液压系统污染控制技术
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工程机械用液压油的污染控制邵卫东(中铁十八局集团有限公司,天津市300222)王程蕉苤睛耍】液压油的质量和清洁度是保证L程机械液压系统正常工作的首要条件。
液压系统污染是液压故障的一个主要原因,为了确保工程机械液压系统能够安全、可靠的运行,对液压系统采取一系列具体措施,以达到工作过程中的污染控制,主要包括:液压件拆装必须清洗干净、装配;}=境清洁、液压油管道清洁等。
饫蚓埘;枳械;液压油;污染1概述液压传动技术在18世纪诞生后就得到迅猛发展。
今天,液压传动设备在施工一线得到广泛应用,在工程机械上体现得尤为充分。
液压传动技术有其不可比拟的优点,这是它得以迅猛发展的主要原因。
与此同时,液压传动设备又有其脆弱一面,其中抗污染能力低是突出的弱点。
据有关资料记载,液压故障有70%一80%是由油液污染导致的。
要保证液压系统正常、可靠地运行,必须要保持液压系统中液压油的清;吉o 2液压系统污染的危害与原因污染物混入液压系统后会加速液压元件的磨损、烧伤,甚至破坏,或者引起液压阀的动作失灵,或者引起噪声;污染物会堵塞液压元件的节流孔或节流缝隙,改变液压系统的工作性能,引起动作失调甚至完全失灵,产生误动作而造成事故;灰尘颗粒在液压缸内会加速密封件的损坏,缸筒内表面的拉伤,使泄漏增大,推力不足或者动作不稳定、爬行、速度下降,产生异常的声响与振动;还可能引起滤网堵塞,液压泵吸油困难,回油不畅而产生气蚀、振动和噪声,堵塞严重时会因阻力过大而将滤网击穿,完全丧失过滤作用,造成液压系统的恶性循环。
液压系统污染的原因很多,主要有:制作、安装过程中潜伏的污染物,多为切屑、毛刺、型砂、涂料、磨料、焊渣、锈片和灰尘等固体颗粒:新油不经过过滤就直接加进油箱,新油本身就可能不干净:加油器在长期保存和使用中因氧化而产生沉淀的杂质:液压元件长期使用产生磨损而生成金属颗粒:密封圈长期使用后溶胀经过不断的磨损会有微粒进入油中;施工现场尘土飞扬,不断有尘土被吸进油箱。
液压系统污染的控制研究摘要:液压系统污染物是造成液压元件磨损、液压系统故障的主要原因之一,本文分析了液压系统污染的主要来源,给出了控制液压系统污染的具体措施,可为以后的生产实践起到指导作用。
关键词:液压系统污染;控制目前,液压系统被广泛的应用于各种工业领域中。
其中,作为能量传递、转换的工作介质液压油,除了对液压系统起到控制的作用外,同时还具有冷却、润滑、冲洗、防锈的作用。
一个完善的液压系统,除了具有系统设计、元件制造和维护外,液压油的清洁度也起着至关重要的作用。
搜集国内外统计资料发现,液压系统工作的不稳定和故障的出现大多数都与液压系统的污染有直接关系。
因此,分析液压系统的污染来源及危害是十分重要的,这有利于在液压系统的设计、制造和使用过程中,采取积极措施来严格控制液压系统的污染。
一、液压系统污染的来源导致液压系统污染的来源多种多样,按照污染物形态分,可以分为固体污染物、液体污染物和气体污染物。
其中,危害最为严重的是固体污染物。
在液压系统在制造和装配过程中,液压系统的固体污染物主要包括元器件和配管中的型砂、锈片、漆皮、焊渣、灰尘、纤维、切屑、磨料等。
在启动系统之后,随着油液的流动,这些呈颗粒状的固体污染物就会遍布整个液压系统中。
对于阀类元件,由于其运动副配合间隙较小,当运动副之间的间隙进入固体颗粒时,会导致表面划伤、加剧磨损,并且使间隙扩大,堵塞阻尼孔、节流孔,从而会导致阀的性能损坏,最终引起系统振动和液压元件的动作失灵,甚至会导致阀芯卡死,甚至有可能出现重大事故。
