液压系统污染控制

液压系统污染控制（精选12篇）

液压系统污染控制 第1篇

一、高炉液压系统污染原因

(1) 由于高炉粉尘较多, 在油管维护安装前清洗不彻底及给油箱加油、滤油过程中的疏漏, 均造成油品清洁度差。油箱密封不良, 原有的加油方式极易进入油箱引起油品污染;

(2) 维修中拆装更换备件时, 带入各种污染物;

(3) 系统运行中生成的污染, 油温过高可催化液压油的氧化反应, 加速油液变质。外界侵入的污染物, 如通过液压缸活塞杆、泵、马达的轴端密封侵入系统的污染物。液压系统易产生泄漏, 污染物从漏点处侵入。

二、液压系统污染的危害

(1) 加速油液变质, 降低油液黏度和润滑性能, 使用寿命缩短;

(2) 污染物颗粒会使泵、液压缸、液压阀等磨损或擦伤, 造成系统漏油, 设备性能下降;

(3) 污染物可能堵塞精过滤器, 导致液压泵吸空, 产生气穴或气蚀, 振动噪声增大, 损坏液压件。

三、液压系统污染控制

1. 液压油管的维护

液压油管较易受到粉尘、炉皮冷却水污染, 经常检查维护进油管接口等处的密封性, 防止杂质侵入。对各类液压管路、液压阀、阀座、法兰的连接螺栓和管路活接头定期紧固, 对泥炮和开口机这类冲击大的系统, 一般2个月检查紧固一次, 普通系统3个月检查紧固一次。对于软管接头不要过度旋紧, 过度旋紧会使管接头变形, 反而会增加泄漏。管接头紧固前应将管接头两侧附近两个以上的管夹松开, 以防止“别劲”而出现泄漏。应当使用合适的支架和管夹, 主要原因是要避免软管与软管、软管与硬管或软管与设备之间形成摩擦, 摩擦会缩短软管的寿命。

2. 控制工作过程中的油温

液压系统中油温过高, 是油液发生变质和氧化的主要原因。统计资料表明, 矿物油介质的温度每增高15℃其稳定使用寿命将降10倍。所以防止油温过高, 是控制油液过早变质的有效措施。高炉液压系统工作油温一般<60℃, 对于炉前液压站尤其是高负荷连续使用的时间过长时, 应有专人每天对其油温进行检测, 及时调节冷却水量, 调节溢流阀和泵的流量与压力, 始终将油温控制在<60℃。在实际操作和保养过程中, 要严格遵守油箱液压油油位的规定。

3. 加强液压缸的维护和保养

开铁口机和泥炮是高炉炉前的必备工具, 出铁前要用开口机开口, 使出铁口固化后的封泥破碎排出。出铁完后, 要用液压泥炮将特制的耐热炮泥堵注铁口。由于频繁的出铁、堵铁口动作, 恶劣的高温、粉尘烟尘工作环境, 是两种设备的液压油箱不可避免地会混入灰尘, 污染的液压油使密封圈拉伤或液压缸泄漏。应定期更换炉前设备液压缸轴端和活塞的密封。也可通过改进液压元件局部的结构, 提高其密封性能。如在泥炮液压缸的活塞杆处增设密封防尘罩, 减小水气通过活塞杆密封间隙混入液压系统的几率。

4. 合理选用滤油机

高炉炉前、炉顶液压站的液压油一般使用1年后, 油质便发生改变。以前将油液进行彻底更换, 更换后的油作为废油处理。为节省费用, 在炉前、炉顶等主要液压站安装了3R滤油机进行过滤, 定期更换滤油机滤芯, 根据每个系统不同工况制订不同更换周期。经过实际运行, 液压油的清洁度等级得到大幅度提高。以前液压站液压油的清洁度等级一般在NAS10～12级, 经常造成液压阀堵塞。安装滤油机后液压油的清洁度等级均达到NAS8～9级, 消除了液压阀堵塞现象, 各液压站工作稳定, 未发生过停机事故。

5. 加强维修过程中的污染控制

设备维修总是伴随着大的污染, 维修全过程都要采取有效的防控措施。首先要保证维修环境清洁, 对要维修的部位先进行清扫, 再着手拆装, 防止在拆装及换附件的过程中混入污染物。液压元件清洗时要严格按照清洗工艺进行, 裸露部分和清洗完的元件, 必须用堵盖或干净的塑料带进行封堵。

6. 把好“病从口入”关

传统的加油方式为开启液压油箱的加油盖, 用一临时油泵将油加入液压油箱, 很容易造成大量的高炉粉尘进入系统。因此, 对油箱加油口进行改进, 将油箱加油口改成全封闭结构, 避免污染物进入油箱。装置通过6个M6的螺栓固定在油箱上。结构简单, 安装清洗方便, 特别适合于粉尘较大的高炉环境。

7. 加强液压系统的油品化验工作

根据高炉的实际工况, 确定好目标清洁度、取样点和取样频度, 并规范取样阀和取样方法, 不断提高测试设备性能和改进监控手段。油样必须取自正在使用的“热油”, 不取静止油。另外, 对于新换的油液, 经过1000h的连续工作后, 应取样化验。

8. 加强液压油的存放管理

对不同种类、不同牌号的油液, 按专用桶分区存放, 并明确标识, 严禁混用。存放液压油的油桶要置于干净安全处, 防止油桶底部积水。油桶底部禁止直接与地面接触, 用木板或20mm厚的橡胶皮垫于油桶与地面之间, 防止油桶底部锈蚀。

9. 实施点检定修制

液压系统污染控制 第2篇

根据污染物存在的形式, 可分为固态污染物(固体颗粒)、气态污染物和液态污染物。污染物的上述三种状态在外部环境改变时, 可能相互转化。

1 固态污染物(固体颗粒)特性及危害

固体颗粒是引起油液污染及机械磨损排在第一位的因素, 也是污染控制研究的主要对象,世界各国都有广泛研究,总结起来有如下几个特性。

( 1 ) 细微性。

我们所研究的固体颗粒也是以微米为计量单位的物质, 肉眼可见的最小颗粒尺寸为40μm,不同类型的微小固体颗粒尺寸范围见表1。

( 2 ) 沉降性。

存在于油液中的固体颗粒都受到三种力的作用,一是重力,二是扩散力,三是浮力;当重力大于浮力和扩散力时,就会自然下沉, 称为沉降性。

( 3 ) 聚集性。

细颗粒粘结或聚集成团块的现象称为聚集性, 在大多数情况下是不利的。

( 4 ) 吸附性。

如同墙壁落灰一样, 油液在系统内流动时污染物也会附着在壁面上, 并逐渐增厚,当受到外界振动冲击后会一起脱落,造成集中污染。它比分散污染更为有害,甚至是致命危害。

如果颗粒的硬度等于或小于表面的硬度, 表面的磨损量就很小。只有当颗粒硬度大于金属表面硬度时, 才能对金属表面产生磨损;反之,颗粒硬度小于金属表面硬度时, 对金属产生的磨损作用是很小的。

( 6 ) 催化作用。

油液中的水和空气, 以及热能是油液氧化的必要条件, 而油液中的金属微粒对油液氧化起着重要的催化作用。试验研究表明,当油液中同时存在金属颗粒和水时,油液的氧化速度急剧增快, 铁和铜的催化作用使油液氧化速度分别增加1 0和3 0倍以上。

固体颗粒污染的危害主要表现如下。

1 . 1 运动件表面磨损引起功能失效

( 1 )液压泵和液压马达功能失效。高速运转中的配油盘与转子、柱塞与柱塞孔等部件,都是在大载荷、小间隙条件下工作,油中的固体污染物可破坏油膜,划伤运动表面。

( 2 )齿轮齿面磨损引起失效各种齿轮。在工作中是滑动和滚动同时存在, 而齿轮的主要工作状态是重载、薄油膜,大于油膜厚度尺寸的固体污染物又都能进入齿面接触区,造成齿面的剧烈磨蚀,硬度大的颗粒划伤更为严重;此外,重载摩擦的瞬时高温可使齿面产生凹痕, 反复工作使表面疲劳破坏, 引起机械失效。

( 3 )其他元件表面破坏各种类型的运动件。如轴承、油缸筒、阀类以及密封装置等,都会因油液污染并在高压、高温和高速条件下不断破坏工作表面, 到一定程度引起功能失效。

( 4 )密封胶圈的破坏胶圈是流体系统不可缺少的密封装置, 密封件的寿命与油液固体污染度息息相关,污染度越高,固体颗粒嵌入胶圈摩擦面的机会越多, 造成胶圈被划伤、剥落。

1 . 2 金属颗粒促进油液氧化变质

由于油液中进入水份和空气, 可引起油液乳化,也可产生微生物和胶质状物质,更易引起酸碱度的变化, 尤其是在某些金属微粒的作用下产生严重的腐蚀, 还可能产生偶发故障。

1 . 3 堵塞网孔

因油液变质生成微生物和各种胶状物质,可堵塞各类滤油器的网孔,造成滤油器功能提前失效;油滤失效后,可引起微孔被堵塞,或者是伺服阀的喷嘴挡板被堵塞,造成伺服控制系统失去控制功能, 酿成严重后果。

1 . 4 油液粘度变化

粘度是液压油的重要指标, 要求能满足低温条件下顺利起动, 也可以保证高温条件下的润滑性能,在水、空气和金属微粒的作用,破坏了油液的理化性能,也破坏了油液的粘度指标,无法满足高、低温条件下的.工作需要。

2 水污染特性及危害

液压系统难免在不同程度上存在着水份。水可以溶解在油中(称为溶解水) ,也可以自由状态存在于油中(称游离水)。自由状态水可以是沉淀水或乳化液; 沉淀水由长期静止的水珠形成, 存在于液体的底部或顶部,这取决于它们的比重。对矿物油,水一般沉淀于底部, 对磷酸酯或含氯碳氢化合物等合成液,则浮于顶部。在充分搅动的情况下,如通过泵的多次循环,水与液体可组成乳化液。

