液压油被污染解决方案

农业柚棘液压油硇污染与控制　南京农业大学工学院／江苏省智能化农业装备重点实验室　丁兰英　［摘要］农业机械设备液压油的污染是液压系统运行不稳定、出现故障的主要原因。本文对农业机械液压系统中液压油污染的原　因及危害进行了详细的分析，提出了控制液压油污染的具体措施，对正确使用农业机械液压油，保证农业机械液压设备的稳定运行　有一定的参考价值。　［关键词］农业机械　液压油　污染控制　精准农业是近年来兴起的新技术，农业装备的现代化是其核心内　容之一。现代化农业装备广泛应用了电子、液压、新型材料等高技术，　进一步提高了农机的操纵性、舒适性、方便性和智能化水平ｎ　，。农业机　械中应用液压系统，有利于实现多工作部件的集中控制，大大提高机具　的工作性能。液压技术的应用，使精准农业迅速成为现实的生产力。　但由于农业机械通常是露天作业，条件比较恶劣，很容易造成农业机械　液压油的污染。液压油是液压系统的“血液”，其污染物的存在会造成　系统的危害。据相关调查表明，７０％以上的液压系统故障是由液压油　污染造成的　。液压油的污染不仅影响农业机械液压系统的工作性能　和液压元件的使用寿命，而且直接关系到农业机械能否正常工作和精　准农业技术的顺利实施。因此有效控制农业机械液压系统中液压油的　污染，是十分重要的。本文针对农业机械液压系统中液压油的污染原　因及危害进行了详细的分析，并对控制液压油的污染提出具体措施。　１．农业机械液压油污染的主要原因及危害　农业机械液压系统中油液的清洁与否直接关系到系统本身能否正　常、可靠地工作。油液污染是液压系统发生故障及液压元件过早磨损　或损坏的主要原因，是液压系统最主要的故障根源。油液污染的主要　原因及危害性表现为以下三个方面：　１．１液压油中混入水分　农业机械通常是露天作业，雨天或周围富水的环境下工作机会较　多，水分进入其液压系统的可能性也就大大增加；农业机械在作业过程　中，油箱盖因冷热交替，易出现空气中的水分凝结成水珠落人油中；农　业机械中液压缸活塞杆等密封不严密之处，更易致使潮湿空气中的水　气凝聚成水珠而混入系统的液压油中。　液压油中混入０．０５％～Ｏ．１％的水分后，会使油液乳化呈白浊状　态。这种白浊的乳化油进入系统内部，容易使液压元件内部生锈；液压　油中混有水分，将降低其润滑能力，加剧零件磨损，降低系统效率；水分　的混入，还易促进系统的过热，系统的过热又会进一步造成液压油的氧　化，加速液压元件的磨损腐蚀，甚至产生油泥引起农业机械液压系统动　作失常，配管阻塞、冷却器效率降低、滤油器堵塞等一系列故障。　１．２液压油中混入空气　农业机械在恶劣的野外环境下长期作业后，会出现管接头的松动、　油封的损坏，甚至吸油管路的擦破、磨穿等现象，这些都会造成空气混　入油液中；在给系统加油时，操作者不适当地向下倾倒，也会致使气泡　混入油内。　空气混入液压系统后，将大大恶化液压泵和整个液压系统的工作　条件，引起液压泵的工作性能变化和寿命降低。当液压泵吸入了液压　油和空气的混合油液，在泵吸油管处，由于压力下降而析出气体，液压　泵处于高速旋转时，将造成液压油不能充满油腔的现象，这样不仅降低　了泵的供油流量和效率，还会引起泵的气蚀损坏，管道的压力脉动，产　生液压油的不连续流动而引起噪音；在液压系统管路中，未溶于液体的　空气增大了液压油的弹性，使液压机构刚度下降，导致液压随动系统失　去稳定性，液压附件动作滞后，破坏从动农机具运动的平稳性；从液压　系统油液中分离出来的气泡，有时还会在管道的最高处和狭窄处形成　气塞，当压力降到一定程度时，液压系统将出现气穴，严重的甚至造成　气蚀使系统中金属表面剥蚀及出现强烈振动的噪声，给农业机械液压　系统带来灾难性的后果。　１．３液压油中混入颗粒污染物　农业机械的液压油中也会混入颗粒污染物，其原因除了有与其它　机械设备液压系统类似的原因外，如零件制造时产生的切屑、磨屑等未　清干净就装机带入；更因其在田问作业时，周围环境比较恶劣，一方面　系统在作业过程当中由于运动部件磨损产生金属颗粒、粉末，另一方　面，周围环境中的固体颗粒会通过液压缸活塞杆、胶管接头、液压油箱、　空气滤清器等进入液压油中。　