液壓系統(tǒng)的油液污染控制與管理

摘 要:油液污染直接影響液壓系統(tǒng)的工作可靠性和元件的使用壽命，液壓系統(tǒng)的故障大約有70%是由于油液污染引起的，污染控制措施使系統(tǒng)油液的污染度與關鍵液壓元件的污染耐受度達到合理的平衡，以確保元件的壽命和可靠性。

關鍵詞:液壓元件 污染控制 過濾 凈化

中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(a)-0085-01

由于導致污染雜質(zhì)侵入的各種因素的影響，液壓油可能受到不同程度的污染。在高溫、高壓作用下，由于水分、空氣以及銅、鐵等媒介作用，油液會變質(zhì)而生成氧化物、樹脂油垢等污染物。另外液壓油中還存在微生物的污染物。

油液污染直接影響液壓系統(tǒng)的工作可靠性和元件的使用壽命。國內(nèi)外資料表明，液壓系統(tǒng)的故障大約有70%是由于油液污染引起的。液壓油的污染主要應控制固體顆粒污染物、水分和空氣的混入。

1 污染控制的原理

液壓元件的工作壽命和可靠性主要決定與元件的污染耐受度和油液的污染度。此外工作液和顆粒污染物的性質(zhì)對它也有直接的影響，圖1表明了它們之間的關系。

液壓污染控制的基本內(nèi)容和目的是通過污染控制措施使系統(tǒng)油液的污染度與關鍵液壓元件的污染耐受度達到合理的平衡，以確保元件的壽命和可靠性。

提高元件工作壽命和可靠性主要有兩個途徑。一是研制耐污染的元件，從而改進元件的設計參數(shù)、結構和材質(zhì)等方面提高元件耐污染性能。二是采取控制污染的措施，降低油液的污染度。經(jīng)驗表明，后者是一條更為經(jīng)濟而有效的途徑。

為了有效的控制液壓系統(tǒng)的污染，需要采取的主要措施有以下幾個方面:(1)對元件和系統(tǒng)進行清洗，清除加工和組裝過程中殘留的污染物。(2)采取防止污染物侵入系統(tǒng)的措施，控制從外界侵入的污染物。(3)在液壓系統(tǒng)中采用高效能的濾油器，在工作中不斷濾除內(nèi)部產(chǎn)生的和外界侵入的污染物。

2 油液污染控制的措施

2.1 液壓元件的清洗

液壓元件在加工、裝配或維修過程的每一工藝環(huán)節(jié)后不可避免的殘留有污染，因而必須采取有效的凈化措施，使元件達到要求的清潔度。

元件的凈化應從加工制造的最初工序開始，每一工藝過程后都須采取相應的凈化措施，最后裝配工序完成后的凈化主要是清除裝配時帶入的污染物。這樣不僅可減輕元件最后的清洗工作，而且元件的清潔度可得到保證。

元件在裝配后需要進行最后的清洗，使達到產(chǎn)品清潔度要求。動態(tài)元件(液壓泵、液壓馬達、液壓缸及各種液壓閥等)的清洗一般采用流通法在性能試驗臺或專用的清洗臺上進行。

2.2 液壓系統(tǒng)的清洗

液壓系統(tǒng)組裝完畢后需要進行全面的清洗，以清除在系統(tǒng)組裝過程中帶入的污染物。組裝后的系統(tǒng)采用流通法進行清洗。根據(jù)具體情況可以利用液壓系統(tǒng)的油箱和液壓泵，接入高精度大納污容量濾油器，也可以采用專用的清洗裝置。

對于復雜的系統(tǒng)可分為幾部分或幾個回路分別清洗。系統(tǒng)中對污染敏感的元件或對液流速度有限制的元件，在清洗時應將這些元件從回路斷開用旁路連通回路。系統(tǒng)清洗一般采用粘度低的油液，并盡可能提高液流速度，以便使系統(tǒng)回路內(nèi)的液流保持充分地紊流狀態(tài)。清洗到一定程度后，將斷開的元件接入系統(tǒng)，繼續(xù)進行循環(huán)清洗，一直到系統(tǒng)油液污染度達到規(guī)定的要求為止。

2.3 液壓油過濾與凈化

濾油器是液壓系統(tǒng)中用以控制油液污染度的重要元件，它的作用是在系統(tǒng)工作中不斷濾除內(nèi)部產(chǎn)生的和外界侵入的污染物，使油液污染度控制在元件污染耐受度的限度之內(nèi)。

液壓系統(tǒng)中的主要濾油器應具有較高的過濾精度。主濾油器精度的選擇原則是:能夠有效的濾除尺寸接近關鍵元件動力油膜厚度的顆粒污染物，以控制元件的污染磨損和防止污染引起的故障。

2.4 其它措施

(1)所有的油箱通氣口都應裝配隔式通氣過濾器，防止空氣中污染物侵入，并要經(jīng)常檢查其是否完好，必要時及時更換。

(2)液壓油加注油箱之前，必須經(jīng)過過濾。即使名牌液壓油，經(jīng)提取液檢驗表明，其清潔程度也不能令人滿意。過濾方式最好采用濾油器過濾，過濾器的安裝位置及過濾精度、通流能力選擇的正確與否，是液壓和潤滑系統(tǒng)能否正常工作的關鍵所在。過濾器按其安裝位置的不同分以下幾種:a.吸油路過濾;b.壓油路過濾;c.回油路過濾。

2.5 在設計過程中應注意的問題

(1)盡量選用標準件，減少加工件的數(shù)量，液壓系統(tǒng)的管道盡量少采用焊接方式連接。

(2)選用合適的濾油器，這是控制液壓油液污染的重要手段、濾油器的主要作用在于過濾混在液壓油液中的雜質(zhì)，使液壓系統(tǒng)在工作過程中完成雜質(zhì)過濾，保證液壓油液的清潔。選用濾油器時，應考慮以下幾點:a.過濾精度應滿足預定要求;b.能在較長時間內(nèi)保持足夠的通流能力;c.濾芯具有足夠的強度，不會因壓力差造成破壞;d.濾芯抗腐蝕性能好，能在規(guī)定溫度下持久工作;e.濾芯清洗和更換方便。

因此，濾油器應根據(jù)液壓系統(tǒng)的技術要求，按過濾精度、通流能力、工作壓力、油液粘度、工作溫度等條件來選擇型號并要求定期檢查和清洗。

2.6 在裝配過程中應注意的問題

在液壓系統(tǒng)進行裝配時應特別注意液壓元器件的清洗操作，以便清除在加工和組裝過程中殘留的污染物，如金屬屑、塵土、水分等。液壓元件在加工每道工序后都應凈化，裝配后經(jīng)嚴格的清洗。

對于油箱和管道應先采用機械方法除去殘渣和表面氧化物，然后進行酸洗。系統(tǒng)組裝后的清洗最好用系統(tǒng)工作時使用的油液清洗不能用煤油。清洗時除油箱的通氣孔(加防塵罩)外，必須全部密封清洗時應盡可能加大流量，也可以考慮采用熱油沖洗。

3 結語

液壓系統(tǒng)由于液壓油的污染很容易發(fā)生故障，從而影響系統(tǒng)正常運行，因此應該高度重視，提高警惕，增強防護意識，最大限度的將液壓油污染的影響降到最低，保證系統(tǒng)運行的町靠性，如此才能延長元件使用壽命，提高經(jīng)濟效益。

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文