对于泵类元件,泵的活动部分,例如叶片泵中的转子、叶片等会因为固体颗粒的进入使其磨损加剧,从而导致其工作效率降低,甚至损坏。
对于液压缸,密封件会因为固体颗粒的存在,磨损加剧,泄漏加大,从而造成较大的功率浪费。
水分、清洗油、以及其它种类的液压油、化学溶剂、沉淀物、表面活性物质等统称为液体污染物。
一方面,当油液中的氯和硫与水结合时,会产生盐酸和硫酸,对金属材料有强烈的腐蚀性。
仅供参考[整理] 安全管理文书液压油的污染与控制日期:__________________单位:__________________第1 页共7 页液压油的污染与控制摘要:液压系统工作性能的好坏,直接影响工程机械的作业性能。
本文分析了液压系统中液压油的污染原因以及对液压系统工作性能的危害,提出了防止液压油污染的具体措施,。
关键词:液压系统油液的污染危害控制近年来,液压传动入了一个新的发展阶段。
机械工程中液压油的应用越来越广泛。
液压油是液压机械的血液,具有传递动力、减少元件间的摩擦、隔离磨损表面、虚浮污染物、控制元件表面氧化、冷却液压元件等功能。
液压油是否清洁,不仅影响液压系统的工作性能和液压元件的使用寿命,而且直接关系机械能否正常工作。
液压机械的故障直接与液压的污染度有关,因而了解液压油污染和掌握控制液压油污染是液压系统正常工作的保障之一。
液压油液被污染的原因是复杂的,多方面的。
不仅仅是内部的,还包括外部的。
油液的污染源可概括为系统残留的,内部生成的,以及外界的侵入。
1.1潜在原因造成的污染在液压设备设计之初,就没能将污染的客观渠道堵死。
首先,没有合理选用滤油器。
过滤是控制液压油污染最直接、最容易的手段。
在泵的吸油口、重要元件的进油口、油箱的入口处均要设置不同精度的滤油器和合理的过滤精度。
其次就是在制造、安装阶段、对元件和系统必须进行清洗。
液压元件在加工制造过程中,每一个元件都需要采用净化措施。
在液压元件的制造过程中,还可采用一些新的加工工艺,如采用“喷砂”工艺可去除阀块内孔的毛刺。
为保证液压系统的可靠性和延长元件的使用寿命。
元件组装时,必须保持环境的清洁,所有元件装配时,需第 2 页共 7 页采取干装配方式。
1.2外界侵入物的污染在液压系统工作过程中,风沙、固体颗粒水、分、灰尘、潮气等外来污染物,均可通过油箱透气孔和加油口以及阀门侵入系。
通过液压缸往复伸缩的活塞杆及管路连接处、注入系统中的油液、溅落或凝结的水滴、流回油箱等各种渠道侵入液压系统,使液压油污染。
液压油污染环境的原因及控制方法从事液压行业的人员都知道液压油就是利用液体压力能的液压系统使用的液压介质,在液压系统中起着能量传递、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。
但是液压油有很大的缺陷就是清洁度低,容易造成环境的污染。
一般认为新油一定是清洁的,但调查结果往往超过系统实际使用的要求,一般等级为10-14级,新油污染的原因是多方面的,包括炼制、分装,运输到储存等过程的污染。
根据我国石油产品性能指标规定,固体颗粒污染含量在0.005%一下认为无机械杂质,而油液中机械杂质为0.005时,污染程度相当于NAS12级,这样,从炼油厂出厂的油液其污染度就可能超过系统油液容许的污染度。
所以要求油品提供商提供合格证,单位还要进行油品化验。
对清洁度不符合要求的新油,在使用前必须尽心过滤净化,新油的清洁度一般比液压系统要求的清洁度高1-2级。
清洁度对元件可能造成的卡滞的说明。
由液压油造成的污染物主要分为四类:自身生产的污染物、外界侵入的污染物、生物污染物和逃脱性污染物。
