液压油的污染与控制
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液压油污染原因与危害探究1.引言在液压系统中,液压油是传递动力和信号的工作介质,同时还起到冷却、润滑和防锈的作用。
液压油污染严重时,会导致液压元件磨损加剧出现故障,使液压系统工作性能变坏。
据统计,液压系统故障中7 0 %以上的故障是由于油液污染而造成,其中7 5 %以上是固体颗粒的污染。
2.液压油的污染原因及其危害液压系统对于现代工程机械的行走、转向、制动以及作业装置等的控制至关重要,液压油作为工程机械液压系统的血液起着传递动力,为液压系统内运动部件提供润滑、吸收热量并导出污染物的作用,对液压系统能否长期正常使用具有重要的意义。
统计资料显示,除长时间超负荷工作和操作不当等因素以外,油液污染引起的故障占液压系统故障的60%~90%以上。
2.1颗粒污染的形成原因及其危害颗粒污染是指由于诸多原因致使液压油中含有各种颗粒污染物(如灰尘、铁屑、铁片、焊渣、棉纱头、橡胶碎片等,最常见的是金属粉末)所形成的污染。
这些颗粒由各种不同的材料组成,具有不同的形状和尺寸。
因此,液压油中颗粒污染物的材料、尺寸、形状及含量直接和液压系统产生的故障类型相关。
颗粒污染物的来源有外部和内部2个渠道。
内部渠道是指在正常工作过程中系统内部由于运动机件磨损而产生的金属或橡胶粉末。
外部渠道是指在系统安装、元件组装、修理过程中残留的颗粒污染物;在正常工作过程中,通过加油口和透气孔进入系统的以及新液压油本身带来的各类颗粒污染物。
2.2化学污染的形成原因及其危害化学污染是指液压油中混入化学污染物(如水、柴油、洗涤剂、微生物等)或不同配方、不同品牌的油液混在一起,导致油液发生乳化现象、氧化反应以及油液过热产生粘性物质等,其结果常常是液压油变得浑浊、冒泡和变质,从而破坏了液压油的稳定性、润滑性及使用周期。
液压油中混入洗涤剂,将会变得混浊、不透明,洗涤剂本身含有大量的水份,会使油液乳化。
矿物基的液压油中含有的水份将会发生氧化反应,致使添加剂变质,形成的酸性物质则会破坏液压元件的表面。
液压油污染与危害简述对于介质为普通液压油或水乙二醇的液压系统,其管路无论是碳钢材质还是不锈钢材质,对液压管路的酸洗、冲洗等处理工作是十分必要和不可缺省的。
液压油是液压传动系统的血液,具有传递动力、减少元件间的磨擦、隔离磨损表面、悬浮污染物、控制元件表面氧化、冷却液压元件等功能。
因此液压油是否清洁,不仅影响液压系统的工作性能和液压元件的使用寿命,而且直接关系系统能否正常工作。
液压系统的故障直接与液压油的污染度有关,70%的故障是由于液压油使用维护不当引起的,因此控制液压油污染是十分重要的。
1 液压油污染物的来源1.1 固体污染物:来自液压系统的管道、液压元件如液压缸、胶管、泵、马达、阀、液压油箱等,在系统使用前未冲洗干净,在液压系统工作时,污染物就进入到液压油中。
1.2 外界侵入的污染物:外界的空气、水、灰尘、固体颗粒,在液压系统工作过程中,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。
1.3 内部生成污染物:液压系统组装、运转、调试及液压油变质也不断产生污染,直接进入液压油中,如金属和密封材料的磨损颗粒。
吸油、回油滤芯脱落的颗粒和纤维,液压油因油温升高、氧化变质而生成胶状物,吸油管路密封不严造成吸入空气等。
1.4 维护、保养、维修中造成的污染:在设备正常维护保养中更换滤芯和液压油、清洗油箱,维修拆装液压缸、阀等等也会使固体颗粒、水、空气、纤维等进入液压油中。
2其它注解途径主要有以下几种:一是粉尘,二是水或蒸汽,三是系统内部的摩擦颗粒,四是油泥、胶质物和积碳。
粉尘和水可以认为的控制,但摩擦和油中形成的油泥等杂质却极难控制。
原因是我国的润滑油(包括液压油)都采用的是矿物基础油,含有一定比例的硫,呈酸性,易形成油泥和胶质物。
在工作的条件下,油温升高氧化,日久会形成积碳。
油液污染加剧机件的磨损,加剧油液的老化,如此恶性循环。
为此。
我们建议:1、定期不定期对油品进行指标检测。
如粘度、抗氧化性、酸值等。
精心整理液压油污染原因、危害及如何防治本文简介了液压油污染的原因、危害、防止及相关标准液压系统的故障至少有75%以上是由于液压油的污染所造成的。
液压油的污染使液压系统产生故障或损坏的形式有以下几种类型:1)性能不稳定 2)性能恶化 3)元件损坏液压油被污染会大大降低了液压系统工作的可靠性和寿命,耗费油液造成经济损所列:1.1潜在污染自制的零件在加工、装配、试验、贮存、运输等过程中,铸造型砂、切屑、磨料、焊渣、锈片、涂料细片、橡胶碎块及灰尘等有害物质在液压系统开始工作之前,就已潜伏在系统中,同样,在外购件中也会潜伏着上述污染物。