水对液压系统的危害也是相当严重的,它可使油液粘度下降,破坏油膜,引起严重的机械磨损;可产生酸性物质,增加油液的酸值,对系统增加腐蚀;在低温下,游离水常以冰块形式存在, 会引起运动件被卡住;水的含量超过3 0 0 p pm就可以引起碳素钢或合金钢生锈,造成滑阀被卡死,操纵系统无法正常工作, 现实中发生过因水污染飞机起落架放不下的故障。

3 空气污染特性及危害

液压油中溶解空气是不可避免的, 液压油中空气溶解量是依压力和温度的不同而不同,随着压力的增加,各种液体饱和溶解度都是呈线性的增加,同时又随温度的降低而不同程度的减小。

正因如此, 在液压系统中不同位置其压力是不同的,随着压力的降低,超过饱和溶解度的空气就会逸出成游离态, 而当压力升高时又溶解, 所以空气在系统中有时溶解有时逸出, 这种时隐时现的变化过程对系统有很大的危害, 是系统中的顽症。空气在液压油中也是两种状态存在,一是溶解在油中,一是以游离状态存在。以游离状态存在对系统的破坏最为严重。其危害主要表现为:

3 . 1 降低油液的弹性模量

当油液中有游离气体存在时, 就大幅度降低油液的弹性模量。例如:液压油在无游离气体时弹性模量平均值为1 5 1 0MP a ,如果夹杂空气,油液的弹性模量会降到3 5 3M P a以下,能造成系统响应迟缓,工作不稳定,会影响飞机操纵的跟随性,影响操纵力的稳定。由于这一故障的发生是随机的,有太多的不确定性因素, 造成故障现象不易再现, 也为故障分析工作造成困难。

3 . 2 产生气蚀

当系统的油液由低压区进到高压区时,气泡会瞬间被压缩破灭,此时产生的局部高温和高压冲击, 造成元件表面恶化和剧烈振动,气泡破裂会产生巨大的冲击力。

3 . 3 引起电液伺服阀工作失灵

现代飞机大量采用电传操纵, 大量应用电液伺服阀, 以实现快速准确的改变飞机姿态,而当油液中有微小气泡出现时,气泡会影响节流孔的通油能力, 可影响力矩马达的正常工作, 造成伺服阀工作瞬间失灵,影响操纵特性,自动化程度越高此项问题越突出。

3 . 4 增加系统的温升

当油液中气体含量太多, 低压区必然游离出气泡, 而气泡被压缩耗费的能量转变成热量,引起系统温升严重,温度过高会带来一系列弊病,例如:胶圈老化,系统漏油,油液润滑性能变差引起磨损严重,有资料介绍,当系统中油液温度降低8℃ ,油液寿命即可延长一倍。

3 . 5 促进油液氧化变质

空气含量增多必然对油液产生氧化腐蚀,增加油液的酸值,缩短油液的使用寿命。此外,气泡可破坏油膜,造成摩擦副失去润滑, 既破坏了摩擦表面又生成了大量污染颗粒, 等等。总之系统中空气含量增加, 给系统带来的危害是巨大的。

4 污染控制及设计要求

系统污染度控制, 材料选择和结构设计各环节都十分重要。

4 . 1 结构设计中应贯彻提高附件污染耐受度原则

应合理的选择间隙和最小孔径, 尽可能降低因污染所能引起的严重后果; 在选择材料和磨擦副时应贯彻低污染生成率原则, 因低的污染生成率是降低系统污染度等级的关键环节。除产品交付之前就带进系统的污染物以外, 污染物主要是在工作过程中生成的, 关键的摩擦副应选择有试验结论的材料和参数。

4 . 2 过滤设计

过滤设计是系统设计时不可忽视的重要内容, 首先是装机滤油器的参数选择和配置方案, 其次是采用地面净化装置定期净化。

将系统工作中自身生成的和外面侵入的各种固体污染物从油液中清除, 最普遍使用的方法是过滤。利用多孔性的介质滤除油液中非可溶性固体颗粒的元件称为滤油器。滤油器可分为表面型和深度型两大类, 表面型滤油器的通孔认为大小是均匀的,因而,所有大于通孔尺寸的污染颗粒均能被堵截在表面, 而小于通孔尺寸的颗粒均能通过。深度型过滤器的过滤元件为多孔性材料,内有曲折迂回的通道,对固体颗粒的清除主要是靠堵截沉积和吸附作用,深度型过滤器过滤介质的孔径是不均匀的, 它的过滤作用有更大的机率性。

4 . 3 推广采用封闭式油箱

液压油箱中的油液与空气直接接触,即开式油箱, 是外界污染物进入液压系统的主要渠道, 尽管开式油箱都加“ 呼吸器”阻挡空气中灰尘进入, 但是这种滤网起到的作用仍然有限。另外,大气中的水分和空气都通过开式油箱进入系统, 它的危害在前面已经阐述。采用封闭式油箱,隔绝油液与大气的通道, 是堵截污染物侵入系统的有效方案。

5 结语

浅谈冶金机械液压系统的污染与控制 第3篇

关键词：冶金机械;液压系统;污染;控制;措施

近几年以来，冶金行业设备运行的周期过长，工作环境十分复杂，其日常行业中的保养与维护工作的技术较大，保养任务过于沉重。在生产过程中，应当重视液压系统和冶金设备的维护。而液压系统具有体积小、功率大，易操作等多个特点，因此容易被广泛使用。从而如何更好地降低设备故障发生的几率，大幅度提升设备的服务期限，是目前主要的难题。本文主要分析冶炼机械液压系统的污染原因及具体的控制措施。

一、冶金机械液压系统污染的原因与危害

（一）冶金机械液压系统污染的原因

冶金液压系统在使用中发生污染的原因有三种，①外界污染物质的侵入，同时其粉尘颗粒会随伸缩的活塞杆或者油箱的通气孔等途径进入液压油当中。与此同时，在日常的维护和保养当中，操作人员轻易疏忽，会将拆装密封件等带入的橡胶、棉纱等污染物掉入油液系统中;②液压系统及相关元件在制造、装配、存储、运输中，系统本身就存在的原始污染物（磨料、毛刺、沙粒、飞边、焊渣、密封胶等）;③一般冶金机械液压系统是在高压、高温、重载的情况下，容易发生化学质变以及腐蚀金属的表层容易产生金属颗粒、锈滓等，同时，经过重载、高压容易使液压油剥落致金属表层颗粒，从而加速密封冶金机械的元件老化，产生污染。

（二）冶金机械液压系统污染的危害

①由于空气当中潮湿的空气与水循环冷却，导致水和油液当中的氰化物、硫化物产生化学反应，出现酸性物质，侵蚀了机械部件，发生污染，从而出现腐蚀现象，以及水与油液发生乳化作用，容易使油液出现变质，严重影响了油液的润滑性能;②空气容易进入液压系统，在液压系统中存有游离和溶解状态这两种形式，一般游离状态的空气会产生气蚀，大幅度破壞元件的表层，造成液压系统出现噪音或振动;另一方面，它液压泵工作时也会出现气阻;③固体颗粒产生的污染最为常见，但危害较大。由于其分布的范围较广，极易使系统发生故障使液压系统受到多种程度的磨损，从而造成润滑与液压系统元件失效，以致交互工作难以顺利进行，继而发生故障。

二、冶金机械液压系统的污染控制措施

在如今的液压系统中，冶金机械液压系统的污染一般由内外两种因素共同导致。其主要的内因是由液压系统使用中的正常损耗，只能利用改进技术等多个方法进行降低，但是也不可能彻底将其消除。

（一）冶金机械液压系统的制造与安装过程中污染控制

目前，大部分的电液伺服常使用不锈钢质的无缝式钢管材料，其钢管之间很难使用螺纹来进行连接，同时，钢管与弯头等多个元件需要放在氢氟酸和硝酸的混合液中反复清洗，其主要目的是将管道内壁上的脏物去除。管道使用锯割而不使用砂轮进行切割，是尽可能防止产生过多的砂轮粉末。在进行焊接时，需要注意在不锈钢管端的位置处将坡口打好并去掉毛刺，然后将其较为干净的处理。以及在焊接时，尽可能使用氩弧进行旱接，最大程度降低熔渣的产生;此外，当拆除液压油管时，需要将接头保持开口朝上的方向。与此同时还需要使用堵头堵住接头的开口，以防止液压系统中的油液过多流失，同时，也能一定程度上有效减少污染物的侵入和防止相应的危害。

（二）采用科学、合理的方法，选择与使用过滤器

一般情况下，在设计机械的初期阶段，需要整体、综合考虑机械工作的外部环境，合理选用适合的过滤器。倘若使用过高精度的过滤器，会导致过度浪费，但过滤器的精度过低又会一定程度上降低所使用器件的寿命。如果想冶金机械液压系统的工作效率高、性能及稳定性好，那么必须要为其设计一个合理、良好的控制污染度的冶金机械液压系统。具体如下：首先，对于一般的冶金机械液压系统，在设计的时候，其过滤器的精度为18-20μm。对于电液伺服系统，其过滤器的过滤精度一般为10μm;以及对于冶金机械液压系统所使用的过滤器，其过滤精度远比实际流经系统的流量大些。倘若所使用的过滤器的流量小于其额定，那么其过滤器所能承受的压力差则会降低，以及进入系统的很多污染颗粒则能被很好的过滤，同时，其冶金机械液压油的清洁程度也随之大幅度提升;其次，如果并联使用液压系统，那么其使用的效果会更好。因为，一旦将液压系统进行并联以后，所经过的每个过滤器的液体流量则会降低，如此一来，冶金机械液压系统的清洁程度则会大幅度提升。同时，对于液压系统而言，如果使用性能比较高的过滤器，在过滤时，则可进行分级过滤。此外，为了很好的防止过滤器被过度堵塞而发生变形情况，则需要对其定期更换。最后，将过滤器选好以后，还需要依据相关要求，在机械上实行正确安装过滤器。普遍情况下，都会将过滤器安装在吸油回路之上。因为这样能很好地清除即将进入但是还未深入到泵中的污染物。倘若冶金机械液压系统的精度要求过高，还能借助吸油回路安装一个粗滤器并在机械液压管路的上端设置一个精滤器进行实现。

