淺談工程機械液壓油污染度的控制

劉廣平

（重慶交通大學，重慶 400074）

隨著工業技術的發展和革新，機電液壓一體化技術在現代工程機械上，得到了廣泛的應用和發展。在液壓系統中，液壓油既是潤滑劑又是功率傳遞的介質，同時還具有冷卻、潤滑、防銹、清潔等功能，而液壓油的污染問題，已成為液壓技術發展和系統故障頻繁出現的主要障礙。根據國內外統計資料表明，油液污染變質，是工程機械失效的主要原因[1]。本文對液壓油的污染形成、危害以及如何有效控制等作了闡述，希望對液壓系統的制造者和用戶能有所啟示。

1 液壓油污染物的形態和來源

由于工程機械的工作環境惡劣，受到的載荷變化多樣，外界的雜質污染物經常以多種方式混入到油液中。液壓油中的污染物，主要有固體顆粒物、水、空氣、微生物、各種化學物質以及系統中以能量形式存在的靜電、熱能、放射能及磁場。

液壓油新油有吸水性，含有微量水分。液壓系統停止工作時，系統溫度降低，空氣中的水氣凝結成水分子混人油中。液壓油能溶解部分空氣，有時還會吸人氣泡，當液壓油的壓力升高時，溶解在油液當中的空氣，就會分離而產生水蒸氣。

當系統中的油溫過高時，油液容易產生氧化并生成有機酸，而酸性物質和金屬在高溫下產生化學反應，生成氧化物和不溶于油液的沉淀物。

液壓系統顆粒污染源有3種：“裝配污染物”，“生成污染物”，“吸入污染物”[2]。

2 各種污染物的危害

2.1 氣體污染物的危害

液壓油中混入水分后，將降低液壓油的粘度，增大泄漏，并促使液壓油氧化變質，使液壓油的潤滑性能變差，還會產生氣蝕。空氣混入液壓油中，不但加快了液壓油氧化變質，還會引起噪聲、氣蝕、振動等。從而降低泵效率，影響閥的動作。

2.2 液壓油的氧化變質產生的危害

水與油液中金屬硫化物、氯化物等各種氧化物作用，產生酸類物質，增加了油液的酸性，腐蝕了元件；水與某些添加劑作用，產生沉淀物和膠質等污染物，使液壓油的粘度增大，抗磨性能變差。

2.3 固體污染物的危害

固體顆粒進入液壓系統后，使液壓系統油液中的顆粒濃度（或污染度）不斷升高，容易形成磨料磨損，而降低液壓油的潤滑性能和冷卻性能。當系統污染度超過一定值后，就會造成系統滑閥卡阻故障、停機，甚至系統報廢。當顆粒物存在于相互運動的摩擦副之間時，還會產生磨粒磨損，破壞密封件的密封效果，加速零件的磨損，減少零件的壽命。

3 污染度控制的措施

3.1 定期凈化和過濾更換

油液長時間地使用后，必須定期對各密封處、接頭處進行檢查處理，對液壓系統的液壓油進行檢查分析，定期更換。加強油液庫存及現場管理，建立嚴格的油液管理制度和檢驗制度，通常采用“定期換油法”、“實驗換油法”、“經驗換油法”來完善換油制度。

需要在系統的適當位置，設置具有一定過濾精度和一定容量的過濾器，并且使用合適的過濾方式，定期檢查和徹底清洗過濾器及油箱。發現濾芯損壞應及時更換。實際使用表明，濾油機的粗濾芯精度選用30μm、細濾精度選用10μm時，過濾效果良好。

通常機械連續工作200 h后，即應檢查、清洗濾油器；新購或大修后的機械初次運行50 h即應清洗、檢查一次。對于裝有壓差指示及報警裝置的濾油器，應根據壓差指示及時清洗、更換油液濾芯和濾網[4]。

3.2 防止油溫過高

液壓系統中油溫過高，是油液發生變質、氧化的主要原因和生成條件。一般液壓油的工作溫度應控制在30～80℃之間為宜。所以防止油溫過高，是控制污染的另一種有效措施。

（1）設計合理的潤滑循環系統，保證油液的良好循環散熱。

（2）防止系統長時間在高溫、過載下作業，并且避免和高溫物體接觸。

（3）保證散熱器的散熱效果，經常清洗冷卻裝置，使其保持良好的工作狀態。

（4）環境溫度過高，并且高負荷連續使用的時間過長，都會使油溫太高。因此應盡量避免在高溫下作業，也應該不使機械連續長時間運行。在不同季節，安排不同的作業時間，盡量避免在夏季高溫時作業。

（5）若液壓油箱內油量太少，將使液壓系統沒有足夠的流量帶走其產生的熱量，導致油溫升高。在實際操作和保養過程中，要嚴格遵守操作規程中對液壓油油位的規定。

3.3 防止水分和空氣進入液壓系統

水分和空氣的入侵，是引起液壓系統產生噪聲、氣蝕、振動等現象的主要原因，危害極大，甚至可以破壞整機。通常采用的如下措施：

（1）經常注意油箱內油面高度，保持油箱內規定的液面高度。

（2）液壓油泵的吸油管口不得露出油面，吸油管路必須密封良好，防止空氣被吸入。

（3）停機時間較長、維修和換油后，要按隨機的《使用說明書》規定排除系統中的空氣，才能正常作業。

（4）經常檢查各個密封件是否密封完好，對于損壞元件應該定期更換。

（5）防止在低溫下工作時，因油液中的水分凝結成冰粒，阻塞控制元件的間隙或小孔，引起系統故障。

3.4 防止各種顆粒污染物混入油液

在液壓油的各種污染物中，尤以固體顆粒污染物，是液壓系統中最普遍、危害最大的污染物。可以從顆粒污染物的形態、來源作為出發點，提出以下數項措施：

（1）液壓元件和液壓系統在加工和裝配過程中，必須對進行清潔凈化，液壓系統組裝前后，必須對零件進行嚴格的清洗，以此來減小“裝配污染物”。對初裝好的液壓系統作循環沖洗，并取樣分析，循環沖洗直至系統清潔達到要求。

（2）改善摩擦副表面的潤滑和冷卻條件，如磨損力的大小、表面溫度、冷卻效果等，從而減少“生成污染物”。

（3）合理設計油箱、各種密封元件和防塵密封裝置，減少外來污染物的入侵。

3.5 采用液壓油污染度的在線監測技術

在工程機械上采用液壓油污染度在線監測技術，可隨時隨地監測液壓油在使用過程中的品質，而且能及時準確地通過顯示器顯示油液污染等級及相應的產生原因，即使在工作人員沒有觀測到顯示器顯示的情況，當污染度達到相應的級別時，報警裝置也會進行分級報警，以確保工程機械在使用中液壓油性能及品質的良好性[3]。

4 結束語

通過以上的分析可知，采取恰當的措施和方法，來控制油液的污染度，在工程機械的實際使用中具有極其重要的意義。不但可以降低油液的污染度，延長機械設備的使用壽命，而且可以提高機械運行的可靠性和經濟性，保證其工作的安全性。

[1]劉永健，胡培金.液壓故障診斷分析[M].北京：人民交通出版社，1998.

[2]馬麗英，曹源文，歸少雄.液壓油污染度自動監測技術研究[J].重慶交通大學學報（自然科學版），2007，4（26）：156-157.

[4]于紅旗，弓清忠.工程液壓油的正確使用與維護[J].農機使用與維修，2009，（4）：56-58.

[5]王龍，等.液壓油的防污染維護[J].內燃機與動力裝置，2009，（6）：86-87.