自身生成的污染物主要有液压系统和液压元件两个方面产生。
液压系统工作时,因压力损失而消耗的能量,使系统油温升高。
当液压油处于高温时,一方面油中的高压空气与油分子直接接触,空气中的氧分子引起油液氧化,生成有机酸,对金属表面起腐蚀作用;另一方面,油液氧化析出粘滞物和浸漆物。
液压元件工作时,运动件之间的金属与金属、金属与密封材料的磨损颗粒以及液流冲刷下的软管胶料、过滤材料脱落的颗粒和纤维、剥落的油漆皮等。
它们会腐蚀机件,并使元件表面的污物分散到油液中去而难以清除,还降低过滤网附着污物的能力,常常使节流小孔堵塞,使液压元件失效造成事故故障。
外界侵入的污染物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,过滤器常年不清洗、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。
工程机械液压系统清洁度控制【摘要】本文主要通过分析工程机械液压系统污染物的来源及危害,以及介绍污染物的鉴别、评定以及等级划分,提出了对工程机械的使用和保养维修时应注意的一些措施,以达到工程机械液压系统污染控制。
【关键词】工程机械液压系统污染控制1.引言现代液压技术的发展,使人们对液压系统的可靠性和元件的使用寿命提出了更高的要求。
据统计,工程机械液压系统的故障大约有75%以上是由于油液污染及油质劣化造成的。
这不仅影响工程液压系统的工作效能、可靠性及其寿命,还造成极大的经济损失实践证明,采取有效的污染控制措施是提高液压系统工作可靠性和延长原件寿命的重要途径。
2.污染物的种类及其危害2.1 固态污染物的危害(1)加速液压元件的磨损。
(2)堵塞元件的间隙和孔口,使控制元件动作失灵,甚至失效,引起液压故障。
2.2 气态污染物的危害(1)降低油液的容积弹性模量,使系统刚性变差而影响系统的控制性能。
(2)使油液温度升高,局部的气蚀作用产生的高温,使油品焦化变质。
(3)产生气蚀,加剧元件内部表面的腐蚀,并使系统产生振动和噪声。
(4)空气中的氧加速油液的氧化变质。
(5)油液中的气泡使油液的润滑性能劣化。
2.3 液态污染物的危害(1)水与油液中的硫和氯作用产生硫酸和盐酸,对元件有强烈的腐蚀作用(2)水与油液中的某些添加剂作用产生沉淀和胶质等有害污染物,加速油液的品质劣化。
(3)液压油中自由状态的水与油液经过激烈的搅动形成乳化液,这样大大降低了油液的润滑性。
(4)在低温工作条件下油液中的水结成微小冰粒,易于堵塞控制元件的间隙和孔口而引起故障。
3.污染物材质的鉴别及评定3.1油液中颗粒污染物材质的鉴别3.1.1光谱法光谱法主要有发射光谱和原子吸收光谱两种方法。
发射光谱法可以用来检测各种金属以及硅、磷等元素。
原子吸收光谱法可测定污染物中各种金素元素。
3.1.2 x射线能谱分析法扫描电子显微镜不仅可用于较粗糙表面的微观结构分析,如分析颗粒污染物的尺寸与形貌,而且与x射线能谱仪结合,可对微区或颗粒的化学成分进行分析。
液压油液的污染及控制1. 液压油液的污染液压系统是一个集油箱、油泵、方向阀、液压马达、油管及其他器件于一体的液体动力机械系统,主要由压力液体、动力机构、传动回路、液压控制系统、辅助部件和工作部件等组成。
其中液压油液则是液压系统中的重要元素,是液压系统运转的关键介质。
液压油液的质量和性能不仅影响液压系统的运作性能和寿命,而且还会对环境造成污染。
1.1 主要侵入途径液压油液常常通过多种途径污染,如以下几个方面:1.1.1 固体杂质侵入途径固体杂质是入侵液压油液的主要污染源,主要来源包括摩擦颗粒、粉尘和氧化屑等。
这些固体杂质同样可能由外部环境侵入,例如通过油泵吸入和油箱通风口等。
