液压油的污染危害控制和选择分析实用版

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,HarmandProtectionWangWei(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—031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,液压油在制造,储存,运输,安装,维修过程中带人的砂粒,铁屑,磨料,焊渣,锈片,棉纱和灰尘等污染物”潜伏”在尚未使用的液压系统中,使用前未经清洗或虽经清洗,但未清洗干净而残留下来,造成液压油污染.(2)侵人物污染这主要是指周围环境中的污染物(空气,尘埃,水滴等)通过一切可能的侵入点侵入系统,造成液压油污染.工程机械一般工作在非常恶劣的环境中,而作为动力部分的液压系统却有许多重要部分与外界接触, 这些部位往往都没有保护措施或阻隔以消除或减少周围环境与系统油液之间的相互影响.在使用过程中,许多污染物会通过外露的往复运动液压元件(活塞杆等),油箱的进气孔和注油孔等进入液压油.造成空气侵入的原因主要有以下几个方面:一是吸油管密封不良,或在泵的吸油区段存在缝隙,或者由于泄漏而造成油箱液面下降,滤油网部分外露,泵在吸油的同时吸人大量的空气;二是吸油高度大,吸油管道细,阻力大,泵转速高,油箱透气性差,液压泵补给不足,油液粘度大或滤网堵塞等原因,使油液不能充满泵的吸油空间,真空度太大,原溶于油中的空气分离出来;三是当系统停止运行时,局部漏油形成真空,外部气体受大气压的作用从密封不严处渗收稿日期:2003.07.21作者简介:王伟(1965一),男,湖北武汉人,讲师,主要从事数控技术的教学和科研工作.23A型电机真空泵时,把时间继电器设置在1.21.8s之间,作为空载起动与切换时间是适宜的.尽管蔽极式电机真空泵起动转矩很小,短路环造成一定的能量消耗,但由于结构简单,制造方便,不需日常维修,价格低,在假肢专用真空泵抽气装置中的应用前景也是十分广阔的.口58液压与气动2OO4年第1期人;四是蓄能器气动系统串气,漏气,回油涡流强,油流冲击油箱油液.此外还有油液本身理化指标不合格,抗泡沫性和空气释放性不达标,使溶人的空气不能及时释放.(3)生成物污染这主要是指液压系统在工作过程中产生的污染物.它包括:液压泵,液压阀等元件正常摩损所产生的金属微粒,橡胶密封件磨损或破坏所形成的橡胶颗粒,过滤器的滤芯和胶管破坏等产生的脱落物,剥落的油漆或涂料碎渣,液压油氧化后所形成的胶状沉淀物及液压油中的水和电化学反应所引起的金属锈蚀等.元件重负载工作时,磨损物和污染物生成率越高.3污染的危害(1)固体污染物对液压系统的危害固体颗粒污染物类似于研磨加工中用的研磨剂,对液压元件金属表面产生硬磨料磨损,粘着磨损,腐蚀磨损和疲劳磨损,造成液压泵,液压阀等元件的大面积过早磨损,使内泄增加,效率或精度降低,以致丧失工作能力等.个别大颗粒如进入叶片转子槽甚至会使泵或马达完全卡死;进入滑阀的某个部位,使阀芯不能完全关闭;卡在活塞和缸筒之间,会引起突发失效.固体污染物还会降低油液的理化指标,使之达不到系统所需要的性能要求,过快变质,造成系统工作不正常.(2)液体污染物对液压系统的危害对液压系统危害最大的液体污染物是水.人们对水作为一种污染物及危害认识尚不深刻.水分同样对系统的运行和寿命产生影响.液压系统中混有水分后最明显的后果是腐蚀.这是由酸的作用引起的.液压油添加剂中的某些元素与侵入油中的水分相结合,就产生发酵的作用.促使液压油水解或乳化,形成稳定的乳化层.此时油的粘度降低,润滑性和抗磨性下降,倾点升高,油劣化变质.油水解产生的酸腐蚀金属,使元件生锈,腐蚀,又生成固体污染物.系统同时受水分和颗粒污染时造成的后果比水和污染物单独存在时更为严重,因为颗粒污染物使磨损后露出的金属表面不断受到水的磨损作用从而加速了磨损的过程.(3)气体污染对液压系统的危害混在油中的空气在液压系统工作时,以气泡形式存在,并占据一定空间,如同颗粒污染物一样,对系统产生十分有害的影响.