（三）加强维护和保养强液压系统

1、合理、科学控制新油液的污染

现阶段，如何合理控制新油液的污染是当前首要的问题。在加入新油液的前期，需要对其进行合理检测，并且能够实行三级过滤，让油液的污染物尽可能符合电液伺服阀NAS6级的相关要求。总之，合理控制新油液的污染，能大幅度降低电液伺服阀清洗和更换的频率，一定程度上提升机械设备运行的可靠性。

2、循环、定期冲洗

对机械设备进行反复冲洗，普遍有在线和离线两种状态。离线冲洗的时候，需要将电液伺服阀和其他的液压部件进行断开，并将软管和硬管进行连接，利用过滤器对管路实行循环冲洗。当冶金机械液压系统满足标准的时候可以进行在线冲洗，可以将电液伺服阀以及其他的液压部件接入到系统当中，进行反复冲洗。同时，也应该对油箱进行定期清洗，并需要更换滤油器，把油箱内部的油污及时清除，以很好的防止外部污染物深入到油箱当中。

3、更换元件和降温工作

当系统运行时，需要及时做好相应的降温工作，以尽可能避免油温过高。一旦液压油液的温度过高，极容易增加金属磨损程度，间接加快部件老化的速度，同时，也很容易产生液压系统的污染和泄漏。一般情况下，一应该将工作油温控制小于55℃为宜。同时，对出现磨损的元件需要及时进行更换，以免元件和活塞之间出现缝隙，导致油液的外泄和污染物的侵入。

结束语

冶金机械在冶金行业当中是最为常用的设备，然而冶金机械所在的工作环境普遍恶劣，在安装和使用中易使液压系统发生污染，严重影响了其正常使用的功能。因此，需要合理、科学控制新油液的污染、定期更换元件、降温工作及循环冲洗，从而有效控制污染问题的产生。

参考文献：

[1]赵秀.煤矿机械液压系统油液污染的控制浅谈[J].内蒙古煤炭经济，2013，04（4）：76-80.

[2]姜海，姚喆.车辆液控系统油液污染的检测与控制[C].//第十二次全国机械维修学术会议论文集.2011：62-64.

[3]郭强.煤矿机械液压系统油液污染的控制方法探究[J].知识经济，2014，05（5）：81-82.

[4]王强.工程机械液压系统油液污染与控制分析[J].建材发展导向（下），2013，05（5）：240-241.

液压系统污染控制与管理 第4篇

从20世纪50年代开始, 液压技术因其液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑、响应速度快, 便于实现自动化。无级调速范围大等优点, 广泛应用于航空、航天、航海、国防、军事及钢铁、矿山等工业领域, 而且仍在继续扩展其应用范围。在液压技术发展进程中, 泄漏和污染两大问题始终困绕着广大液压科技工作者。尤其是液压系统的污染控制问题, 几乎每套液压系统都存在。特别是对于精度要求非常高的液压伺服控制系统来讲, 污染控制显得更为重要。液压系统油液污染已成为发展高质量液压元件和液压系统的主要障碍。现有的研究资料及成果表明.由于液压油的污染而造成的故障占液压系统故障的80%以上, 其中75%以上是固体颗粒的污染引发的。

大型冷轧加工设备的主要特点之一就是广泛采用液压传动技术, 并且大量采用了先进的电液伺服系统。如果把整个轧机比作一个人的话, 液压润滑管道就犹如人的血管, 进行着血液循环。因此, 液压管道的污染控制, 尤其是液压管道在施工中的污染控制是轧机能否顺利投产的关键因素之一, 对轧机设备的工作可靠性也将具有十分重要的意义。

1 油液污染的危害

当油液中混入污染物后, 一般情况下油液的理化性质会发生改变, 即油液受到了污染。污染物通常包括固体污染物、水份、空气及胶状物等。在所有污染物中, 固体污染物的危害最大, 一般为金属颗粒、粉尘、灰沙、氧化物、橡胶碎末、纤维毛、脱落的油漆皮等。当这些污染物达到一定数量时, 就会对油液流经的系统部附件造成损伤, 轻则导致磨损、卡滞, 重则使部附件失效。

1.1 液压油污染对设备的影响

(1) 机件内部磨损。液压系统中的液压附件大部分存在活动偶件, 其一般以间隙配合。而这些配合间隙之间在正常情况下都充满了液压油, 形成一层厚度为5~30μm的油膜润滑保护层。通常配合间隙因有油膜的保护, 活动偶件间的相对运动不会产生磨损, 但当油液中混人大量微米级污染颗粒后, 这些颗粒进入配合间隙, 破坏了油膜保护, 研磨活动机件的相对运动表面, 并经过反复摩擦, 破坏活动偶件的结合面, 使间隙增大导致油液渗漏。

(2) 堵塞、卡滞滑阀机构。液压系统中有许多电液伺服阀和滑阀机构, 当液压油存在絮状或大量颗粒状污染物时, 容易堵塞滑阀机构, 使滑阀的开关、调节功能瞬间丧失或完全丧失, 从而影响飞机的操纵。

(3) 腐蚀机件, 降低效率。当液压油中含有大量水分时, 容易产生酸性离子, 与机件发生电解反应, 导致机件锈蚀。油液中存在气体时, 液压泵效率降低, 系统压力下降或压力脉动。当气体数量积聚增多, 将导致起落架收不上或影响其它舵面的操纵。

1.2 滑油污染对发动机的影响

(1) 加剧轴承或齿轮的磨损、堵塞润滑喷油嘴。当滑油中存在颗粒状或絮状污染物, 会加剧发动机内部轴承的磨损, 润滑喷嘴堵塞后使发动机轴承无润滑而干磨, 轴承工作环境急剧变差, 会在极短时间内损坏, 造成发动机抱轴等危险性故障的发生。

(2) 导致滑油压力不稳。当滑油中混入燃油、液压油时, 滑油的运动黏度变差, 滑油泵工作效率下降, 滑油压力变小。例如某型新机, 当压力下降到发动机综合调节器滑油压力通道告警值以下时, 将导致其发出减小转速信号。

(3) 使滑油消耗量增大。滑油被污染后, 滑油的闪点降低。因滑油的工作环境温度非常高, 低闪点油液气化并从封严装置中逃逸, 使滑油消耗量增大。

2 施工中控制污染的措施和方法

现有资料表明, 由于液压油的污染而造成的故障占液压系统故障的80%以上, 其中75%以上是固体颗粒的污染引发的, 而大部分固体颗粒是在施工过程中残留在液压系统中的。国内外许多基建工程因管道施工质量不好, 影响了整个工程的试车投产, 甚至返工重来的教训是很多的, 所以在冷轧机液压设备及管道施工中必须采取有效措施, 控制污染物进入系统。

2.1 施工场地选择

施工场地应清洁于净, 不得在尘土飞扬的环境中施工, 有条件的地方最好划出专用场地供管道的加工制作使用。管件、阀件、马达、液压缸应保存在相对洁净的库房内。

2.2 管材选用及预处理

液压系统所用的管材应选用精密无缝钢管, 最好是经过整形的管材, 以确保管材的强度和接合的严密性。必须根据设计图纸的要求选用钢管规格, 不允许盲目代用。管道制作前需经脱脂处理, 可采用四氯化碳泡洗, 将钢管内处壁油脂清除干净。

2.3 管道制作、安装

2.3.1 管道的制作方法

(1) 煨弯。采用煨管机械或液压弯管机进行冷弯, 弯瞳半径为钢管直径的2.5-4倍。不准采用火烤弯曲, 特殊情况非得用火烤弯曲的要确保钢管内壁不生成氧化铁皮, 火烤弯曲时要在管内充保护气体加以防护。

(2) 切割。可采用砂轮锯、切管机, 以及手工锯等进行切割, 只有当这些机械无法切割时, 较大直径的管子可以采用火焊切割, 切割后要用砂轮磨平, 无论用何种方法切割必有清除管口及管内壁残留物。如毛刺和氧化铁皮等。对于用管刀切割的钢管, 由于被挤压, 其内孔直径缩小了, 必须用铰刀切去多余部分。

(3) 坡口的加工。坡口加工均采用机械冷加工的办法, 不采用火焊切坡口。管道对接坡口均采用V型, 在设计中没有特殊要求时, 一般壁厚在3mm以下时不开坡口。

(4) 焊接。根据管道材质、管道外径、管道的承受压力以及管道使用的工作状况来确定施焊方法。焊接工作压力小于或等于6 MPa的非伺服系统管道, 材质为ST35-37的低碳钢管道时, 可采用气焊与电焊方法焊接。其中管道直径大于60 mm的先用T502打底焊条焊底层, 然后用J427直流电焊条焊接。管道直径小于60 mm可用气焊焊接。但是焊接后无法用机械和手工彻底清除管内飞溅、焊渣及焊瘤的焊口, 必须用氩弧焊接, 管内要通保护气体, 如氮气。焊接工作压力大于6 MPa的一般传动系统以及所有伺服系统管道, 必须采用氩弧焊接, 并在管内通保护气体, 其中管道直径大于60mm可先用氩弧焊焊底层, 然后用J427直流电焊条焊接, 管道直径小于60mm的的氩弧焊接一次焊完。

根据液压管道施工经验, 如果施工条件许可, 所有管道均全部采用氩弧焊接更好, 这将大大提高液压管道的施工质量, 并将缩短后续工序的施工时间。焊缝焊瘤的处理。焊接完后的管子内壁焊瘤要进行处理, 以消除过高的突起部分及氧化铁皮, 采用砂轮、钻头、刮刀等工具, 到处理干净为止。用风吹干净后并在管内涂油加以保护。

2.3.2 管道的安装

管道安装时露在外面的管口必须包紧以防灰渣掉进管内, 在安装每一根管子时必须用灯光仔细检查有无遗物掉入管内, 确认管内干净, 没有任何东西时才能安装。

2.4 管道酸洗钝化

管道安装完毕后要进行酸洗, 酸洗钝化的目的是通过化学作用清除管内的油垢、锈蚀和污物, 以获得金属的光泽表面, 保证管道内壁的清洁度, 但不得采用喷砂处理。

目前施工现场采用的管道酸洗有槽式酸洗法和循环酸洗法。酸洗后必须用高压水将酸洗过程中洗掉的氧化铁皮与颗粒状杂质冲掉。然后用稀氨水溶液进行中和处理, 将附在管壁上的残余酸液中和干净。经过上述处理, 金属表面虽已干净, 但表面仍处于活化状态, 须用亚硝酸钠溶液进行钝化处理。