1.1.2 水分侵入途径水分是入侵液压油液的另一个主要污染源,可能由多种途径引入,如通过油泵吸入、油箱进气、密封不良、腐蚀或冷凝产生等。
1.1.3 化学物质侵入途径液压油液的化学性质容易受到其他化学物质的影响,从而污染油液。
这些化学物质可能由附近的工业过程、化学蒸气、氧化或分解产生。
1.2 液压油液污染的后果液压油液的污染可能导致液压系统的故障和减缓运行效率。
污染物可能嵌入液压元件之中,改变液体粘度,加速油液老化,损坏动力机构和密封件,造成工作部件的磨损等。
此外,液压油液的污染也可能对环境和人体健康造成损害,因此必须严格控制液压油液的质量。
2. 液压油液的控制为了控制液压油液的污染,实现液压系统的可靠运行,可以从以下几个方面进行控制。
2.1 油液滤清油液滤清是防止液压系统污染的最常见的方法。
液压油液通常需要采用机械滤清和化学滤清等方式,如粗滤、微滤、高压过滤、粉尘滤清、沉积分离等。
经过滤清后,液压油液中的杂质粒子可以被有效去除,从而控制液压系统的污染。
2.2 保持油液的干燥、干净和冷却通过适当的液压油液保养措施,可以减少油液中的污染。
干燥不仅可以减少水分的侵入,还可避免油液的氧化。
保持油液干净也能有效控制污染,例如及时清洗油箱、检查油管、清理液压系统的未使用区域等。
造成液压介质污染的原因分析及应对办法工程机械液压系统的维护室很重要的一点,涉及到工程机械的使用寿命。
队机手而言,如何在使用在避免液压介质的污染,同时能有效的应对变得异常重要。
一、造成液压介质污染的原因(一)残留污染物液压元件在制造、储存、运输、安装过程中带入的砂粒、磨料、铁屑、焊渣、锈片和灰尘,虽经清洗干净而残留下来。
(二)生成污染物1、液压油氧化变质析出物。
液压系统工作时,因压力损失而消耗的能量,使系统油温升高。
当液压油处于高温时,一方面油中的高压空气与油分子直接接触,空气中的氧分子引起油液氧化,生成有机酸,对金属表面起腐蚀作用;另一方面,油液氧化析出粘滞物和浸漆物。
2、液压油中混入水分和空气。
多数液压油中含有微量(小于0.1%)的水分,过多的含水量会使液压油乳浊化,使其润滑性能下降,对液压油的氧化起触煤作用,加剧污垢集积。
同时,混入液压油中的空气还会增加油液的氧化作用,并引起液压系统的振动、爬行和气蚀。
3、元件磨损、损坏生成污染物。
液压元件工作时,运动件之间的金属与金属、金属与密封材料的磨损颗粒以及液流冲刷下的软管胶料、过滤材料脱落的颗粒和纤维、剥落的油漆皮等。
(三)侵入污染物液压系统在工作时,周围环境中的污染物通过一切可能的侵入点,如外露的往复运动的活塞杆、油箱的进气孔、注油孔等侵入系统。
(四)生物污染物微生物也可能像其它微小颗粒一样侵入液压介质,如果不加以阻止,微生物将繁殖生长并表现为粘质物,污染介质。
一般加杀菌剂或去除微生物繁殖的条件——水或营养物,以阻止生物污染的增长。
(五)逃脱污染物逃脱污染物来自过滤器附近的潜在的液流通道(如不密封的溢流阀或旁通及滤材的裂口等),以及使被截留颗粒上的拖曳力大于过滤器纤维表面的吸附力的流量脉动。
这两类逃脱污染物应加以控制。
二、控制液压介质污染的方法和措施液压介质的污染一般用污染浓度来评价,为了将液压介质的污染危害降低至最小的限度,应减小其污染浓度,通常采用防、治相结合的方法。
液压系统的污染控制技术在济钢热连轧厂的应用摘要:本文分析了济钢热连轧厂液压系统污染的原因,并提出了改造措施及所取得的经济效益和成果关键词:液压系统污染控制技术污染物一、问题的提出近年来,机、电、液一体化技术得到迅猛发展,在现代化大型生产线上得到广泛应用。
