综掘机液压系统污染的原因、危害及控制措施分析

张国锋

（山西潞安集团和顺李阳煤业有限公司，山西晋中 032700）

0 引言

综掘机工作部件的伸缩运动、机体的支撑以及工作部件、转载部件铲板和皮带转载机的水平摆动和垂直运动等通常是靠液压系统来实现的。液压传动技术被广泛地应用于各种工业设备，是由于其具有不可替代的优势，但是液压传动设备也有缺点，其中最大的缺点就是抗污染能力低。实践表明，造成液压系统故障的主要原因是油液污染，油液污染造成元件磨损严重从而使系统无法正常运行。有关数据表明，液压油污染造成的综掘机液压系统故障有近百分之七八十之多，对于液压设备来说，液压油的就像生命中的血液一样重要，设备润滑和正常运行的重要条件是确保在机械内循环流动的是清洁的液压油。因此，保证液压系统的清洁，严格控制综掘机液压系统的污染是保证综掘机正常工作的必要前提，对于综掘机高效作业有深远影响[1]。

1 产生污染的原因

（1）煤矿井下恶劣的工作环境。恶劣的环境条件下，煤尘、岩粉、水等杂质的侵蚀现象也频繁发生在综掘机作业过程中。综掘机液压系统污染的主要形式之一是侵入污染。作业过程中，环境污染物大都通过液压油箱进气孔、注油口、油箱盖、油缸、外露活塞杆、各类阀门等这些入口侵入综掘机液压系统，从而造成污染。液压系统在检修过程中，不注意清洁，周围环境中的污染物便会进入，不用过滤器或者长时间不清洗过滤器和滤网，换油或补油时油没有过滤干净，或者使用未清洗干净的脏油桶，以上这些均会使液压系统中混入污染物[2]。

（2）综掘机液压系统中的各部件、管道和油液在加工、组装、储藏、运输各个阶段过程中都会产生金属残渣、氧化皮、焊渣及尘埃等污染物，这些残留的污染物是造成综掘机液压系统的潜在污染源。同时注入系统的新油也是造成综掘机液压系统的重要污染源，这是由于新油一般达不到液压系统用油的等级要求，故新油必须进行过滤净化后才能使用。

（3）液压系统作业过程中各部件以及管道内都会会产生磨屑和锈蚀剥落物，密封件磨损会产生损耗物和碎片，同时液体中还伴随有软管材料，过滤过程中伴有颗粒和纤维的脱落，这些污染物都是在系统运转过程中相伴产生的，并不断积累无法避免。除此之外，液压系统运转过程中还存在以下污染，如油液发生氧化和分解产生沉淀物和胶质、水进入油中会腐蚀金属从而产生水锈等污染物[3]。

2 污染的种类

污染的种类按照污染物的不同分类，分为固体颗粒污染、空气污染、水污染、化学物质污染等，此外还有一种污染是由油温变化造成的油的变质引起的，其中固体颗粒污染是最普遍且危害最广的一种污染[4]。

3 污染的危害

3.1 固体颗粒对液压系统的危害

金属颗粒、煤尘、机械杂质等是被污染的液压油所含固体颗粒的主要组成部分，液压系统作业过程中也会产生相应的磨损物和腐蚀物，同时颗粒污染也包括油液氧化和分解反应产生的沉淀物等。固体颗粒不仅会造成系统组件的缝隙、孔口和滤网堵塞不畅，同时也会使系统组件的磨损情况加重，使液压系统装置发生泄漏，造成精度不准的情况，从而出现控制系统组件运转不协调，严重时会产生控制系统失效的现象[5]。

3.2 水对液压系统的危害

腐蚀机件和影响聚氨脂橡胶密封件的性能是水对液压系统造成的危害，而且如油液中掺入水分，则油液在水分的作用下发生化学反应产生氧化变质，从而使油液产生乳化、分层沉淀等，造成滤油器堵塞以及元件腐蚀等问题。

3.3 空气对液压系统的危害

空气对液压系统的危害不仅体现在使油液的容积弹性系数降低，从而造成组件协调反应能力差甚至功率损失等问题；而且空气也会产生气蚀现象、振动和噪声，尤其在高温高压的条件下，油液会腐蚀金属丧失润滑性，这是由于液压油氧化变质产生的有害的酸性物质或胶状沉淀物造成的[6]。