2.5 管道的循环冲洗

液压系统的管路经酸洗、中和、钝化处理后, 在投入运行前必须进行严格的油循环冲洗, 以达到液压系统要求的清洁度。一般选用线内循环法, 以减少二次污染。冲洗系统采用冲洗块或用软管短接, 与设备的阀件、液压缸等元器件断开, 单独形成回路。可在冲洗油中加入适量的煤油, 以提高冲洗效果。冲洗合格后, 将冲洗油放掉, 再用工作用油冲洗2-3 h, 将冲洗油放掉。对于普通液压系统可直接用工作油冲洗。冲洗精度等级一般按现行的施工验收规范执行, 进口的轧钢及有色金属加工设备按美国NAS 1638污染等级执行。冲洗过滤等级应比设计要求等级高出一个级别, 这样可以确保系统的安全可靠。

3 结束语

液压系统污染引起的设备故障率是惊人的, 而液压系统的管道施工过程又是控制污染的一个十分重要的环节。因此, 在冷轧机液压设备及管道施工中必须采取有效措施, 对每个施工环节的质量严格把关, 以达到系统设计要求的清洁度, 提高轧机设备的稳定性, 延长元件的使用寿命。

参考文献

[1]武开军, 卢义斋.液压系统的故障原因分析和故障特征及诊断[J].制造业自动化, 2010, 32 (5) .

液压系统污染控制 第5篇

1.教学设计基本框架

2.本节课设计思路

联想质疑―案例分析―归纳概括―迁移应用―实践创新―交流评价―课堂小结―布置作业

概括起来就是:

这样做是为了引导学生从技术的视角观察生活，用技术的概念建构双基，并将技术再应用到生活中去，以此培养学生的技术素养，实现技术教育的总目标。

这就要求我们在教学设计中将生活线索、问题线索、知识线索、实践线索、方法线索等融会贯通，整合在一起。

3.主要教法

问题教学法;探究式教学法;案例分析法;实验演示法。

4.主要学法

以探究式学习方法为主，采用小组合作探究的形式。

三、教学过程

教学过程

教学内容

教师引领

学生活动

设计意图

1.创设情境

导入新课

引课

引导学生观看世博会日本馆的智能机器人视频，引入新课。

观看

思考

用生活中社会热点和科技前沿案例创设情景，让学生发现学习控制系统的意义，激发学生探究的兴趣。

2.知识构建

液压油污染与控制分析 第6篇

【关键词】液压油；污染；控制；分析

【中图分类号】TH137

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158（2012）10-0332-01

镜铁山矿桦树沟矿区所使用的采掘设备主要是进口液压设备，用于采矿作业的是8台LH409E、5台TOR0400E、3台EST-6C电动铲运机，用于深孔作业的是2台SimbaH252、3台SimbaHl354、2台SoLol009RA液压凿岩台车，用于平巷掘进作业的是2台BooMer282液压掘进台车。镜铁山矿的进口液压设备从二十世纪八十年代开始使用，经历了很多困难和挫折，积累了一定的实际经验。液压系统的工作是否正常，关系到整台设备的正常运行。液压油是液压设备的血液，主要功能是高效传递能量，能量经过传递后来实现某些动作，而且具有良好的润滑、冷却、防腐蚀能力。因此液压油是否清洁，不仅影响液压系统工作性能和液压元件使用寿命，而且直接关系设备能否正常运转。清洁的液压油在设备内循环流动是保证设备正常运行和润滑的重要条件。相关资料表明，作业现场70％左右液压系统工作不稳定和发生故障都与液压油污染有关。因此，保证液压油清洁、减少液压油消耗量，控制液压油的污染是十分重要的。

一、液压油污染的原因

1、内部原有污染：来源液压系统管路、液压元件，如油缸、油泵、阀、胶管、油箱等，在系统使用前就没有清洗干净，在系统工作时这些残留物随油液进入系统，所造成的液压油污染。

2、外部侵入污染：主要指周围环境中的污染物，如空气、粉尘、水等在液压系统工作过程中，通过油缸活塞杆、液压胶管接头、油箱、空滤等进入系统，所造成的液压油污染。

3、运行过程中内部生成的污染物：主要指系统在工作过程中执行元件摩擦产生的金属微粒，胶管、密封材料及滤芯内部脱落的纤维，混入的水气及油液变质后的胶状物等所造成的液压油污染。

4、维修、保养、检修过程中造成的污染：设备正常维护过程中在作业现场更换液压油、滤芯、液压胶管、清洗油箱时混入的水分、粉尘、杂质；在检修场所检修油缸、泵、阀时随装配过程混入的水分、空气、纤维等，所造成的液压油污染。

二、液压油污染的危害

通常液压设备所用的液压油，均由于使用与管理不当，使能够继续使用的油液变为废油，不但造成无谓的浪费，增加了维护成本，更会造成环境污染。液压油长期在高温高压中使用，本身会因为氧化作用产生积碳和油泥，并且因机械运转产生具有磨损性的颗粒杂质，再加上周围环境粉尘污染及水分的侵入等原因，使油质逐渐污染而劣化，而污染劣化的液压油在机械中运转，会使液压元件移动不顺畅，影响机械动作的精度、稳定性，发生故障，严重时造成阀芯堵塞使执行元件不能动作，长时间更磨损机械、活塞环、轴承、油路、泵、阀等液压元件，造成泄漏，减少机械使用寿命，从而增加维修费用及生产成本。

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；如SimbaH252液压台车在作业过程中卡钳器电磁阀阀芯被污染的油液卡死不能动作，无法实现卡钻功能，对电磁阀进行清洗后卡钳器动作正常。

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；如SimbaHl354液压台车35#推进压力控制阀磨损后泄漏增加，导致推进油缸在推进过程中因压力不足而后退，台车无法继续作业，更换该阀后推进正常。

3、水分和空气的混入会降低液压油液的润滑能力，使其乳化变质，造成油泵气蚀、锈蚀，液压元件加速磨损，系统出现振动、爬行等现象。

三、液压油不是消耗品

以往大家都误以为液压油使用一段时间后因没有粘性而需要更换，事实则不然，它是由于受到污染而用手触感时没有了新油的润滑度所致。因此油只是用脏了而不是用坏了，只要能够把油中污染物除去，油完全可以继续使用，不需要更换。

从根本上解决液压油清洁度的问题，光靠换油解决不了的，因为即使换光油箱内的液压油，仍然有30％左右的旧油存在液压系统中，当新油加入后必然受到系统中残留旧油的污染，从而大大降低了液压油的清洁度。因此只有在液压系统增加过滤器，选择超微过滤装置，进行循环过滤，才能从根本上提高液压油的清洁度。

提高液压胶管质量，采购符合质量要求的胶管，根据胶管安装部位压力、使用时间制定合理的更换周期，避免作业时胶管爆裂油液浪费。

四、液压油污染的控制

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工作，应将液压油液的污染程度控制在一定的范围内。一般通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、减少外来污染：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。油箱上的空气滤清器必须及时定期清理，油箱加油时必须通过过滤器，维修拆卸元件应在无尘区进行。

3、滤除系统产生的杂质：应根据需要，在系统的有关部位增加适当精度的过滤器，并且要定期检查、清洗或更换滤芯，保持液压油的清洁度。

4、控制液压油液的工作温度：液压油的工作温度是20-60℃，60℃以上，每增加10℃，液压油寿命会减少一半。根据设备实际空间位置，采用扩大油箱容量和通风自然冷却来缓解油温升高；另外有条件的还可以采用在油箱外部加冷却水。井下液压台车使用的水冲洗管路与油箱比较接近，接出一个分支对油箱进行冷却，或增加双冷却器对液压油进行强制冷却。

五、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，具备合适的粘度、合适的固体颗粒污染等级；考虑液压油的抗氧化性、抗乳化性及是否有耐磨添加剂等。

2、加强油品管理。保证油品质量，必须定期对库存油料进行检查。作业现场的油桶放置必须保持清洁。

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。

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。可使用便携式污染测量仪来检测。没有条件的作业现场，可采用目测法和比色法进行检测。

盾构液压系统油液污染的控制 第7篇

关键词：盾构机,液压系统,油液污染

0引言

盾构机主要包括刀盘驱动机构、盾构推进及铰接机构、螺旋输送机、管片安装机、管片输送机构、注浆泵系统、液压油冷却及过滤系统共7大系统[1], 作为地下施工的大型工程机械, 它的主要动作都是由液压系统完成的。由于施工环境恶劣、人为操作失误等原因, 致使油液受到污染, 常导致液压设备故障, 甚至停机, 影响施工的正常进行, 所以研究盾构机油液污染控制很有实际意义。

1污染物来源

油液系统的油液污染是指油液中出现了对系统的可靠性和元件寿命有害的物质和能量[2]。对于盾构机而言, 污染物有外界侵入的污染物、系统内残留的污染物和系统生成的污染物3种。

1.1 外界侵入污染物

液压系统在工作过程中不可避免地会受到外界污染物的侵入, 由于盾构机工作在地下, 施工环境差, 尤其在长江入海口处, 其地下含有丰富的水份和颗粒, 所以颗粒侵入是主要的污染来源之一。

1.2 系统内残留的污染物

液压系统及元件在加工、装配、储运中将污染物混入系统中, 如金属切屑、焊渣、尘埃及清洗溶剂等。

1.3 系统生成的污染物

液压系统各运动副相互摩擦产生的磨屑以及内表面锈蚀产生的锈片。

据统计液压系统故障有70%～80%是由液压油污染造成的, 而且事后维修发现由于油液中含有颗粒, 导致各液压元件摩擦加剧, 从而引起各部件工作不正常, 因此检测液压油的清洁度 (污染度) 显得很有必要。

