液壓系統(tǒng)的污染控制
液壓系統(tǒng)能否正常工作,除系統(tǒng)設(shè)計,元件制造和維護外,工作介質(zhì)的清潔度是一個十分重要的因素.工作介質(zhì)的污染將直接影響系統(tǒng)的工作性能和使元件過早地磨損,甚至造成設(shè)備事故.
大量事實表明,液壓設(shè)備的工作可靠性與液壓系統(tǒng)的污染狀況有著密切的關(guān)系,控制液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)污染已經(jīng)成為保證設(shè)備安全,高效,經(jīng)濟運行的關(guān)鍵,必須充分重視.
一、液壓系統(tǒng)污染的原因
液壓系統(tǒng)污染的原因是多方面的,但主要有兩個因素:
一是工作介質(zhì)本身的變質(zhì)產(chǎn)生粘度變化和酸值變化,
二是外界污物混入工作介質(zhì)內(nèi).
其原因主要有以下幾方面:
1、系統(tǒng)設(shè)計方面的問題
設(shè)計系統(tǒng)時,對可能引起污染的因素考慮不足,未采取有效的預(yù)防措施以使污染得到根本的防治,反而留下產(chǎn)生污染的隱患,使設(shè)備在以后的工作中出現(xiàn)難以治理的污染.
2、加工制造方面的問題
設(shè)備加工制造階段,從選購液壓件,管道管件,密封件,工作介質(zhì),到加工裝配,均未能嚴格按照技術(shù)要求認真進行,致使新制造的設(shè)備就已被嚴重污染無法進行正常工作.
3、使用維護方面的問題
設(shè)備從搬運安裝,環(huán)境選擇,乃至工作介質(zhì)的過濾,系統(tǒng)調(diào)整,生產(chǎn)操作和日常維護及檢修,均未按照要求進行,從而使合格的液壓設(shè)備,很快受到嚴重污染.
二、液壓系統(tǒng)污染的類型及危害 液壓系統(tǒng)的污染主要是工作介質(zhì)的污染.由于液壓油是液壓系統(tǒng)主要的工作介質(zhì),因此必須重視工作油液的污染.
工作油液的污染包括空氣,水分,固體顆粒,膠質(zhì)等物的污染,其中固體顆粒是最普遍,危害作用最大的污染物.
1、固體顆粒的污染
固體顆粒污染物主要有切屑,鑄造沙粒,焊渣,灰塵,毛刺等；
(1)顆粒污染物進入液壓元件的配合間隙,會使滑動表面摩擦加劇,或劃傷配合表面,破壞其配合精度和表面粗糙度,使泄漏增加,甚至造成元件動作靈敏度降低或動作循環(huán)錯亂.
(2)液壓元件中的阻尼小孔和縫隙式控制閥口,若被工作油液中的污染物堵塞,將會導(dǎo)致液壓元件不能正常工作.例如先導(dǎo)型溢流閥,若污染顆粒堵塞阻尼小孔或者卡住先導(dǎo)滑閥,將使系統(tǒng)壓力無法建立或無法調(diào)節(jié);而對于流量控制閥,積聚在縫隙閥口處的污染物則會影響工作速度的穩(wěn)定性.
(3)顆粒污染物進入閥芯與閥體的配合間隙,將影響滑閥移動的靈活性甚至將閥芯卡死,使系統(tǒng)動作失靈;而污染顆粒若粘附于壓力控制閥的閥座,會使閥座密封不良,由于這種污染顆?？赡軙r而粘附閥座,時而被油液沖走,因此會導(dǎo)致無規(guī)律的壓力波動.
(4)工作油液的固體顆粒污染會使液壓元件磨損加劇,壽命縮短和工作失常;并可能破壞密封增大泄漏;也會加速油液變質(zhì),縮短油液的使用壽命.
2、氣體的污染
氣體污染物主要有從大氣混入系統(tǒng)的空氣和從油液中分離出來的氣體.油液中的空氣或其他氣體,會產(chǎn)生氣穴和氣蝕作用,引起金屬表面的小塊剝落,損壞密封材料;并使油溫升高,引起油粘度發(fā)生變化;還可使系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定,并產(chǎn)生噪聲,振動和爬行,影響工作平穩(wěn)性;氣泡的壓縮性,會影響系統(tǒng)工作的精確度,使換向精度降低;油液中氣泡受到壓縮,會產(chǎn)生局部高溫,加速油液變質(zhì).
3、液體的污染
液體污染物主要有水分,清洗液(油)或者其他種類的液壓工作介質(zhì).工作油液中混入水分則會使油液乳化,引起系統(tǒng)銹蝕,降低潤滑性能,并使低溫性能變壞.其他液體與工作油液混合將會引起油液變質(zhì),使油液的物理,化學(xué)性能降低,導(dǎo)致油液過早老化失效;油液變質(zhì)所產(chǎn)生的膠質(zhì)物不僅使油液的粘度增大,還會堵塞過濾器,影響設(shè)備正常工作.
4、工作油液氧化
液壓系統(tǒng)在工作時,由于各種壓力損失產(chǎn)生大量的熱量,使系統(tǒng)油溫上升.溫度高時,工作油液易受氧化,這是因為系統(tǒng)內(nèi)存有高壓空氣油液與空氣中的氧接觸,氧原子呈氧分子狀態(tài),即造成油液的氧化作用.氧化所生成的有機酸,使油液中酸值增加,這將增加對金屬的腐蝕作用.
此外,氧化酸生成粘膠性質(zhì)的不溶于油的渣狀沉淀物,即漆類附著物,而可溶性氧化聚合物使油液的粘度增大,并且高溫氧化物有乳化作用,使油和水充當乳化劑.
因此,氧化作用使工作油液降低了抗乳化性能與抗磨損性能,這些性能的惡化給工作油液帶來了嚴重的惡果.所以工作油液的氧化是其變質(zhì),污染的重要原因.通常在油中加入防止氧化添加劑以提高其抗氧化能力.
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