在农业机械的液压系统中，固体颗粒的污染可能会导致液压泵或　液压马达的卡死故障，加剧其磨损，液压泵的压力及工作负荷变化，影　响其工作稳定性；污染物会堵塞滤油器，导致液压泵吸空，产生振动和　噪声；颗粒污染物还会加剧液压元件的表面腐蚀和磨损，加速密封件的　磨损，增大系统的泄漏量，致使系统油温升高、压力降低、效率降低、响　应变慢、阀芯卡死、烧毁电磁线圈等，严重影响农业机械的正常工作。　２．农业机械液压油污染的控制　由于农业机械液压油被污染的原因很复杂，除了外来因素外，工作　过程中液压油本身又不断产生污染物，因此，要彻底防止液压油的污染　是不可能的。为保证农业机械良好的作业性能，保证液压传动系统的　正常工作，延长液压元件的使用寿命，可以根据实际情况采取一定的措　施，减轻液压油的污染程度，减小对农业机械设备的危害，保证精准农　业的顺利实施。针对农业机械液压油污染的控制，本文分别从农业机　械使用前和使用过程中两大方面提出具体措施。　２．１农业机械使用前控制液压油污染的措施　２．１．１对新油进行过滤净化　一般认为，新购进的液压油是洁净的。其实不然，新油从炼制、分　类、运输到储存等过程中都会受到外界的污染。国内外的调查结果表　明，大部分未经过滤净化的新油的污染程度常常超过规定要求，所以新　买来的液压油在使用前必须经过滤净化。　２．１．２对液压元件和液压系统在加工和装配过程中进行清洁　农业机械液压系统的元件在加工制造中，必须对加工中残留的污　染物进行净化清除；加工后的液压元件要用密封元件将其口封住，以防　止污染物的进入；元件装配前必须进行清洁处理，装配后必须进行严格　的清洁和检验；油箱和管道在去除毛刺、焊渣等污染物后，需要进行酸　洗以去除表面的氧化物，然后进行碱洗和水洗，并干燥；对初装好的液　压系统要做循环冲洗，并通过定时从系统中取样分析的方法，保证系统　清洁达到要求。　２．２农业机械使用过程中控制液压油污染的措施　２．２．１控制系统液压油的工作温度　农业机械系统液压油的工作温度过高会造成液压油粘度的降低，　液压元件及系统的内、外泄漏量增加，泵的容积效率和整个系统的效率　会显著下降，驱动机具的液压缸和液压马达速度降低；液压油的粘度降　低，滑阀等相对运动部位的润滑油膜变薄或被切破，摩擦阻力增大，磨　损加剧，系统发热，带来更高的温升；液压油工作温度过高，会加速其氧　化变质，并析出沥青物质，降低液压油使用寿命。农业机械液压系统的　工作温度最好控制在６５℃以下　。液压油工作温度的控制可分别从整　个液压系统液压油油量的合理确定，液压系统元器件负荷及转速的合　理选用和液压系统冷却器性能的合理设定等几方面来实现。在无特定　要求的情况下，可优先考虑选用容积调速回路，此种调速回路温升小、　效率高；可采用扩大油箱容量和增强通风自然冷却来缓解油温的升高；　甚至还可以采用双油箱结构方案，以实现不同温升情况下的油温调节；　当液压系统功率损失较大，发热量大而结构叉不允许有较大容量油箱　的情况下，可采用冷却器进行强制冷却；同时，防止过载，当发现液压系　统油温过高时，应停止工作，查找原因并及时排除。　２．２．２强化农业机械现场维护管理　强化农业机械现场维护管理是防止外界污染物侵入系统和滤除系　统中污染物的有效措施，如必须定期对液压设备各密封处、接头处进行　检查处理，保证管路接头等连接处密封，防止尘土、水分和空气进入液　压系统；油箱要合理密封并装设高效能的空气滤清器以防止尘土、水分　的进入；注入新油须经过有效的过滤，系统的回油也应进行有效的过　滤；活动件（如液压缸活塞杆端）必须装有防尘密封装置。　２．２‘３定期检测和更换液压油　农业机械液压油的使用寿命或更换周期取决于很多因素，其中包　括设备的环境条件与维修保养、液压系统油液的过滤精度和允许污染　等级等因素。长时间使用过的液压油，空气、水、灰尘、金属磨损物等会　使其变成含有多种污染物的混合液，若不及时更换，将会影响系统的正　常工作，导致设备的事故。　是否换油取决于液压油被污染的程度，目前有三种确定换油期的　方法：　（下转第４４页）　作者简介：丁兰英，女，在读博士生，南京农业大学工学院讲师，研究方向：高效精密加工及农业装备现代化技术。　一