气泡随油由低压区进入高压区时被压缩而急剧溃灭或缩小,使油失去不可压缩性.同时四周油液质点高速冲向气泡中心,产生冲击,使动能转化为压力能和热能,引起温升,噪声,气蚀和震动,造成效率降低,润滑条件恶化,驱动系统压力不足和软操作.这样影响了系统的性能和可靠性,缩短了元件的使用寿命,严重时会损害机器.此外,在高压高温的环境条件下,空气极易造成液压油氧化变质并生成有害的酸性物质或胶状沉淀物,腐蚀金属机件等.4液压油污染的控制措施4.1防止污染物”潜伏”尚未使用的液压系统①严格检验外购件和加工零件的污染程度,液压泵,液压阀,过滤器,冷却器及高压胶管等在运输和储存保管过程中,所有油口都必须加盖密封,防止污染物侵入.②装配前,所有液压元件及零件必须彻底清洗,特别是细管,细小盲孔及其死角的铁屑,锈片和尘埃砂粒等应清洗干净.有效的方法是采用电化清砂处理,亦可采用专用清洗机.内腔死角处的铁屑可用磁铁吸出.对钢管一般进行酸洗,然后再用温水冲洗;胶管则用清洗液高压清洗.不使清洗液留在零件表面而影响装配质量.清洗干净的零件用干燥洁净的压缩空气吹干后,才能进行装配.如果因故不能及时组装,应用洁净的塑料盖封闭所有的油口,并用洁净的塑料布覆盖所有待装配并清洗干净的零件.③所有装配,检测用具必须保持清洁,防止将污染物带人液压传动系统中.④液压设备安装后,应采用过滤精度较高的与工作介质相容的清洗液进行调试和试运行,待液压传动系统达到要求的清洁度后,再将清洗液排放干净, 加入液压工作油.值得注意的是应彻底排出各液压阀,过滤器,蓄能器,冷却器和各管道中的残油.维修组装后应用所用的液压油清洗一道,再加入新油.⑤加强油液的管理.油液进厂必须取样检验.检验合格后,还必须再过滤才能注入储油罐.贮运液压油的容器必须清洁,保管过程中也要注意密封,避光,且不和铜,铅等易于促进液压油氧化变质的金属接触,防止氧化变质.要定期取样抽查油质.4.2防止污染物侵入正在使用的液压传动系统(1)首先在设计阶段,合理选择设计参数和结构,把污染的客观渠道堵死.这时,应注意以下几方面:20O4年第1期液压与气动59①合理选用液压阀和密封元件,在确保液压传动系统工作性能的前提下,尽量少用液压元件,以减少管路的连接及泄漏.从而减少污染物侵入液压传动系统的途径.②所有需切削加工的元器件,孔口必须有一定的倒角.以防切割密封件,并便于装配.浸入油液的非加工面都应作好防锈及防脱落物的措施并清洗干净.③合理地选用过滤器.过滤是控制污染最直接,最容易的手段,在泵的吸油口,重要元件的进油口,油液回油箱的入口处均需设置不同精度的过滤器.④合理设计液压管路,根据液压油在管内流速推荐允许值确定其管径,并尽量不用或少用弯管及弯头,选用连接牢靠,密封性能良好,易于装配的管接头等.在管路中设取样口,以便于使用过程中抽检.各种软管和密封件等橡胶塑料制品必须与选用的油液相匹配,否则,将在使用时形成内部污染源.⑤合理设计油箱,并使回管和吸油管的距离尽可能远,最好用隔板隔开,以提高油液的散热效果,并有足够的时间去分离空气和沉淀产生的污染物;油箱盖上的各盖板,管口以及油箱本身等连接处都应妥善进行密封处理;在油箱上应设置空气滤清器,以免含有灰尘砂粒等污染物的空气和水滴等污染物的侵入;特别污染的环境可考虑采用加压油箱或呼吸袋; 根据具体的系统需要设置热交换装置及油温计,以便及时控制油温;油箱应有排污功能;内壁喷塑,防止锈斑污染.⑥应在液压缸的最高位置设置排气孔,因为液压传动系统一旦停止工作就会侵入一定量的空气,如果空气得不到排除,将会造成”低速爬行”等不良现象.(2)在使用液压传动系统时,应注意以下几方面:①油箱要放置在凉爽干燥处.液压油应加到油箱上规定的位置.不同品种,不同牌号的液压油不得混合使用.由于液压传动系统的泄漏.应及时观察油面的变化,定期向液压传动系统增补工作油液,使油有足够的循环和散热条件.向液压传动系统增补液压油时,要树立”新油不净”的意识,必须对液压油进行取样化验,检验合格并经过滤后才能加入到液压传动系统中去,否则将前功尽弃.