2颗粒污染的危害

固体颗粒污染物的主要危害如下:容易卡住液压阀芯, 使液压阀动作失灵, 严重时会造成停机;易使过滤器堵塞, 导致泵吸油困难而吸入空气, 使液压泵发热, 产生噪声, 堵塞严重时因阻力大会将滤网击穿;污染物进入液压泵会堵塞泄漏通道、造成密封圈甚至压盖在运转时被冲出, 加速液压泵的磨损, 导致内泄漏加剧, 降低液压泵的容积效率, 缩短元件寿命, 并导致执行元件运动减慢;其产生的磨料磨损会加剧液压油的污染, 造成液压泵、油马达、油缸、液压阀的大面积过早磨损, 以致失效。不同液压元件对固体颗粒的敏感程度不同, 见表1。

表1为单个元件的颗粒敏感尺寸, 而一个液压系统的敏感尺寸通常以系统中各个液压元件的最小敏感尺寸为衡量, 根据实际经验以溢流阀堵塞情况做大致判断 (溢流阀颗粒敏感尺寸是5 μm) 。

3油液污染的控制

液压系统油液的污染控制贯穿于液压系统的设计、加工制造、使用维护等整个过程。需要明确的是:控制液压系统油液的污染并不可能完全去除污染物, 而是要通过污染控制措施, 最大程度地使油液的污染度保持在系统关键液压元件所能承受的范围内[3]。

污染物对液压元件有着很大的危害, 虽然在液压系统内通过设置较高精度的过滤器可以控制油液污染物的等级, 但仍需要在使用过程的各个环节注意液压系统的污染控制, 才能从根本上提高系统的工作性能, 延长液压系统的使用寿命。

目前盾构机械油液污染的解决办法大多依靠事后维修, 以及经验法或仪器离线式检测。该办法的缺点是液压元器件如泵、溢流阀等已经发生故障才去查明故障原因, 无法在故障发生时控制故障发展。由于在线状态检测能在故障初期起到预警作用, 因此在线式检测逐渐受到人们的关注, 在工业发达国家已经获得了广泛的应用, 我国企业也在向这方面过渡中。

鉴于盾构液压油污染主要由泥土或金属颗粒物引起, 本系统拟采用自动颗粒计数仪来测量液压油的污染度, 仪器经RS232总线与上位机通信, 以某一液压系统为例介绍其使用方法, 如图1所示。监测仪自带程序对污染度超标的油液进行报警提示并显示污染度等级, 由上位机显示油液污染度变化趋势, 以便及时采取措施使油液的污染度保持在一定范围内, 保证整个液压系统的可靠工作和元件的寿命。

美国太平洋科学仪器的HIAC PM4000型油液颗粒在线监测仪实物图见图2, 其面积不过手掌心大小, 但功能强大, 一般并联安装于油路, 如果两端液压过大则可以考虑选择该系列中的-2或-5, 其内置的止回阀能有效保护该设备。它遵循EN61010-1:1993和IEC825-1:1993以及ISO6149-2等国际上通用的标准, 具有机载显示功能, 能显示颗粒等级并自动报警, 并自带红外及RS232接口实现与上位机通信, 将在线检测数据实时传输到上位机, 以进一步判断颗粒变化趋势。

该监测仪核心部件采用激光光阻法传感器, 传感器是关键部件, 由它感知颗粒的数量和粒径大小。其原理如下:当每个粒子随液体通过一区域, 该区域被激光均匀照明, 粒子对激光的阻挡将在光检测器上产生一个正比于粒子投影面积的电压脉冲, 一次脉冲即记录下一个粒子, 同时, 由电压脉冲的高度可以定出这个粒子的等效粒度, 其测量粒径范围为01 μm～600 μm。

4结束语

盾构机液压系统在工作中被污染是不可避免的。工作人员应重视油液污染危害, 对油液进行日常维护, 尤其是要建立油液污染预警机制, 这样才能提高液压系统的使用寿命, 减少故障发生率, 从而降低维修、维护费用。

参考文献

[1]何其平.盾构液压系统污染处理[J].建筑机械, 2003 (5) :63-65.

[2]童伟, 刘树道.工程机械液压系统油液的污染控制[J].同济大学学报, 2001 (12) :1507-1509.

[3]湛从昌, 傅连东, 陈新元.液压可靠性与故障诊断[M].北京:冶金工业出版社, 2009.

利用状态维修,控制液压系统污染 第8篇

液压系统的污染问题是液压设备中最关键的问题之一, 它关系着设备的良好运转和使用寿命。

1 污染形式及控制的重要性

液压系统出现故障, 大部份情况均由于液压油中含污染的不溶物杂质所引起的。油液污染可导致液压系统, 出现三方面的失效, 分别是突发失效, 间歇失效及退化失效。何谓突发失效?简单来说, 当油中大颗粒的污染物进入泵或阀时, 将导致泵的叶片被卡死在转子模里面无法动作。同样, 大颗粒的污染杂质亦有可能堵塞住阀的控制节流孔, 使阀的动作不灵活, 严重时有可能导致阀打不开或关不住。至于间歇失效, 举例来说, 若阀座很硬, 当污染颗粒接接触阀座后, 将导致上述情形现度发生——即阀无法完全关闭。虽然, 当阀再次被打开时该颗粒会被冲走, 但别的颗粒的出现, 将导致上述情形的再度发生, 即阀无法完全关闭。并出现一种令人讨厌的间歇失效。而退化失效则是颗粒磨损、腐蚀、混气、冲刷磨损或表面疲劳的结果, 大多数的不溶性污染物质均属颗粒性的, 它们会入侵液压泵, 马达或控制阀的配合间隙中, 令滑动运动部位磨擦阻力增大, 令元件动作不灵活导致误动作出现。即上述提及的突发失效或间歇失效, 除此之外, 磨损颗粒更会与间隙两壁或元件表面相互磨擦, 造成元件的表面材料剥落及内部磨损增加。此举除了会导致元件的内部泄露加强外, 其效率与精度亦会大大降低。更重要的是, 元件表面及部磨损所释放出来的金属粉末会与原来的污染杂质混合在一起, 并跟随着液压油再次回流于系统内。可想而知的是, 若上述情况持续发生而没有及时加以排除的话, 液压油的污染问题将会愈来愈严重, 并进一步加速元件的磨损及工作油劣化, 导致恶性循环。液压系统的污染物不会令机器即时停顿, 但它们会慢慢侵蚀液压系统的内部零件, 一定时间后, 用户便会发现机器工作状态每况愈下, 只要机器现出严重的故障, 便无法加以补救。液压系统污染控制方案是相当强调预防性维修的理念, 所谓预防性维性是指在液压系统未发生故障之前, 定期检查油液清洁度的变化, 并采取适当的措施, 将隐患一一清除, 以达至防患于未然, 即状态维修。具体来说, 方案的目的就是要在液压系统运作期间, 将油液清洁度保持在目标值内, 使油液污染不再出现及不再成为元件及系统故障的成因。

2 方案的实施主要分为六个步聚

2.1 根据液压系统的特点确定油液清洁度目标值

在所有液压系统和润滑系统的工程文件中, 均明确注明了该系统本身的目标清洁度等级。要注意“清洁度”并非一般性术语, 而是一个相当具体的定量数值。现在, 液压油或润滑油的清洁度的现行国际标准由ISO04406确定, 它是运用一种认可的实验实颗粒计数规程, 测定一毫升油液中固体颗粒的数量和尺寸。用户应考虑液压系统中的所有元件, 包括油液, 典型的工作温度和起动温度, 系统的使用寿命及安全问题, 从而确定系统的目标清洁度等级。

主要方法:

(1) 针对系统中最敏感的元件以确定推荐清洁度等级。

(2) 针对油液类型系统压力进行调整。

2.2 透过选择适当的过滤器并确定其安装位置来达到目标值

在真实的液压系统中, 流量变化、压力脉动、释压冲击波、冷起动及其他变量等都会令滤芯性能退化, 要有效控制油液污染, 用户必须选择一个具高强度的过滤器, 在滤芯的结构中, 钢丝网的作用非常重要。它能防止波褶出现弯折, 同时给予滤材适当的支撑以防止疲劳失效。此外, 下游钢丝网还能在强大的应力作用下, 给予滤材最后的保护, 避免滤芯因应力而破裂, 所以用户在选择主机时一定要关注过滤器配套厂家及过滤形式。

3 定期检测油样以确定目标值的实现

当设定好目标清洁度等级和将高效能的过滤器布置在适当的位置后, 最后和经常进行的步聚便是确认和监测目标清洁度被实现, 确认目标被实现的最佳方法是, 从回油管路中回油过滤器的上游提取一个有代表性的油样, 并将之送往合乎资格的颗粒计数实验室, 以确定油样是否符合指定标准, 如果油样符合指定标准, 用户只需定期检查油液和过滤器的性能。并加以定期维修保养便可, 若报告结果不符合目标值, 用户就有需要采取纠正措施, 如更换更精细的滤芯或增加滤壳等。

4 加强维修管理, 确保修理过程无污染

在现场维修环境中, 往往由于现场条件的客观原因, 维修工在修理过程中, 不注意维修环境, 拆卸的液压原件在现场乱放, 各种阀内或泵内小零件也是随处乱放, 安装时只是用破布擦拭一下或者在洗油内沾一下就开始安装, 而维修工手上也会沾染油泥等污染物, 这样就无法保证液压系统无污染, 从而引起各种液压元件的磨损以致损坏, 而故障当然也会频繁发生, 造成停机, 给生产带来经济损失。所以加强维修现场维修工作的管理是保证液压系统堵绝污染源的一个重要管理办法。现场工作时要有专门的清洗液, 液压元件要有专门地方存放, 安装时要反复清洗, 从源头防止污染物进入液压系统。

加强进货检验, 保证油品质量

企业有时为了降低成本, 不重视液压设备用油规定, 进货时选购一些再生油, 或者不按液压系统说明书要求, 替换设备用油品质, 不能满足液压系统要求, 也是液压系统污染的一个方面, 冬夏用油没有分开, 极易损坏液压元件, 从而带来液压系统污染, 造成液压系统故障。