浅谈液压油的污染与控制　袁贺丽　（焦作市技师学院河南焦作４５４００３）　工业技术　■Ｉ　［摘　要］液压系统被广泛的应用在工业设备中，液压系统的突出的问题就是液压油的泄露和污染，作为专业技术人员，就必须搞清楚液压系统的液压油产　生污染的原因、可能的危害，从而采取恰当有效的方法和措施进行预防控制。　［关键词］液压系统油液污染　系统故障危害　控制　中图分类号：Ｖ２３３．９ｌ　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１０）１２—００１９—０１　液压系统广泛地应用于各种工业设备，一个液压系统能否正常工作，除系　统设计、元件制造和维护外，油的清洁度是十分重要的因素。油液的污染将　会影响系统的正常工作和使元件过度的磨损，甚至会造成设备的故障。液压　油对液压设备犹如血液对生命、清洁的液压油在机械内循环流动是保证设备　正常运行和润滑的重要条件。有关资料表明，现场７０％一８Ｏ％液压系统的工　作不稳定和出现故障都与液压油的污染有关。　液压油被污染指的是液压油中含有水分、空气、微小固体颗粒及胶状　生成物等杂质。液压油受到污染常常是系统发生故障的主要原因。因此，控　制液压油的污染是十分重要的。本文作者根据多年教学实践经验，深入分析　液压油污染的原因及危害，并提出相对应的控制措施。　１液压油污染的原因　液压油液被污染的原因是很复杂的，但大体上有以下几个方面：　１　１侵入物的污染　主要指周围环境中的污染物，例如空气、尘埃、水滴等通过一切可能的　侵入点，如外露的往复运动活塞杆、油箱的通气孔和注油孔等侵入系统所造　成的液压油液污染。还如维修过程中不注意清洁，将环境周围的污染物带入，　以粗代细，甚至不用过滤器，过滤器几年不清洗、滤网不经常清洗、换油或　补油时不注意油的过滤、脏的油桶未经过严格的清洗就拿来用，从而把污染　物带入。　１　２残留物的污染　主要指液压元件以及管道、油箱在制造、储存、运输、安装、维修　过程中，带入的砂粒、铁屑、磨料、焊渣、锈片、油垢、棉纱和灰尘等，　虽然经过清洗，但未清洗干净而残留下来的残留物所造成的液压油液污染。　１　３生成物的污染　主要指液压传动系统在工作过程中所产生的金属微粒、密封材料磨损颗　粒、涂料剥离片、水分、气泡及油液变质后的胶状物等所造成的液压油液　污染。这些颗粒污物类似于研磨金属加工面使用的研磨剂，液压系统中的污　染颗粒随着液压油的流动而遍布整个系统。当通过泵、缸、阀各液压元件　时，会加剧各摩擦副的磨损，产生出新的污染颗粒，造成恶性循环，大大降低元　件的使用寿命，严重地威胁着液压系统的正常工作。　１　４、液压油中混入的其它油品　不同品种、不同牌号的液压油其化学成分是不相同的，当液压油中混入　其它油品后，就改变了其化学组成，从而使用其性质也发生变化。　２液压油污染的危害　液压油液被污染后对液压传动系统所造成的主要危害是：　（１）固体颗粒和胶状生成物堵塞过滤器，使液压泵吸油不畅、运转困难，　产生噪声：堵塞阀类元件的小孔或缝隙，使阀类元件动作失灵。　（２）微小固体颗粒会加速有相对滑动零件表面的磨损，使液压元件不能正　常工作。同时，它也会划伤密封件，使泄漏流量增加。　（３）水分和空气的混入会降低液压油液的润滑能力，并加速其氧化变质。　产生气蚀，使液压元件加速损坏。使液压传动系统出现振动、爬行等现象。　３工作介质污染的控制　由于液压油液被污染的原因比较复杂，液压传动系统在工作过程中液压油　液又在不断地产生污染物。因此，要彻底地防止污染是很困难的。