1.2侵入污染液压系统在工作过程中,外来污染物(如灰尘、潮气、异种油等)可经油箱通气孔和加油口侵入系统,如通过往复运动的活塞杆、注入系统中的油液、油箱中流动的空气、溅落或凝结的水滴、流回油箱中的漏油等使污染物侵入系统中,造成污染。
一般认为,新购进的液压油是清洁的。
其实不然,如容器的漆料和镀层、注油软100漂移。
当污染物颗粒嵌入阀芯滑动面间,使移动阻力增大,反应迟钝,动态响应速度变慢,严重时阀芯被卡牢。
在液压油固体污染物中,金属颗粒约占75% ,尘埃约占15% ,其他杂质如氧化物、纤维、树脂等约占10% 。
磨损使阀的泄漏增加,造成控制阀流量放大系数及控制灵敏度下降,使泵、马达、液压油缸的容积效率降低,控制系统刚性减小等。
2.2 对液压元件的影响液压元件工作性能的下降与颗粒污染物的数量、大小、形状、密度和硬度等有关。
其中数量、大小、硬度起主要作用。
液压油中固体颗粒污染物使泵的运动件表面磨损加剧,刮伤、咬死,泵的效率降低,故障频繁寿命缩短。
如某注塑机的叶片泵产生噪声大、温升高和压力波动大等故障。
经分解检查,发现转子端面、配油盘磨损严重,定子工作面则完全磨坏。
阀类元件的共同特点是阀芯和阀体配合精密,间隙很小,带有硬度的固体颗粒物一旦嵌入滑动面中,使阀芯移动困难或卡牢,磨损加剧阀口密封被破坏而产生故障。
液压油污染原因、危害及如何防治本文简介了液压油污染的原因、危害、防止及相关标准液压系统的故障至少有75%以上是由于液压油的污染所造成的。
液压油的污染使液压系统产生故障或损坏的形式有以下几种类型:1)性能不稳定 2)性能恶化 3)元件损坏液压油被污染会大大降低了液压系统工作的可靠性和寿命,耗费油液造成经济损失。
因此,了解与研究油液污染的原因,对油液污染加以控制是十分必要的。
1.液压油污染的原因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、其它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,在使用过程中运动的零件磨损和液压油的物理化学性能的变化。
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1所列:1.1潜在污染自制的零件在加工、装配、试验、贮存、运输等过程中,铸造型砂、切屑、磨料、焊渣、锈片、涂料细片、橡胶碎块及灰尘等有害物质在液压系统开始工作之前,就已潜伏在系统中,同样,在外购件中也会潜伏着上述污染物。
1.2侵入污染液压系统在工作过程中,外来污染物(如灰尘、潮气、异种油等)可经油箱通气孔和加油口侵入系统,如通过往复运动的活塞杆、注入系统中的油液、油箱中流动的空气、溅落或凝结的水滴、流回油箱中的漏油等使污染物侵入系统中,造成污染。
一般认为,新购进的液压油是清洁的。
其实不然,如容器的漆料和镀层、注油软管的橡胶、以及大气中的灰尘等均可进入油液。
经实验测定新购进的液压油,用100目铜丝网过滤后取样测定,每100mL油液中有5μm以上的颗粒物3万至5万个。
这样的油仅能用于一般的液压系统,不能用于液压伺服控制系统。
如用手工加油,将会使系统污染增加4-7倍。
同时在装配、修理时,容易使灰尘、棉绒等侵入液压系统中。
1.3 再生污染再生污染是指液压油在液压系统工作中生存的污染物。
如零件的残锈、剥落的漆片、运动件和密封材料的磨损颗粒、过滤材料脱落的颗粒或纤维等。
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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
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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。
还有在加油换油和维修过程中带入的污染物。
以及在液压系统的维修过程中,粗放操作,忽视了侵入物的污染,甚至有的不用过滤器,直接操作,导致异物侵入。
1.3液压油引入的污染物
大多数人认为,新油是清洁的。
其实这种看法并不完全不正确,因为即使是新买来的液压油,也不可避免的含有污染物,如盛液压油容器的涂料和镀层、注油软管的橡胶以及大气中的灰尘等都有可能进入油液。
与此同时,在补加液压油时需要对操作人员灌输“新油不干
净”“加油工具不干净”的观念。
从而避免因油液不干净而引起的污染。
1.4再生污染
再生污染又称之为二次污染,主要是由于液压传动系统在工作过程中,零件磨损产生的残锈、剥落的漆片、磨损颗粒、腐蚀物、焊渣、过滤材料脱落的颗粒或纤维,在液压工作时,液压油发生物理、化学、生物变化的生成物,使金属腐蚀,出现颗粒、锈片等均可造成再生污染,从而加剧了其对液压系统的污染。