严格实行润滑“三过滤”。

“三过滤”是为了减少油液的杂质含量, 防止尘屑等杂质随油进入设备而采取的措施, 它包含入库过滤, 发放过滤和加油过滤。

入库过滤:油液经运输入库泵入油缺罐贮存时要经过过滤发放过滤;油液发放注入润滑容器时要经过过滤加油过滤;油液加入设备贮油池时要经过过滤总的来说, 液压系统污染控制方案能替用户建立一套行之有效的油液管理方法。除了能提高系统的可靠性及设备利用率。延长元件和油液的使用寿命外, 更能减少维修费用和时间, 或因停机所带来的巨大经济损失。对国内用户来说, 方案就能进一步提高他们在液压设备维护和管理方面的技术水平。

根据我们机械行业的国情, 由于国产机械价钱便宜, 客户一般选用国产机械较多, 在企业内部, 维修工作人员及技术员甚至部分领导根本不重视机器的价值, 保生产拼设备的现象时有发生, 为了一时的经济效益, 让设备超负荷作业, 可想而知的是, 若要他们悉心保养和维护机器的内部元件, 如液压系统等就更为困难, 正因为此, 停机, 换机是工厂企业经常发生之事。

当然, 上述情况随着机械工业的发展及用户观念的变化而有所改变, 时至今日, 对于部份采用优质进口机械进口零部件的用户来说“一坏即换”或“随时停机维修”等做法已无法接受。上述情况是完全可以透过定期的检查与状态维修而加以排除的, 这正是预防性维护的理念。

摘要：本文讨论了开展预防性维修的重要性, 采用状态维修对液压系统的污染进行有效控制, 从而防止液压故障的出现的一些手段措施, 引起液压系统用户重视和采用预防性维修的理念。

高炉液压系统的污染及控制 第9篇

1 高炉液压系统污染的原因

高炉液压系统污染的原因是:

(1) 由于高炉粉尘较多,在油管维护安装前清洗不彻底而残留的金属切屑、焊渣、型砂、纤维等及油箱加油、滤油过程中任何一点疏漏均造成油品清洁度差。

(2) 油箱密封不良,原有的加油方式使污染物极易进入油箱引起油品污染。

(3) 维修中拆装更换备件时,带入各种赃物、灰尘、棉纱纤维等污染物。

(4) 系统在运行中,油温过高催化液压油的氧化反应,加速油液变质,生成污染,增加油耗。

(5) 系统工作过程中液压缸活塞杆、泵、马达的轴端密封等都有可能将外界污染物带入。

(6) 高炉设备伴有严重的冲击和振动, 设备磨损快, 液压系统易产生泄漏,污染物从漏点处侵入。

高炉液压系统污染途径见图1。

2 液压系统污染的危害

首先,液压系统污染会加速油液变质。大量金属颗粒的不规则运动, 会对油液起反复剪切作用, 降低油液粘度和润滑性,使油液加速劣化,使用寿命缩短。其次,污染物颗粒会使泵、液压缸、液压阀等磨损严重、擦伤造成漏油损失,设备性能下降。液压油污染还可能堵塞精过滤器,导致液压泵吸空,产生气穴、气蚀,振动噪音增大,损坏液压件。

3 液压系统的污染控制

为了有效地控制高炉液压系统的污染、延长设备使用寿命,我们采取了下列有效预防措施:

3.1 液压油管的维护

液压油管是液压系统的重要组成部分,是整个系统的“血管”。油管较易受到粉尘、炉皮冷却水的污染,应经常检查进油管接口等处的密封性, 防止杂质侵入。对各类液压管路、液压阀、阀座、法兰等连接螺栓和管路活结头定期紧固,泥炮、开口机冲击大的系统一般两个月紧固一次,一般系统3个月紧固一次,防止跑、冒、滴、漏对油液造成的污染。对于软管接头不要过度地旋紧,因为过度旋紧会使管接头变形,反而会增加泄漏。管接头紧固前应将管接头两侧附近两个以上的管夹松开,防止“别劲”而出现泄漏。应当使用合适的支架和管夹,主要原因是要避免软管与软管之间、软管与硬管之间和软管与设备之间形成摩擦。摩擦会缩短软管的寿命。

3.2 控制工作过程中的油温变化

液压系统中油温过高,是油液发生变质、氧化的主要原因和生成条件。统计资料表明,矿物油介质的温度每增高15℃,其稳定使用寿命将降10倍。所以防止油温过高,是控制污染的另一种有效措施。高炉液压系统工作油温一般控制在60℃以下。炉前液压站周围环境温度过高,并且高负荷连续使用的时间过长,应有专人每天对油温进行监控,填写记录,及时调节冷却水量,调节溢流阀和泵的流量与压力,始终将油温控制在40～55℃之间。若液压油箱内油量太少,会使液压系统没有足够的流量带走其产生的热量,导致油温升高,所以在实际操作和保养过程中,要严格控制液压油的油位。

3.3 加强液压缸的维护和保养

开铁口作为高炉炉前出铁的必备工具,一般都要有旋转、打击和吹扫这三个动作,才能使固化后的炮泥破碎排出。出铁后,要用液压泥炮将特制的耐热炮泥堵注铁口。由于频繁的出铁、堵铁口动作,液压油箱不可避免地会混入灰尘烟尘,污染液压油使密封圈拉伤或老化,造成液压缸内外泄漏。为了防止污染物侵入系统,应定期更换轴端和活塞密封,阻止与外界环境或其他系统介质的交换,防止内泄外漏和外部杂质的侵入。通过改进液压元件局部的结构,提高其密封性能。如在打泥液压缸的活塞杆处增设密封防尘罩,降低水气通过活塞杆密封间隙混入液压系统的几率。

3.4 选用合理的滤油机

我厂高炉炉前、炉顶液压站的液压油在使用1年多后,油质发生改变,经检查其内含有金属颗粒及其它污染物,造成设备机械磨损、卡阻严重。因此,油液必须进行彻底更换,更换后的油作为废油处理,造成大量资源浪费。为保证液压系统的稳定运行,节省资源,我们在炉前、炉顶等主要液压站安装了3R滤油机。过滤是目前液压系统防止颗粒污染最常见也是最有效的净化装置。工作人员定期更换滤油机滤芯,根据每个系统不同工况制订不同更换周期。经过几个月的实际运行,效果显著,液压油的清洁度等级得到了大幅度的提高。改造前液压站的液压油的清洁度等级一般在NAS10—12级,经常造成液压阀堵塞,影响生产。改造后液压油的清洁度等级均达到NAS8—9级,消除了液压阀的堵塞现象,各液压站工作稳定,未发生过停机事故。

3.5 强使用维修过程中的污染控制

设备维修总是伴随着大的污染,维修全过程都要采取有效的防控措施,首先要保证维修环境的清洁,对要维修的部位先进行清扫,再着手进行拆装,防止在拆、装、换附件的过程中混入污染物。液压元件清洗时要严格按照清洗工艺进行,裸露部分和清洗完成后的元件必须用堵盖或干净的塑料带进行封堵,避免混入污染物。

3.6 把好“病从口入”关

传统的加油方式为开启液压油箱的加油盖,用一临时油泵将油加入液压油箱,此加油方式很容易造成大量的高炉粉尘进人系统,使得系统故障频繁, 严重影响了设备的正常运行。因此,我们对油箱加油口进行了改造(见图2),即在液压油箱加油口改造成全封闭结构,避免污染物进入油箱。装置通过6个M6的螺栓固定在壳体上。该方案结构简单。安装清洗都较方便,该方法特别适合于粉尘较大的高炉环境。

3.7 加强液压系统的油品化验工作

油品化验是为了检验工作油液的粘度、水分、机械杂质、总酸值、抗乳化性以及油液污染状况。根据高炉的实际工况,我们确定了目标清洁度、取样点、取样频度,规范取样阀和取样方法,不断提高测试设备性能和改进监控手段。油样必须取正在使用的“热油”,不取静止油。另外,对于新换的油液,经过1 000h的连续工作后,应对其取样化验。

3.8 加强液压油的存放管理

对不同种类、不同牌号的油液按专用桶分区存放,并明确标识,严禁乱放混用。存放液压油的油桶要置在干净安全的地方,防止油桶底部积水,尤其是油桶露天放置时, 更要特别注意。油桶底部禁止直接与地面接触, 用木板或20mm厚的橡胶皮垫于油桶与地面之间,防止油桶底部锈蚀及潮湿空气进入油桶。

3.9 实施点检定修制

点检定修制是液压系统保养工作的基础之一。液压系统故障存在着隐蔽性、可变性和难于判断性的三大难关。因此对液压系统的工作状态进行点检和定检,把可能产生的故障现象记录在日检维修卡上,掌握设备劣化的程度和发展趋势,适时合理地维修保养设备,确保设备性能稳定,减少设备故障次数和停机时间有着重要的意义。一般来说,液压泵主要检查泵体的异音、振动、温升、运转状态、各紧固螺栓和外泄漏等;控制阀主要检查阀的安装状态、工作状态泄漏以及所控制的参数是否正常等。液压缸是容易发生故障的元件,其点检内容主要是检查其安装状况,连接螺栓跳动、爬行、异音、泄漏、腐蚀和活塞杆等,其中泄漏是液压缸常见的故障,外泄漏容易观察到,内泄漏可根据泄漏部位的声响和温升进行判断。管路主要检查泄漏、振动、松动、腐蚀、破损等。根据点检所得到的设备运行状态,汇总设备故障信息,编制设备检修计划,进行设备检修。

4 结语

液压系统污染控制要贯穿于整个日常维护和保养过程中,更加完善液压系统的全面污染控制。通过对液压系统实施主动维护,有力地保证了其长期稳定运行,更大限度地降低了高炉液压系统的故障率。总之,防止液压油的污染,既能保证液压系统的工作性能和效率,又能保证设备的“健康”,延长机械设备的使用寿命,降低设备的停机率,提高设备的完好率和可开动率。

摘要：分析了高炉液压系统污染产生的原因和危害,指出通过采取加强液压缸和液压油管的维护、控制油温变化、合理选用滤油机等措施,可有效减少高炉液压系统的污染、确保液压系统正常运行。