液压系统在机、电、液一体化技术中起到承上启下的作用,液压系统能否正常稳定、可靠的运行,对整条生产线的运行起到非常关键的作用。
液压系统由于其自身的特点所决定故障难以排除,据统计70-80%的液压系统故障是由液压油污染造成的。
济钢1700热连轧厂是由鞍钢总承包具有自主知识产权的国内第一条生产线。
共有液压系统11个,其中,普通液压系统2个,伺服系统3个,比例系统6个。
一般而言,普通液压系统的清洁度等级要达到nasa8级,比例系统要求达到nasa7级,伺服系统的清洁度等级要求不低于nasa6级,要达到伺服阀的长寿命使用,系统的清洁度就要达到nasa5级以上。
济南钢铁集团热连轧生产线共使用伺服阀92台,比例阀48台。
如何保证液压系统的稳定运行,加强液压系统污染控制,提高液压油的清洁度十分关键。
二、液压系统的污染分析及解决办法液压系统的污染是指污染物进入液压系统。
归纳起来,液压系统中的污染物主要有固体颗粒(纤维)、空气、水等几种。
下面分别介绍这几种主要的污染物对液压系统的危害及解决办法。
2.1固体颗粒的污染固体颗粒污染物将引起液压元件失灵、堵塞、损坏和造成系统的噪音,这种情况造成的液压系统故障占总污染故障的80%左右,造成的危害最大。
固体颗粒(包括纤维)会堵塞液压元件的节流孔或节流缝隙,改变液压系统的工作性能,引起动作失调甚至完全失灵,产生误动作造成事故。
固体颗粒在液压缸内会加速密封件的损坏,造成液压缸内表面的拉伤,使泄漏增大,推力不足或者动作不稳定、爬行、速度下降,产生异常的声音与振动。
污染物还可能引起滤网堵塞,造成液压泵的吸入困难,液压油回流不畅而产生“气蚀”、振动和噪声,堵塞严重时会因阻力过大将滤网击穿,完全丧失过滤作用,造成液压系统的恶性循环甚至系统的瘫痪。
工程车辆液压系统的污染与控制潘登!滁州市政工程处"安徽滁州#$%&&&’恶劣的施工条件给施工机械的液压系统带来了许多被污染的机会(有效地控制液压系统污染"使液压油污染度保持在元件所能承受的污染和耐受度范围内"是提高系统工作可靠性和延长元件使用寿命的重要途径(一)液压油污染的种类及其危害液压系统中的污染物包括混杂在工作介质中对系统元件寿命有害的各种物质"如固体颗粒)水)空气)化学物质和污染能量等(*+颗粒污染物固体颗粒污染物是液压系统中最常见的一类污染物(它包括元件加工和组装过程中没有清除干净而残留下的金属切屑)焊渣或型砂,机械施工中从外界侵入系统的尘土和杂物,系统工作中自身产生的磨屑和侵蚀剥落物以及油液氧化和分解所产生的沉淀物等(这些混杂在液压油中的颗粒污染物加速了液压元件的磨损"造成液压阀芯的卡死以及节流缝隙和其他小截面油道的堵塞等"致使系统操作失灵"元件寿命缩短(#+水水能加速油液的氧化变质"对液压系统最大的危害作用是腐蚀金属表面"并且与液压油中的某些添加剂作用产生粘性胶质"引起阀芯粘带和滤油器滤芯堵塞等故障(当液压油中水的含量超过&+&-.时"液压系统就会受到严重的损害($+化学污染物液压油中常见的化学污染物有溶剂表面活性化合物和油液氧化分解产物等"其中有的化合物与水反应生成酸物质"对金属表面产生腐蚀作用(各类表面活性化合物将附着在元器件表面的污染物洗涤下来"悬浮在液压油中"增加了液压油的污染程度(/+气从大气中混入液压油的空气会降低油液的体积弹性模量"使系统失去刚性和响应特性"并引起气蚀现象(液压油中的微小空气在高压时产生高温"甚至达到油的燃点"造成局部爆炸"促使油液氧化变质降低润滑性能(二)液压系统污染控制的基本方法和措施*+液压系统的清洗工程机械的液压油系统维修和更换元件之后"视机械使用的油液情况"需进行必要的清洗"以清除系统内的杂质(整个系统清洗可以利用液压系统的油箱和液压泵"有条件使用专门的清洗泵效果更好"而清洗液最好采用液压系统过去使用过的牌号相同的液压油"不可以用煤油或柴油作为清洗液(#+防止污染物的侵入为了有效的防止和控制外界环境的各种污染物通过各个渠道侵入系统"应特别注意0!