内，容器内的杂质随油进入液压系统；设备维修时，因周边环境不清洁，致使拆卸液压管路或更换液压元件时，外界杂质进入管路或元件中；水式冷却器泄露使油水混合，造成液压油乳化变质；液压油缸活塞杆的往复运动将外界的空气、微小颗粒、水等杂质带入液压缸体内，积少成多，造成液压油的污染。因此，液压系统必须进行密封性试验及所有密封环节的保压试验，确保系统与环境之间的密封可靠性，杜绝外界污染物的入侵。

（3）消除液压系统自生的污染物。消除系统自生的颗粒状的污染物主要是依靠设置在不同部位的过滤器对液压油进行过滤，保证吸入系统和回到油箱的液压油的清洁度；过滤器的选型要综合考虑系统流量、元件要求的过滤精度等因素，必要时可以增设外部过滤系统；要按要求定期检查滤芯堵塞情况，定期清洗或更换。消除非颗粒状污染物，如空气、可溶性杂质的措施：回油口设在油面以下，避免回油产生气泡；控制液压油的温度，防止油液过速高温氧化；油箱内严禁喷涂油漆等，防止油漆融入液压油或漆膜剥落混入液压系统。

（4）加强系统维护与保养。通过加强对液压系统的日常维护保养来保证液压系统的清洁：（a）经常检查液压油的清洁度。定期对液压油进行取样检测，检测液压油样中颗粒直径、数量是否超标，以此判断液压油是否需要更换。（b）补油或更换新油时，首先保证清洁的环境，防止外界污染物侵入液压油箱；补充的油液或更换的新油必须与原系统的液压油品牌相同。（c）更换新油时，必须将油箱、主要液压管路中的旧油排净，并将油箱、油管清洗干净；清洗滤芯或更换新的滤芯，加注新油必须经过滤芯过滤，保证加入油箱液压油的清洁度。