关键词：高炉,液压系统,污染,控制

参考文献

液压系统污染控制 第10篇

关键词：液压油,污染物,检测,分析,控制

可以从外部原因和内部原因这两个方面来分析液压油的污染问题。一方面, 从外部原因来说, 固体杂质、水分、其他油类及空气等如果进入液压系统, 就有可能造成液压油的污染;另外一方面, 出去带来的污染物以外, 由于系统在运动过程中而出现的液压油理化性能变化, 以及相关的零件磨损等问题出现的油污染[1,2]。所以可见, 为了在使用过程中能够确保延长元件的寿命, 提高延长相应的故障时间间隔, 监测液压系统油液则是液压系统日常维护工作的重要环节之一。

1 污染控制的原理

元件的污染耐受度和油液的污染度严重影响着液压元件的工作寿命和可靠性, 同时, 对其有直接影响作用的还包括工作液和颗粒污染物的性质。

这里可以从两个方面来提高元件工作寿命和可靠性, 一方面, 通过利用耐污染元件, 可以从设计参数、结构和材质等方面进行改进, 这样就可以从某些特定方法来提高元件耐污染性能;另外一方面, 为了满足油液的污染度得以降低的要求, 就是可以采取一些控制污染的措施。从实际情况来看, 后一种方法比较常用而且较为经济。

下述的几种方法则是常用的可以有效的控制液压系统的污染的措施[3]:第一, 尽管在在加工和组装过程中一直存在相关的残留物质, 但是经常对于元件和系统进行清洗能够使得系统被污染可能性降低;第二, 污染物侵入系统的措施也应该得以采取, 这样可以有效进行外界侵入的污染物的控制;第三, 把高效能的滤油器利用在液压系统中, 这样就可以不断把系统中的内部产生的污染物进行清除操作。

2 油液污染控制的措施

2.1 液压元件的清洗

相关有效措施对于加工中不可避免的存在着的液压元件的残留污染物显得尤为必要, 这是因为这样可以使得元件的清洁度得以满足。反之, 如果元件没有得到合理的清洗工作, 这样的元件进入系统后, 经过相应的油液冲刷以及机械振动, 这样元件附着的污染物就得以进入到整个油液系统之中, 就造成了油液污染。另外, 这样的后果往往是使得元件早期失效, 所以元件内部固有的污染物往往容易造成下述失效情况。

对于元件清洗净化来说, 应该从最初的制造工序开始, 以后相关的每一步工序都应该把元件清洗工作做到位。尤其对于最后一步装配工序来说, 应该努力清除装配带来的污染物, 这样对于元件最后清洗工作得以减轻, 另外能有力保证元件的清洁度。铸件的清理、加工零件的粗洗和精洗等则是在元件净化的过程中常见的几个部分。

为了清除铸件表面粘结的型砂和氧化物, 一般都是采用喷丸或在旋转筒中翻滚等方法, 还有相关的化学方法可以采用。其中, 对于粗洗的主要过程来说, 主要是指清除加工残留物、腐蚀物和油脂等等方面, 在这其中的过程中, 主要利用相关液体 (可以包括洗涤液、溶剂、碱液或酸液) 对于零件进行特定情况下的浸泡、刷洗或冲洗。另外, 精洗的对象则是对于元件清洁度要求极高的零件, 其往往紧跟在粗洗的步骤之后, 一般可以采用超声波清洗和蒸汽浴洗。对于超声波清洗来说, 可以在超声波槽内对于浸泡零件, 一般液体使用特定的清洁剂, 主要原理则是利用激烈冲击力 (由超声波在槽内液体中产生) , 这种力量能使得零件表面的污染物进行脱离而进行清洗。对于蒸汽浴洗, 首先, 需要放置在加热的溶剂蒸汽中, 利用蒸汽的作用, 这样就能使得零件表面冷凝, 从而表面的污染物得以洗去清除。

2.2 液压油过滤与净化

液压系统中用以控制油液污染度主要是通过滤油器进行的, 这样就可以通过其工作, 使其在系统工作中产生相应的滤除作用, 把内部和外界的污染物进行清除, 从而保证控制油液污染度一直在元件污染耐受度的限度之内。

首先, 对于滤油器的选择来说, 其性能条件应该注意下面几个问题: (1) 保证一定过滤精度, 即使得油液达到要求的污染度。 (2) 尽可能减小流体阻力引起的压力损失。 (3) 纳污容量较大, 这样可以有效避免滤芯的频繁更换。

3 液压系统污染监测与控制

3.1 油液中金属磨屑的监测与控制

在液压系统油液中的颗粒污染物中, 金属磨屑占有一定的比率, 根据不同的情况, 一般在20%～70%之间, 与元件的磨损则是这部分的金属磨屑主要来源。要想获得有关系统内元件磨损的信息则可以通过相关的油液中的金属磨屑进行检测而得到。其中, 要想知道元件的磨损形式、部位和程度, 都是可以通过油液中金属磨屑的种类、形态和含量等信息而获得, 相关的元件元件的剩余寿命的预测, 以及相关的故障预测也就成为可能, 可以看作是必要的维修措施的依据。所以说, 液压元件磨损检测和故障诊断的一种有效方法就是油液中的金属磨屑的监测方法。

光谱分析、铁谱分析和磁塞检测等方法则是油液中金属磨屑的检测通常可采用。光谱分析能够方便的检测出油液中各种金属元素的含量, 但对于尺寸大于8μm以上的颗粒不敏感, 而元件不正常磨损产生的磨屑一般都大于10μm。要想分辨分辨磨屑的种类可以通过磨屑的形貌和尺寸进行, 这样在显微镜下的铁谱分析法就可以。同时, 磨屑的相对含量可以通过光密度计进行检测, 但是需要指出定量测试的精度不够高。利用设置在系统中的磁性元件拦截和吸附油液中的金属磨屑的原理则这就是所谓的磁塞法, 即控制系统在金属磨屑积累到一定量时发出信号。

3.2 油液污染的监测与控制及结果分析

液压系统污染控制可以通过两个方面进行:一是, 系统的油液利用采用合理的技术手段进行过滤净化;二是, 防止污染物进入整个系统。为了合理选择合理的措施进行油液污染的监测, 同时提高元件工作的寿命, 保证油液污染控制有效性, 应该定时检测达到元件的污染耐受度以后的系统油液的污染度。

液压系统的工况监测与故障诊断, 目前已广泛采用各种现代检测技术, 其中包括油液污染度检测和污染物分析, 以及机器震动和噪声的检测等。所以可见, 整个工况监测和维护工作中最基本的部分就是油液的污染监测。

对于油液取样来说, 可以从以下两个方面进行讨论。

(1) 设定取样点。

在设定设定取样点过程中, 需要考虑两个方面的因素:一是, 为了能够准确的反映整个系统油液的污染状况, 应该选择代表性油样;二是, 装置的安装方便应该进行考虑, 系统内污染最严重且容易发生故障的部位则是往往取样点的确定位置, 主要包括相关的滤油器的上游、主油泵下游等等。对于油箱直接取样进行分析, 需要注意取样管进入油液深度的一半左右。这样能够避免油液分层可能使油样没有代表性。另外, 管路从系统取样应该计算取样点的雷诺数, 应该使得雷诺数Re>2000, 这能保证管中液流里紊流状态。

(2) 取样间隔。

在整个油液污染监测和故障诊断中一个重要内容就是以运行时间确定取样时间, 在考虑运行时间长短和技术状态的影响的基础上, 可以根据系统压力, 还有就是设备工作性质来确定相关的取样间隔。为了及时掌握系统的内部运行情况, 工作初期 (500 h以内) 的磨合状态应该选择取样间隔要小的情况。这样条件下, 应该特别要注意设备初始安装运行或大修后的第1天或运行1周、1个月后进行采样分析。缩短取样周期则是在在快到维修期限的时候进行。系统过热、工作不稳定、噪声和振动加大等异常问题如果在正常工作期间, 应该进行采样分析。

4 结语

对于积极的预防性维护措施的液压系统油液来说, 应定期检测系统油液的污染度, 这样在确定元件的污染耐受度后, 可以有效进行相关措施的实施, 确保油液的污染度保持在元件污染耐受度以内, 这样得以保证系统可靠性以及元件寿命。

参考文献

[1]郑长松, 马彪, 孙宪林, 等.液压系统污染控制动平衡研究[J].机床与液压, 2005 (8) .

[2]李越.液压系统污染问题的探讨[J].机床与液压, 2004 (1) .

液压系统污染控制 第11篇

1原功率匹配和工况

该系统原功率匹配如下:(1)电动机M1:, r/min,,;(2)压力继电器:小车压力继电器H1和托架压力继电器H2,220 V,;(3)电磁阀:S1,S2和S3,,;(4)风冷器M2:,,;(5)高温报警器T:220 V,50 Hz。

该系统原工况如下:控制电路开启时,电动机M1和风冷器M2得电运转;控制电路关闭时,电动机M1,风冷器M2及电磁阀S1,S2和S3均失电。小车压力继电器H1低位断开时间持续后发出信号,表明小车张紧故障,小车只能慢速运行;托架压力继电器H2低位断开时间持续后发出信号,表明托架张紧故障,小车只能慢速运行。

此工况存在以下问题:(1)电动机M1和风冷器M2工作时间较长,影响电机寿命;(2)油泵工作时间较长,影响油泵寿命;(3)常报系统故障(如超温和继电器低位引起的小车或托架张紧故障),给设备作业和维修带来极大不便。

2技术改进方案及改进后的工况

在原功率匹配的基础上加装蓄能器,蓄能器的工作压力调定值与执行机构的工作压力值一致,并对液压站电气接线和系统可编程逻辑控制器(PLC)进行改进,从而实现工况优化。

改进后的工况如下: 控制电路开启时,电动机M1处于待命状态,由压力继电器H1和H2控制油泵运转;控制电路关闭时,电动机M1,风冷器M2及电磁阀S1,S2和S3均失电。

改进后的系统工作时序和液压站电气接线方案分别见图1和图2。

控制电路开启时,电动机M1处于待命状态,由小车压力继电器H1低压点或托架压力继电器H2低压点控制油泵运转。若小车压力继电器H1″低压点断开发信持续,小车张紧低位点动作,控制油泵运转;若托架继电器H2″低压点断开发信持续,托架张紧低位点动作,控制油泵运转。