*’保证安装在液压油箱呼吸孔处的空气滤清器清洁)干净"并按规定及时清洗更换( !#’更换新油时必须过滤"并达到规定的使用清洁度(新油的污染常常不被注意"实际上液压油在分装)运输和用户储存保管过程中均能受到不同程度的污染(在很多情况下"其污染程度往往超过液压元件规定的污染耐受度"因此"新油在注入系统之前必须加以过滤($+液压油的选用及更换!*’液压油的种类及精度选择"要必须依据系统和元器件生产厂家的具体规定和要求(!#’如果因故使用代用油时必须尽可能满足原牌号要求(!$’在任何条件下切忌不同牌号的液压油混合使用(!/’要注意更换液压油的简易鉴定方法01选纸"先选一张光面干净厚*+-22的白纸板"裁34*&块"每块面积5&62#左右,7滴油"将白纸块分成两组"其中一组每块分别滴上*滴未用的液压油"另一组的每块都滴上正在使用的液压油!机械车辆刚停止或工作状态均可取油’,8对比"将两组白纸上的油滴印痕分别对照"进行观察比较(一是比较油中所含杂质)微粒及水分的多少,二是比较颜色,9鉴别"数出白纸上的每滴工作油取样中所含微粒!沙粒"金属粉末或其他杂质’的总数"在算出平均数"原则上每滴工作油中所含微粒数不超过$:/粒(油滴边缘不得有花边状浸润"乳白色或灰色(如鉴别中发现$项中有一项"则该油将不能继续使用,;新油加入油箱之前"应把流入油箱的主回油管路拆开"用临时油桶接油"点动油泵"使新油将管道内的蚀油置换出来,<油箱的油量在系统管路和元件充满油后"应保持在规定的油位范围内(/+滤油器使用及更换原则与更换液压油一样"更换的滤油器必须与原来的牌号相同(如果因故使用代用品也应考虑以下几个方面的性能要求0!*’具有足够大的通油能力"压力损失小,!#’过滤精度应满足设计要求,!$’滤芯具有足够的强度和纳污容量, !/’滤芯抗腐蚀性强"能在规定温度下长期工作,!-’滤芯的更换)清洗及维护方便(在选择系统的主要滤芯器时"其精度的确定应考虑系统中关键元件能够耐受的油液污染度"系统的污染物侵入率及工作条件等因素(从污染磨损控制的观点出发"滤油器的精度应能保证有效的滤除尺寸"接近元件运动副动态油膜厚度的颗粒(因为这种尺寸的颗粒一旦进入到运动副的间隙内"将引起元件表面磨损"并使间隙增大"从而使尺寸较大的颗粒进入间隙"引起进一步磨损"形成=链式反应>"最后导致元件失效(滤油器的尺寸一般可根据系统的油量来确定"但要考虑到滤油精度以及油的性质"流量和温度等因素(然而滤油器的过滤性能往往受到一些实际因素的影响(如液压系统内流量波动和滤油器滤芯的旁路泄漏"都将降低滤油器过滤性能(安装滤油器时"要注意滤油器壳体上标明的所流方向"正确安装在工作系统中(否则"将会冲毁滤芯"使之附着在滤芯上的污染物进入系统"造成新的污染(当滤油器显示红色信号时要及时清洗或是更换(否则污染物将滤油器阻塞造成液压泵吸入不足"引起系统震动和噪声(清洗更换滤芯时"应要注意防止外界污染物侵入系统(责任编校0石柏胜?%@?第-卷第-期#&&A年*&月淮北职业技术学院学报B C D E F G HC IJ D G K L M K N E C I M O O K C F G HG F PQ M R J F K R G HR C H H M S MT U5+-F U+-VV V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V VC6W X#&&A。