液壓系統(tǒng)油液污染的控制
隨著液壓技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用的日益廣泛,液壓系統(tǒng)工作的可靠性顯得尤為重要資料表明,液壓系統(tǒng)的故障率的70%~80%是由液壓油的污染引起的。因此,分析油液污染產(chǎn)生的原因、有效地控制油液污染的渠道,對(duì)液壓系統(tǒng)故障診斷、提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命有著很重要的意義1造成油液污染的原因造成油液污染有機(jī)械化學(xué)、氣體等多方面的原因,污染物也有各種類(lèi)型,其中金屬粒子、磨屑、銹蝕等嚴(yán)重影響了液壓系統(tǒng)的運(yùn)行和液壓元件的使用壽命液壓油的污染按其性質(zhì)可分為:1機(jī)械污染物液壓元件、管路在加工制造和組裝的過(guò)程中,存在著未清洗干凈而造成的殘留污染物;由于液壓元件的運(yùn)動(dòng)副之間相互摩擦而使兩接觸的表面生成磨屑;密封件的老化產(chǎn)生磨耗物等1.2化學(xué)污染物油液在使用過(guò)程中與空氣接觸發(fā)生氧化,有些氧化物在油溫的作用下加速溶解,并分散到油液中,生成酸性物質(zhì),造成系統(tǒng)元件生銹、腐蝕,產(chǎn)生金屬粉末和固體沉淀物。
1.3外界浸入污染物油箱結(jié)構(gòu)不合理會(huì)使灰塵等雜質(zhì)容易侵入;污染物隨液壓缸活塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)侵入液壓系統(tǒng);換油時(shí),油箱未清洗干凈就加入新油,或新油液未經(jīng)過(guò)濾就直接加入油箱中而把雜質(zhì)帶入;維修過(guò)程中不注意清潔也會(huì)造成油液污染2液壓系統(tǒng)污染的危害1油液污染后,會(huì)加速液壓泵的磨損,使液壓泵的內(nèi)泄漏大,容積效率降低,甚至造成液壓泵的損壞某廠連鑄機(jī)剪切機(jī)液壓站,多次發(fā)生液壓泵軸扭斷事故,筆者分析其主要原因是由于污染物的侵入,破壞了液壓泵內(nèi)運(yùn)動(dòng)副之間的潤(rùn)滑油膜所致2污染物會(huì)使液壓閥的閥芯和閥體之間的摩擦力大而造成系統(tǒng)故障,還會(huì)使伺服機(jī)構(gòu)響應(yīng)變差,滯環(huán)大而使閥芯卡死,污染物的聚集還會(huì)使壓力閥阻尼孔堵塞,造成系統(tǒng)無(wú)壓力。
3污染物會(huì)導(dǎo)致液壓缸密封失效,甚至拉傷缸筒內(nèi)壁和活塞桿。污染物還會(huì)堵塞濾網(wǎng)或吸油過(guò)濾器,造成液壓泵吸油困難,嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞液壓泵液壓油被污染后不僅造成液壓系統(tǒng)性能下降,使用壽命降低,而且會(huì)導(dǎo)致液壓元件的永久失效污染物引起的液壓系統(tǒng)失效一般表現(xiàn)為以下三種形式嚴(yán)重失效:較大的顆粒進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)造成液壓泵、液壓馬達(dá)或液壓閥卡死,這類(lèi)失效一般表現(xiàn)為液壓系統(tǒng)的突發(fā)性故障如某煉鋼廠澆鋼車(chē)間鋼包滑動(dòng)水口液壓站,經(jīng)常發(fā)生系統(tǒng)無(wú)壓力事故,經(jīng)分析,事故的原因?yàn)?該車(chē)間環(huán)境較差,粉塵污染嚴(yán)重,而液壓缸和油管之間采用快速接頭連接,拆裝時(shí)污染物從接頭處進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部,造成溢流閥主閥芯上的阻尼孔(中6)堵塞,致使溢流閥失去調(diào)壓作甩單向閥示意圖累積失效:包括磨損、腐蝕、沖蝕、氣蝕等這類(lèi)失效開(kāi)始沒(méi)有明顯的表現(xiàn),但隨著累積失效的不斷增加,會(huì)導(dǎo)致液壓泵及其它元件的內(nèi)泄不斷增大,效率降低,最終會(huì)導(dǎo)致液壓系統(tǒng)失效通過(guò)上述分析,油液的污染是影響液壓系統(tǒng)正常工作的重要原因?yàn)榇?,我們將控制油液污染提高油液清潔度的方法概述如下?/span>
3液壓油的凈化措施提高油液清潔度的方法有多種,在此著重分析油箱結(jié)構(gòu)和過(guò)濾器的選擇。