3结束语

对张紧液压系统进行改进后,设备故障率和维修率大大降低,在保证正常生产的同时降低维修费用,经济效益显著。

液压系统的油液污染监测与控制 第12篇

造成液压系统油液污染的污染源有两个。一是外部污染源:固体杂质、水分、油分及空气等进入液压系统,造成的液压油污染;二是内部污染源:油液在系统中不断循环,会发生物理和化学性能的变化,或因相关零部件的磨损而产生的油液污染。对液压系统油液进行污染监测,从而确保元件的使用寿命,延长相应故障的时间间隔。

1 污染控制的原理

液压系统中元件的污染耐受度和油液的污染度之间存在着矛盾。它严重影响着液压元件的工作可靠性和使用寿命。改善的方法可以从对液压元件在设计参数、结构和材质等方面进行改进,来提高元件耐污染性能;同时,可以采取一些控制污染的措施,使系统油液的污染度保持在关键液压元件的污染耐受度内。实践证明,这是一种比较实用的方法。

控制液压系统油液污染的方法可以采取清洗元件或系统和使用高效能的滤油器等有效措施来实现。同时,尽量避免污染物侵入系统。

2 油液污染控制的措施

2.1 液压系统和元件的清洗

液压元件的残留污染物在加工或装配过程中不可避免的存在着,这就决定了必须采取有效措施进行清洗。对元件和系统清洗的目的就是提高油液的清洁度,最大限度地减少或消除设备的早期故障。反之,没有得到合理清洗的元件接入系统后,污染物对元件运动表面的切削、粘着、冲蚀以及机械振动,往往会导致系统响应缓慢、控制失灵甚至造成元件提前失效。比如研磨或划伤零件表面产生的磨屑,会堵塞控制孔口,甚至导致运动副卡死等。

2.1.1 对液压元件的清洗

对元件的清洗净化,应该从最初的制造工序开始,尤其彻底清除由装配带来的污染物,确保元件的清洁度。对元件净化的过程,可分为铸件的清理、加工零件的粗洗和精洗。

常采用喷丸或在旋转筒中翻滚等方法来清除铸件表面粘结的型砂和氧化物。也可使用化学方法清洗。清除加工残留物、腐蚀物和油脂等则是粗洗的主要过程。精洗的对象则是对于元件清洁度要求极高的零件,一般可以采用超声波清洗和蒸汽浴清洗。超声波清洗的原理是利用激烈的超声波冲击力,对在超声波槽内浸泡的元件,实行超声波冲击,使得零件表面的污染物脱离而进行的清洗。安装前还要用洁净的压缩空气吹干净。而对于液压泵、液压马达、液压缸及各种液压阀等动态元件的清洗,可以采用流通法,利用专用清洗台对液压系统进行清洗。

2.1.2 对液压系统的清洗

全面的清洗一定要在液压系统组装完毕后进行,目的就是把组装过程中带入的污染物清洗干净。仍然采取流通法清洗。这种专门的清洗装置往往包括液压泵、油箱、加热器和高精度大纳污容量滤油器。对于复杂的系统,可以采用分部分进行清洗。利用回路断开等方法,对于污染敏感的元件或对液流速度有限制的元件进行分离清洗。在清洗的过程中,采用低粘度的油液,高速度的液流,使得系统回路内的液流保持充分的紊流状态。当清洗进行到一定的程度,再进行循环清洗。

2.2 液压油的过滤与净化

据有关资料报道,液压系统的故障中有80%以上是由于油液的污染引起的。而油液是机器设备的血液,不仅是传递运动和动力的工作介质,同时也具有润滑、防锈、冷却的作用。其清洁程度直接关系到系统的稳定性。保证油液的清洁度最直接、最简洁的方法是依靠滤油器过滤,通过滤油器的过滤作用,以达到减少磨损,保障运行,延长元件及设备使用寿命的目的。

选则滤油器既要保证系统的清洁度,又要保证系统的正常运行。首先,应考虑过滤精度。较高的过滤精度是液压系统正常运行的保障。尤其对于液压伺服机构,更要求系统有较高的油液清清度。因此,对滤油器的精度要求一般为3-5μm或高于1μm。以使油液达到要求的清洁度;经验证明,选用过滤比β3>200的高精过滤器,同时配合高精度外循环过滤,可使泵和电动机的寿命延长4~10倍,能基本上消除液压阀的污染卡紧状况,并显著延长液压油的使用周期。其次,纳污容量。对于大型系统,可以采用大纳污容量的聚丙烯超长纤维滤材滤油器或双筒大纳污容量滤油器,这样可有效避免滤芯的频繁更换;即使需定期更换也无需中断工作。再次,需要将高、低精度的滤油器配合使用,方能既满足液压元件污染物耐受度要求又能降低系统维护运行成本。并尽可能减小流体阻力引起的压力损失。

最后,选择主滤油器精度时,还需考虑有效的滤除尺寸,并保证关键元件动力油膜间隙颗粒得以充分滤除。这样才能有效控制元件的污染磨损和相关污染引起的故障。

目前出现了专门的净油设备,如北京菲尔德公司生产的净油器。使过滤污染物更具专业化,滤除精度可达0.1μm。尤其对于油液在高温、高压环境下产生的大量易阻塞滤油器和节流口的的粘性树脂氧化物、硅胶等污染物效果会更好。

3 液压系统污染监测与分析

3.1 对油液中金属磨屑的监控与分析

75%~85%的系统故障归因于系统中的颗粒污染。而在油液的颗粒污染物中,金属磨屑占有20%-70%比率。金属磨屑主要来自于元件的磨损,因而对油液中的金属磨屑进行检测可以获得有关系统内元件磨损的信息。油液中金属磨屑的种类、形貌和含量等信息可反映元件的磨损形式、部位和程度,并能预测可能发生的故障和元件的剩余寿命,为采取必要的维修措施提供依据。由此可见,对油液中的金属磨屑的监测是液压元件磨损检测和故障诊断的有效方法和措施。

对油液中金属磨屑的检测通常可采用光谱分析、铁谱分析、颗粒计数分析、常规理化分析和磁塞检测等方法。并对原始数据进行数据处理、特征信息提取、以及图表分析、趋势分析和综合评价。光谱分析能够方便地检测出油液中各种金属元素的含量;铁谱分析法可以利用显微镜观察磨屑的形貌和尺寸,可分辨磨屑的种类;颗粒计数法可直接读出不同大小颗粒的数值,直观、方便;利用光密度计可检测磨屑的相对含量;磁塞法是利用设置在系统中的磁性元件拦截和吸附油液中的金属磨屑。当金属磨屑积累到一定量时,会通过控制系统发出电信号。

3.2 对油液污染的监控与分析

对液压系统油液污染的控制,无论是防止污染物进入系统,还是采用合理的技术手段对油液进行过滤净化,都不能完全去除系统油液中的污染物。在确定元件的污染耐受度之后,定期对油液的污染度进行检测,采取合理、有效的措施控制,确保油液的清洁度。使得系统油液的污染度与关键液压元件的污染耐受度之间达到一定平衡。唯有如此,元件的寿命和可靠性才能得以保证。

对油液的污染监测是液压系统日常维护工作的重要环节。定期的检测与维护,能够有效防止故障的发生。按工况检测结果进行维修是经济而有效的方法。一般采用便携式监测仪器对设备进行实时监测,如振动、噪声监测、温度监测,对油液污染度的颗粒含量分析或铁谱分析。采用这种方法能够有效地发现机器发生故障的前兆,以便及时采取维修措施,以防止突发性重大故障的产生。

对油液的污染监测是整个工况监测和维护工作中最基本的环节。而取样点的选取关系到对油液污染的监测结果。

3.2.1 设定取样点

取样点的选取需要考虑两个因素:第一,应该选取具有代表性的油样,比如从管路中取样所得的样液为动态样液。能较为准确的反映整个系统油液的污染状况;第二,应该把装置安装在系统内污染最严重且容易发生故障的部位,如滤油器的上、下游、主油泵下游等。当从油箱直接取样时,应尽量注意将取样管深入到液面以下的一半左右。保证油液中颗粒污染物充分混合并处于悬浮状态。当从管路中取样时应该计算取样点的雷诺数。只有在雷诺数Re>2000时,管中油液的流动才能处于紊流状态,才能使所取样液真实反映系统的实际污染状况。

3.2.2 取样间隔

以运行时间确定取样时间是在整个油液污染监测和故障诊断中的重要内容,一般根据设备工作性质和系统压力确定取样间隔,同时考虑运行时间长短和技术状态的影响而对取样间隔进行相应的调整。对于工作初期(500h以内)的磨合状态,取样间隔要小,能够保证及时掌握系统的内部运行情况。特别要注意设备初始安装运行或大修后的的几天里要进行采样分析。在接近维修期限,要缩短取样周期。对于正常工作期间内出现的异常现象,如系统过热、工作不稳定、噪声和振动加大,则应立即进行采样分析。

4 结语

对液压系统油液的污染监测是一种行之有效的预防性措施。在确定元件的污染耐受度后,应定期检测系统油液的污染度,以便采取有效的预防和控制措施,确保油液的污染保持在元件污染耐受度以内,以保证系统可靠性运行和元件使用寿命。所以,对液压系统油液的污染监测越来越成为日常维护的重要环节,对于保障设备正常运行和防止重大故障的发生起着积极的作用。

参考文献

[1]何新生.液压元件的清洁度控制和系统冲洗[J].新疆钢铁,2006.01期.

[2]武开军,卢义.斋液压系统的故障原因分析和故障特征及诊断[J].制造业自动化,2010.32(5).

[3]杨晋夫,林晓棠.滤材的研究及滤油器的评估方法,上海交通大学[J].机床与液压,1994.01.

[4]祁功道.飞机液压伺服系统油液的污染控制[J].流体传动与控制,2009,(3).

[5]安振国,张跃胜.设备可靠运行的保护神———高精过滤技术及其在现代制造业领域的应用[J].现代制造,2005,(28).

[6]郑长松,马彪,孙宪林等.液压系统污染控制动平衡研究[J].机床与液压.2005,(8).

[7]王海军,张齐生,董彩云.液压油污染度在线监测系统研制及实验研究[J].液压与气动,2009,(2).

[8]员创治,陈彩萍,赵彤涌.液压系统油液污染监测和故障诊断过程中的三个基本问题[J].机床与液压,1999-08-10.