3.4 化学物质对液压系统的危害

液压系统掺杂各种有害化学物质，如有机溶质、表面活性化合物和油液氧化分解物等，会发生相应的化学反应，从而导致液压油变质，造成酸腐蚀，使润滑性能和液压油的使用年限降低。

3.5 不同种类油液对液压系统的危害

品种、牌号不同的液压油其化学成分也不相同，造成其不同的原因是其组成成分、精制程度有区别以及不同的添加剂种类和配比。因此，液压油相互混合后，其油液的化学成分以及化学性质也随之改变[7]。

4 液压系统污染的控制

4.1 设置滤油器

液压系统设置滤油器能将固体杂质过滤掉，保障液压油清洁，延长液压组件使用年限，使系统安全可靠运转。因此，在泵的吸油口、各阀门的进油口处以及压力管路、吸油管路、回油管路处，安装一定精度要求的滤油器，使混入或系统内产生的杂质过滤掉，从而保证综掘机液压系统的清洁度。

4.2 加强液压油的管理

（1）建立成品油清洗制度，专油专用，每次使用前都要对吸油管、吸油泵、加油泵等工具进行清洗。

（2）加强油品检测，建立严格的过滤制度。每个环节都必须进行过滤包括新油购入存放、转桶到使用前往系统中加注油液。

（3）建设油库。进行分区规划布局放置，种类牌号不同的油液用专用桶区别开来分区放置。

4.3 加强液压系统的维护保养和管理

（1）务必使用专用的加油器通过综掘机机身上的加油阀向液压系统油箱添加新油或注油，严禁打开油箱盖板或某个螺孔注油，并保证油筒、注油口、漏斗口等容器的清洁。油箱和油的清洁度都要保证，油必须过滤后才能注入油箱，油液加入前要检验其清洁度。同时注油前要清洁油箱，检查其内部的清洁度并确保其达标符合要求。

（2）液压系统开盖检修时也要注意清洁，减少污染物混入，喷水除尘并用布盖住机器，同时检修完必须清洗换油。

（3）对油箱、管道和部件内部进行定期清洁，并定期更换滤芯。通常在液压系统检修或换油后，先让其运转十分钟，然后在进行清洁过滤以及更换滤芯的工作。在运转一星期后，每天检查过滤器并保证其清洁度。

4.4 加强油管及外部液压元件的管理

日常检查维护的一项重要内容包括箱盖、螺丝堵、接头和液压元件的密封，要保证其良好的密封性，如有问题及时更换处理。油箱的呼吸孔必须安装高效的空气过滤器，为防止水侵入，外喷雾水路最好在油箱的侧面安装。

4.5 加强液压系统的污染监测

每月定期进行一次油质检测，不达标油质要做到及时更换处理。铁谱分析法、光谱分析法、重量分析法、自动颗粒计数法等为用来检测液压油污染度的常用方法，由于生产现场的限制，以上方法无法使用时，则使用便携式污染测量仪进行检测。如缺少这些仪器，则采用目测法和比色法。目测法主要通过油的颜色、味道、光滑度进行判断估测液压油的污染度。相对来说比较简便，比色法则是将油样中的污染物用滤纸过滤后，通过对比滤纸颜色来判断油质污染程。

4.6 加强液压系统装配工作的管理

（1）装配液压系统时，为避免减少人为污染，预防纤维、灰尘、头发、皮屑等混入系统，操作员穿戴的工作服、工作帽要求纤维不易脱落，各工艺规程如元件组装装、系统连接、管道布置过程都必须做到一系列的连续清洁，提高液压系统整个装配过程的清洁度。

（2）液压部件向井下运输过程中应注意防尘、防雨，务必用防雨纸或塑料包装纸包装好，严禁液压件与水或其它杂质接触[8]。

5 结束语

在液压系统安装、使用、日常维护、保养的整个过程中均要进行污染控制处理，做好每一阶段的污染处理，从而达到预防及控制液压系统污染的效果，为液压系统的安全可靠运行提供保障，使元件的使用寿命延长，最大限度降低液压系统污染。