系统漏油未经过滤不得返回油②防止液压泵吸油时卷吸空气和回油流入油箱搅动油面使油液混入空气,要求吸油管和回油管必须插入油面以下,其管端常采用45.的斜面,使斜面面向油箱壁,且管口与油箱底面和油箱壁的距离不小于管径的3倍.③控制液压油的温度,需要时起动热交换器.使用时,油温在30℃～50℃工作为宜,最高不要超过65.油温过高,则油液粘度下降,内泄漏增加,润滑性能恶化,对液压装置不利,并加速油的氧化分解.从而产生树脂,酸性物质和其他沉淀物.④不轻易拆卸液压元件,必须拆卸时应将零件清洗吹干并置于干净的地方.拆装前要清除外部尘土和油泥.卸开的油管管口要包好,以防泥沙杂物进入.在清洗时要用柴油或煤油,用毛刷或绸布擦洗零件,严禁用棉纱擦洗,以防油道被棉纱堵塞.对橡胶密封件,不要用汽油清洗,以免橡胶件腐蚀,老化变质,使密封性能恶化.装配时保持清洁.⑤经常清除液压系统表面的油污,尘土.清洗和更换滤油器滤芯.检查密封件及输油管道是否损坏,蓄能器是否串气.及时排污并定期用柴油清洗液压油箱,以防止油泥杂质促进液压油变质.4.3控制生成污染物在系统的适当部位设置具有适宜过滤精度和一定容量的过滤器,并定期检查,清洗和更换滤芯,是控制生成污染物的关键.5结束语以上防护措施能延长油液和液压元件的使用寿命,减少液压系统的故障,但不能阻止油液的污染和变质.故对液压油的合理取样,分析并更换液压油,对预防液压故障有着同样重要的意义.换油应按液压油的换油指标来进行.为此应对在用液压油定期进行取样化验.正常使用条件下,每两个月取样一次;工作频繁,环境恶劣时,每月取样一次.不具备分析条件时,应按设备使用说明书的规定定期换油.在一般条件下,汽车和工程机械在高级维护时更换液压油.在更换新油前,整个系统必须清洗一次.参考文献:[1]Vickers液压系统(中国)有限公司.Vickers液压及润滑系统油液污染控制指南[J].机床与液压.1998(4).。

化 程度高等特 点 ， 在冶 金行业得 到 了广泛应 用 。 重 钢 公 司在 焦 化 的煤 气 交 换 机 、 结 的 机 头 布 料 烧 器 、 铁 的 上 下 密 封 阀 、 钢 的 连 铸 机 、 钢 的 炼 炼 轧 ＡＣ Ｇ 等大量关键设备上使用 了液压传动系统 ， 液
压 传 动 系 统 已 经 成 为 生 产 作 业 线 的重 要 组 成 部
分 析 点 检 控 制
油 的 污 染提 出 了相 应 的控 制措 施 ， 少 了液 压 油 的 消耗 。 减
关键 词 液 压 油 污 染
１ 前 言
液 压 传 动 系 统 具 有 结 构 紧 凑 、 性 小 、 量 惯 重 轻 、 递 动 力 均 匀 平 稳 、 于实 现 过 载 保 护 、 准 传 易 标
目前在冶金设备液压传动系统 中对液压油的 使 用 过程 的主 要控 制 指标 有 ： 度 、 分 、 黏 水 酸值 、 机
械 杂质 、 乳 化 性 等 。为 了确 保 液 压 油 在使 用 中 抗 的性 能 稳 定 ， 先 是 设 计 上 要 选 用 性 能适 合 设 备 首
运 行 工 况 的液 压 油 ， 次 必 须 有 效 的 监控 和 防止 其
态控 制 不够 ， 出现 的 问题 处 理不 及 时 ， 发 现 问 对 等
题时 ， 液压油 已经严重污染失效 ， 只有全部 更换 ，
从 而 导致 液压 油 的 大量 消耗 ， 因此 开 展 液 压 油 的 状态 点检 和污 染控 制是 很有 必要 的 。
工作 中阀芯运动产生 的机械磨屑和密封件老化的 剥 落 物 ； 别 是 工 作 现 场 更 换 液 压 软 管 时 带 来 的 特
液 压 油 的污 染 。现 主 要针 对 液压 油 的污染 和 运行 状 态点 检控 制进行 探讨 。 ２ 液压 油 污染 失效 的原 因分 析 在 液压 油 的使用 过 程 中导 致 液 压油 失 效 的主

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。