为了延长　液压元件的使用寿命，保证液压传动系统的正常：【作，应将液压油液的污染程　度控制在一定的范围内，一般常采取如下措施来控制污染：　（１）消除残留物污染。液压系统组装前后，必须对零件进行严格的清洗。　（２）减少外来的污染。为了减少液压系统的污染源，改善设备的运转环　境，加强粉尘治理，减少工作现场的粉尘。油箱通大气处要加空气滤清器，向　油箱灌油应通过过滤器，维修拆卸元件应在无尘区进行。　（３）滤除系统产生的杂质。根据系统和元件的不同要求，分别在泵的吸油　口、压力管路、泵的吸油管路、回油管路、调速阀的进油口处，按照要求　的过滤精度，设置过滤器，选用过滤器时还要考虑纳垢能量。应定期检查过滤　器的滤网有无破裂，若有破裂要及时更换，对变质油和清洁度超标油禁止使用，　油箱内壁一般不要涂刷油漆，以免油中产生沉淀物质，为防止空气进入系统，回　油管Ｅｌ应在油箱液面以下，液压泵和吸油管应严格密封。应根据需要，在系统　的有关部位设置适当精度的过滤器，并且要定期检查、清洗或更换滤芯。　（４）控制液压油液的工作温度。在没有特定要求的情况下，可有限考虑选　用体积式调速回路，此种调速回路温升小、效率高：用扩大油箱容量和通风自　然冷却来缓解油温的升高：另外还可以采用双油箱结构方案，以实现不同温升　情况下的油温调节：当系统功率损失较大，发热量大而结构又不允许有较大的　油箱容量的情况下，可采用冷却器进行强制冷却。　（５）加强液压系统的维护保养和管理。　１）选择合适的液压油。要根据液压系统的特点和使用环境，选择合适的　液压油，首先要求具备合适的粘度、合适的固体颗粒污染等级，其次，要考虑　液压油的抗氧化性、抗乳化性及是否有耐磨添加剂等，此外，还需考虑液压工　作介质与元件金属材料及其密封材料的相容性。　２）加强油品管理。为保证出库油品的质量，必须定期对库存油料进行取　样化验。新油入库时应化验，不合格的油品不准入库：油应妥善保管：建立液　压设备“用油卡”；油液转筒或注入时应过滤；并注意油筒、注油口、漏斗　口等容器的清洁。　３）定期清洗滤芯、油箱、管道和元件内部的污垢，定期更换滤芯。建　立液压系统一一级保养制度：　４）通过检查油质来确定是否该换油。因为不同的液压油的使用寿命不　同，同一种液压油在不同的设备、不同的环境、不同的维护条件下，使用期　限相差很大。常用来检测液压油污染度的方法有以下几种：铁谱分析法（此方　法无法检测非磁性污染物）、光谱分析法（此法不能分析大于５ｕｍ的颗粒）、　重量分析法（此方法无法核查污染颗粒的尺寸大小及分布）、自动颗粒计数法　（可以直接读出颗粒的尺寸大小及分布）。［　前面这些方法在某些场合，如野外和生产现场就受到限制，这些场合可使　用便携式污染测量仪来检测。如ＤＣＡ数显式污染报警仪、ＣＭ　２　０测试仪、　ＫＬＯＴＺ污染检测仪、ＰＦＣ２００颗粒计数器、ＰＣＭ１Ｏ０污染度检测仪。若没有这　些仪器，可采用目测法和比色法。目测法就是通过看油的颜色、嗅油的味　道、摸油液的光滑度来估测液压油的污染程度。也可用两只洁净透明的玻　璃瓶，一～只装待测的液压油，另一只装新的液压油，将两只瓶子对着太阳看，来　估计液压油的污染度。比色法是指将一定体积油样中的污染物用滤纸过滤出　来，然后根据滤纸颜色来判断介质污染程度。具体方法：取同数量使用油和同　号纯油各少许，分离滴在滤纸上，过一定时间后，比较两种滤纸的颜色，从而确　定油液污染程度和确定是否换油。换油时要清洗油箱，冲洗系统管道元件。　参考文献　［１］　孙大俊主编．《机械基础》，中国劳动社会保障出版社，２００７．７．　［２］胡世超主编．《液压与气动技术》，郑州大学出版社，２００８．９．　科技博览Ｉ　

Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｍａｎｕｆａｃｔｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｎｏ．３，２００８　

液压油污染的来源、危害及其控制措施　

吴世友。王淑芳　

（江西机电职业技术学院，江西南昌３３０００１）　

摘要：介绍液压油污染的来源及带来的各种危害如液压油中侵入空气、液压油劣质变化等，并阐述了防止及控制的措施。　

关键词：污；来源；危害；措施　

中图分类号：ＴＥ６２６．３　８　文献标识码：Ａ　

液压油是液压系统的工作介质，它具有传递运动和动力，　

减少液压元件间的摩擦、隔离磨损表面、悬浮污染物、控制液　

压元件表面氧化、冷却液压元件、降低液压系统的温升等功　能。液压油的正确使用、管理以及污染控制，不仅影响液压系　

统工作的可靠性和液压元件的使用寿命，而且直接关系液压　

设备能否正常工作。实践证明：液压系统的故障有７５％以上是　

由液压油的污染所引起的。液压油被污染会大大降低液压系　

统工作的可靠性和寿命，耗费油液而造成经济损失。因此，研　

究液压油污染的来源、危害和采取合理措施加以控制，对提高　

液压设备的工作性能，延长液压元件的工作寿命，提高企业的　

经济效益，减少污染和节约能源具有重大现实意义。　

１液压油污染物的来源　

液压油的污染主要是由外部原因和内部原因造成的。　

外部原因是指固体杂质、水分以及其他油类及空气等进入　系统；内部原因是指除了原有的新油液带来的污染外，液压系　

统在使用过程中相对运动的零件间磨损和液压油的物理化学　

性能发生变化造成的。由于杂质侵入液压油的方式不同，液压　

油的污染可分为三种类型，如表Ｉ所示：　

表１污染分类　污染类型　污染来源　潜在污染　（１）自制件中残存的污染物　（２）外购件中潜伏的污染物　侵入污染　（１）装配时侵入了污染物　（２）使用过程侵入了污染物　（３）液压油带入了污染物　（４）修理时侵入了污染物　再生污染　（１）零件问磨损产生的污染物　（２）液压油发生物理和化学变化的生成物及衍生物　

１．１潜在污染　

组成液压元件或液压系统的零件在ｆＪｎ－ｖ、装配、试验、贮　存、运输等过程中污染物残留于元件和系统内。主要有铸件的　

液压油的污染、危害及控制

2OO4年第1期液压与气动57

液压油的污染,危害及控潮

王伟 HydraulicOil’SContamination,HarmandProtection

WangWei

(武汉船舶职业技术学院机械工程系,湖北武汉430050)

摘要:介绍了液压油的污染及其危害,详细分析了污染产生的原因并据

此提出了防护措施. 关键词:液压油;污染;危害;控制

中图分类号:TH137文献标识码:B文章编

号:1000-4858(2004)01—0057—03 1前言

以液体作为介质进行能量传递的液压传动的诸多 优点现已被各行业认可和采纳.农业机械,工程机械

等更是将其作为技术升级的一个必要条件.作为能量

传递,转换的工作介质液压油除了起控制作用外,同时 还起着润滑,防锈,防腐蚀和冲洗,冷却等作用.其性

能的稳定与否,对整个液压系统的稳定运行有着直接 的关系.油液污染是液压系统产生故障的主要原因之

一

,约占总故障的60%80%(这个现象以往被人们

所忽视).另外,液压系统越来越具有大功率,高压力

和大流量的特点,而且相互关联的系统多,使用环境条 件恶劣,液压系统失效,产生的损失将更大;特别是随

着液压元件制造水平的提高,摩擦副在减小.所有这

些又都对油液的净化提出了更高的要求.因此,液压 油的污染问题已越来越受到各方面的高度重视.为

此,增强液压油的污染防护意识,分析油液污染根源及 其危害.寻求解决,控制的措施,对保持设备完好率,

提高工作效率具有十分重要的意义.

2油液的污染及其产生

油液污染是指在油中含有对系统有危害作用的物

质,按其类型可分为固体,液体和气体三种形式.固体 污染物主要是指切屑,灰尘,焊渣,金属和橡胶颗粒,纤

维等;液体污染物主要指水分,清洗液及其他种类的液

压油;气体污染物则主要指空气.其中尤以固体颗粒 污染物的危害最为严重,污染产生的原因有:

(1)残留物污染这主要是指液压元件,液压油