1.5液压油也其它油混用
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
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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。
那么在液压系统在工作时,由于容积效率和机械效率而引起的那部分总效率损失全部转化为热量,使液压系统的油温上升,导致混合液压更加易氧化,氧化后生成的多种有机酸,促使油液中的酸值增加,从而增加了其对金属的腐蚀作用。
液压油液污染对系统的危害
液压油液污染直接影响液压系统的工作可靠性和元件的使用寿命。
国内外资料表明,液压系统的故障大约有70%是由于油液污染引起的。
2.1污垢颗粒引起的危害,对于泵类元件,污垢颗粒会使泵体的滑动部分磨损加剧,出现使刮伤、咬死等现象,影响其工作性能和效率,同时也缩短泵的使用寿命。
对于阀类元件,污垢颗粒会加速阀体磨损,卡紧阀芯堵塞节流孔和阻尼孔。
此外污染物往往还堵住相互运动的配合间隙,使摩擦阻力增大,结果影响到零件上力的平衡,从而使阀的性能发生变化。
对于液压缸,污垢颗粒会加速密封件的磨损,使泄漏增大。
使用寿命大大缩减。
2.2除了固体颗粒的危害外,水分和空气的混入,以及不同油液的混用也会降低液压油的润滑能力,并加速其氧化变质。
产生气蚀,引发如空、液压冲击、振动及噪声等现象。
严重时会造成液压油的堵塞,妨碍了液压油的流动,严重影响液压系统的传动及其功能。
液压油污染的控制
3.1控制液压油的工作温度
液压油的工作温度过高对液压装置是十分不利的,液压油本身也会加速氧化变质,产生各种杂质,缩短它的使用期限。
一般液压系统的工作温度最好控制在30-60℃(工机械液压系统则应控制在30-80℃),最
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高不应超过60℃,必要时要加装油温冷却器帮助降温,否则就会对油液系统造成破坏。
确保系统中的油液有足够的循环冷却条件,同时要经常注意保持冷却器内水量充足,管道畅通。
3.2油污控制
调查表明,液压装置发生故障的原因中有70%是由于液压油使用管理不当所致。
液压油在使用过程中,对液压油污染进行有效的控制十分重要。
应从源头控制液压油污染,则可以购买过滤精度高、生产效率高的进口滤油车对液压油进行过滤。
液压用油必须经过严格的过滤以防止固体杂质损害系统,另外,注意周围环境清洁。
采用合适的滤油器。
这是控制液压油污染的重要手段。
应根据设备的要求,在液压系统中选用不同的过滤方式,不同的精度和不同的结构的滤油器,定期清洗或更换滤芯。
3.3使用监测仪器设备进行控制
对于液压系统油液污染进行实时监测是预防和早期诊断系统故障的最有效的方法之一。
目前我国已研制和生产出不少关于冲洗、净化、检测及监测等装置及仪器。
可以借助这些装置和仪器来提高对液压油污染的控制。
同时还要定期(每年1~2次)取样检查液压油品质,视情进行处理或换油。
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。
3.4维护与保养
3.4.1)加强油品管理,保证油品的质量,必须定期对库存油料进行检查。
作业现场油桶放置必须保持清洁。
3.4.2)通过检查油脂来确定是否该换油。
因为不同的液压油有不同的使用寿命,同一种液压油在不同设备,不同的环境,不同的维护条件
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下,使用期限相差很大。
3.4.3)在设备使用,维护和保养过程中,要注意减少环境污染。
一个重要的方面就是在设备检修时,不要造成污染,所有零件必须认真清理、清洗、吹干,所有工具和环境场地都要保持清洁,关闭门窗防尘进入,不能立即装配的零件油口要作临时密封保护。
建立液压系统的一级保养制度。
总之,对于这些问题一定要严格加强监督和防范。
结语
液压油污染的控制是一项复杂的系统工程,我们应从液压系统的合理设计、精心制造以及使用中的积极维护等方面来控制液压油的污染,以最大限度地减少由液压油的污染所导致的各种危害。
从而提高液压系统的工作效率。
参考文献
机械设计手册,北京机械工业出版社,1992
陈启松,.液压传动与控制手册[M]上海科学技术出版社.2006
许贤良.,液压传动[M].北京:国防工业出版社,2007.
颜荣庆.,现代工程机械液压与液力系统.北京:人民交通出版
社,2001
左键明,液压与气压传动,北京,机械工程出版社,2007
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