礦用設(shè)備液壓油液的污染與控制
摘 要：分析了煤礦井下設(shè)備液壓系統(tǒng)油液污染的原因，提出了控制油液污染的措施，從而保障了煤礦機(jī)械的正常運(yùn)行，確保煤礦的安全生產(chǎn)。 煤炭行業(yè)迅速發(fā)展，采煤機(jī)械化程度不斷提高，煤礦井下液壓傳動技術(shù)也隨之快速發(fā)展。液壓系統(tǒng)是以油液作為工作介質(zhì)，利用油液傳遞壓力，并通過控制閥門等附件操縱液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作的整套裝置。它可通過改變油液的流動方向及流量大小，實現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的平穩(wěn)換向和無級調(diào)速， 也可實現(xiàn)過載保護(hù)，操縱方便，易于控制[1]。液壓油液是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，起到傳遞動力和控制等作用，還有潤滑、冷卻以及對腐蝕和銹蝕的抑制作用。
煤礦井下環(huán)境惡劣，液壓油液的抗污染能力大大降低，容易造成煤礦井下液壓系統(tǒng)故障，而因油液污染造成的液壓系統(tǒng)故障占到85% 左右[2]。油液是液壓系統(tǒng)的“血液”，要保證并延長液壓系統(tǒng)的使用壽命，監(jiān)測并控制油液污染對煤礦井下液壓系統(tǒng)的安全運(yùn)行極其重要。
1 油液污染原因及危害
液壓系統(tǒng)中的油液污染包括在油液中的固體顆粒、化學(xué)物質(zhì)、微生物、水分雜物。造成油液污染的主要原因為外界侵入污染物和系統(tǒng)產(chǎn)生污染物兩種：外界侵入的雜質(zhì)污染物包括液壓裝置及部件在加工、制造、組裝和運(yùn)輸時產(chǎn)生的切屑、毛刺、焊渣、鐵銹、型砂、磨粒、空氣、水滴、塵埃等。
系統(tǒng)產(chǎn)生的污染物包括機(jī)械磨損所產(chǎn)生的銹斑、金屬顆粒、密封材料碎屑、涂料脫落層、從外界進(jìn)入的塵埃、空氣、油液變質(zhì)所產(chǎn)生的膠狀物等。
在液壓油液中，固體顆粒是最為常見且對液壓系統(tǒng)危害最大的污染物，油液中固體顆粒污染物濃度過高，會導(dǎo)致液壓元件運(yùn)動副之間出現(xiàn)異常磨損乃至失效。污染物堵塞閥類零件孔隙，還會造成運(yùn)動副卡死，或者堵塞濾油器濾芯造成油泵吸空。
由于水分侵入，油液還會發(fā)生劣化變質(zhì)，引起系統(tǒng)失效，引起液壓元件銹蝕。油液中添加劑在雜質(zhì)存在條件下，還會發(fā)生水解、乳化、凝聚、分離和沉淀，造成油液潤滑性能下降，加速油液氧化過程，堵塞閥孔，造成液壓閥動作失靈。
雜質(zhì)的侵入還會造成油液的氧化，其氧化的物質(zhì)多為酸性物質(zhì)，這些成分會改變油品的pH 值，而且微溶于油液后沉淀生成粘稠的膠質(zhì)，吸附于摩擦副表面，高溫高壓下會轉(zhuǎn)變?yōu)槠崮?。氧化造成的沉淀和油泥具有腐蝕性，可造成液壓油液整體性能的下降。
2 油液污染的控制措施
為了適應(yīng)液壓系統(tǒng)的使用要求，保證液壓系統(tǒng)的正常工作，提高工作可靠性，延長使用壽命，必須采取有效的措施控制液壓油液的污染。主要從兩個方面著手：一是防止雜質(zhì)侵人液壓系統(tǒng)，二是把已經(jīng)侵人的污垢從系統(tǒng)中清除出去。主要是做以下幾點(diǎn)：
（1）加強(qiáng)對油品的管理，嚴(yán)格執(zhí)行油液檢驗標(biāo)準(zhǔn)，減小新油的污染；
（2）在維修和組裝礦用設(shè)備過程中，保持環(huán)境清潔，將所有元件、零件、箱體及管道清洗干凈后再安裝，組裝完畢后，采用干凈的清洗液在高流速下清洗系統(tǒng)，用前再用工作油液清洗一遍；
（3）選擇高精度過濾器，確保液壓系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)中有效的使清潔度保持在一定水平上，以提高系統(tǒng)對污染物的濾出能力；
（4）油箱要合理密封，并加強(qiáng)對密封部位的檢查，防止因密封件損壞而造成污染物侵入，并定時進(jìn)行箱體過濾；
（5）對礦用設(shè)備油液污染情況進(jìn)行實時監(jiān)測和定期化驗，發(fā)現(xiàn)油液污染，應(yīng)立即查明原因并及時消除。定期對水分含量、運(yùn)動粘度、酸值、閃點(diǎn)、凝點(diǎn)（或傾點(diǎn)）、抗泡沫特性、極壓性能等常規(guī)理化進(jìn)行測試分析，并結(jié)合傅里葉變換紅外光譜技術(shù)來檢測油液變質(zhì)產(chǎn)物。
紅外光譜技術(shù)在物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)上對物質(zhì)成分和濃度進(jìn)行檢測，當(dāng)具有連續(xù)波長的紅外光照射一物質(zhì)時，該物質(zhì)的分子就要吸收一部分光能，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿拥恼駝雍娃D(zhuǎn)動內(nèi)能。
每種分子都具有獨(dú)特的振動和轉(zhuǎn)動內(nèi)能，因此就有不同的紅外吸收光譜圖，根據(jù)圖上吸收峰的位置和峰值，可以判斷相應(yīng)物質(zhì)的存在和含量。一旦確認(rèn)了油液變質(zhì)程度，再根據(jù)液壓系統(tǒng)實際技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行維修或更換油液，保證采煤機(jī)安全運(yùn)行。
（6）定期把已變質(zhì)的油液放出也是一種有效的方法，例如發(fā)動機(jī)每使用100小時后，要放油一次，也可以減少污染物對系統(tǒng)的損壞。
（7）從設(shè)備材料入手，合理選材，對材料表面進(jìn)行強(qiáng)化處理，提高其抗磨性，控制運(yùn)動副間隙，零件設(shè)計應(yīng)減少死角，以便于清砂、除屑和清洗，提高設(shè)備本身的抗污染能力。
3 結(jié)論
礦用設(shè)備液壓油液在工作中被污染是不可避免的，為確保煤礦井下液壓系統(tǒng)正常運(yùn)行，除了油液本身應(yīng)具有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性和清潔度外，液壓系統(tǒng)必須在加工、制造、運(yùn)輸、使用各個環(huán)節(jié)加強(qiáng)對液壓系統(tǒng)污染控制的重視和管理，從根本上阻斷油液污染的途徑，減少液壓系統(tǒng)的油液污染。
參考文獻(xiàn)：
[1] 張平格， 趙喜敬， 張偉杰. 液壓傳動與控制[M]. 北京： 冶金工業(yè)出版社， 2004： 4-5.
[2] 李海臣. 對煤礦井下液壓系統(tǒng)油液污染的控制[J]. 煤礦機(jī)械， 2005（6）： 122- 123.
?
TPM,點(diǎn)檢,班組建設(shè),管理能力咨詢培訓(xùn)@左明軍老師.微信：13808969873
關(guān)聯(lián)文章
精彩導(dǎo)讀
熱門文章
最新標(biāo)簽