3.1油箱結(jié)構(gòu)油箱在液壓系統(tǒng)中主要是用來(lái)儲(chǔ)存油液并承受系統(tǒng)中的循環(huán)油液因回油管路中夾帶著氣泡和污物,為有效消除氣泡和沉淀污染物,油箱結(jié)構(gòu)按示意設(shè)計(jì):箱內(nèi)設(shè)置位不艦油的5涫疆筧和吸油著箱兩側(cè)底部暴泄油口<6Vk/a吸油口裝有粗濾網(wǎng)8在考慮油箱內(nèi)外結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:1.1在油箱底部加一300目消泡網(wǎng)和隔離板,其高度不低于油面的3/4,目的是使油箱內(nèi)吸油口和回油口油流的距離加長(zhǎng),以分離回油帶來(lái)的氣泡,阻隔污物,使污物沉淀。
1.2吸油口和回油口距油箱底部的距離彭2D和彭2d,Dd分別為油管的外徑1.3為防止注入新油時(shí)帶入污染物,需在注油口處設(shè)置粗濾油器和空氣濾清器,吸油口處設(shè)吸油過(guò)濾器,箱底要有傾斜度,泄油口開(kāi)在兩側(cè)最下端,以便放油時(shí)排除污物3.2濾油器的選用前面己討論了液壓系統(tǒng)中油液污染的來(lái)源及危害,還需要指明的是有些污染物是肉眼看不見(jiàn)的固體雜質(zhì),為保障液壓系統(tǒng)油液的清潔度,利用濾油器凈化油液,把污染物限制在允許的范圍之內(nèi)。一般推薦選用的大都是金屬纖維和人造纖維結(jié)構(gòu)濾芯,金屬纖維的過(guò)濾效率高,納垢最大,容易清洗,使用時(shí)間長(zhǎng);人造纖維過(guò)濾能力強(qiáng),穩(wěn)定性能好,但不能清洗,只能采取更換濾芯的辦法。根據(jù)工廠的使用經(jīng)驗(yàn)及有關(guān)資料,一般傳動(dòng)系統(tǒng)的過(guò)濾精度小于運(yùn)動(dòng)副間隙的一半,當(dāng)系統(tǒng)壓力1C 31.5MPa時(shí),過(guò)濾精度取5-50 Mm較為合適這是指一般的液壓傳動(dòng)系統(tǒng),但是要求精度高的液壓系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)不在這個(gè)范圍之列。
濾油器在液壓系統(tǒng)中的安裝位置。濾油器1為網(wǎng)式濾潘。它是用金屬絲作為過(guò)濾錮g優(yōu)點(diǎn)是通油能力大e,壓力損失邱://、小,容易清洗,屬于粗過(guò)濾,主要用于泵的吸油口處,用以避免較大顆粒的雜質(zhì)進(jìn)入液壓泵,從而起到保護(hù)液壓泵的作用。吸油過(guò)濾器的精度不宜過(guò)高,否則濾油器的通流能力不夠且容易堵塞,一般選擇過(guò)濾精度80~100m,通流能力(即公稱(chēng)流量)大于液壓泵流量的兩倍即可濾油器3裝在液壓泵出口,它是用來(lái)保護(hù)除液壓泵以外的液壓元件這種過(guò)濾器采用棉織濾芯或紙芯,過(guò)濾精度為5~30m,是系統(tǒng)中廣泛使用的一種濾油器,它可以過(guò)濾出肉眼看不見(jiàn)的污物。
濾油器8安裝在液壓系統(tǒng)的回油路上,使油液回油箱前將系統(tǒng)中生成的污染物和外界侵入的污染物得到凈化,由于回油壓力低,可采用濾芯強(qiáng)度不高的濾油器為防止濾油器堵塞時(shí)油泵過(guò)載或擊穿濾芯,可安裝一單向閥(圖中9)或溢流閥與之并聯(lián)4正確使用、合理維護(hù)液壓設(shè)備生產(chǎn)實(shí)際中對(duì)油液污染的控制主要靠加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理來(lái)實(shí)現(xiàn)由于工廠內(nèi)環(huán)境一般比較惡劣,高溫、粉塵都將加重液壓系統(tǒng)的污染因此,必須制定有效的措施,嚴(yán)格控制油液的清潔度,保證設(shè)備安全、可靠地運(yùn)行。
1對(duì)液壓系統(tǒng)中的管道、油箱、濾油器要定期檢查、清洗或更換,定期對(duì)油液進(jìn)行取樣化驗(yàn),發(fā)現(xiàn)油液污染超標(biāo)或油液變質(zhì)時(shí)必須及時(shí)更換。
2加油時(shí)必須經(jīng)過(guò)過(guò)濾,不能直接倒入油箱。
3必須保證設(shè)備的檢修質(zhì)量,對(duì)密封部分要保證密封可靠,管接頭連接部位不得有松動(dòng)。修理備件時(shí)要注意工作場(chǎng)地的清潔衛(wèi)生,如有條件可在專(zhuān)門(mén)的車(chē)間里進(jìn)行液壓元件的維修液壓設(shè)備在使用過(guò)程中,液壓油的污染是不可避免的,不能盲目追求油液的清潔度,應(yīng)根據(jù)設(shè)備的要求合理使用,確保系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。