工程機械液壓系統油液污染的危害與治理方案探討

胥達廣

(江西省贛華安全科技有限公司，江西 南昌 330001)

隨著礦業工程機械技術的發展，機電液一體化技術在現代工程機械上得到了廣泛的應用，液壓系統的可靠性和元件使用壽命顯得越來越重要。在液壓系統中，液壓油是傳遞動力和信號的工作介質，同時還起到冷卻、潤滑和防銹的作用。液壓油污染嚴重時，會導致液壓元件磨損加劇，影響液壓系統正常工作運行。據統計，液壓系統故障中75%以上是由于油液污染而造成的。因此，液壓系統油液污染問題已成為國內外液壓行業和礦業部門普遍關注的問題。研究油液染污問題，加強油液污染的監測和控制是十分必要的。文中將分析油液污染問題的來源和危害，并對油液污染的監測和控制作一簡要的闡述。

1 礦業工程機械液壓系統油液污染的來源及危害

1.1 礦業工程機械液壓系統油液污染的來源

1.1.1 礦業工程機械液壓系統內部生成的污染物

液壓系統在工作中自身會由于各種壓力損失產生大量的熱量，使系統液壓油溫度酸會腐蝕金屬元件，生成一些固態顆粒污垢進入液壓油中，其中既有液壓元件磨損剝離、被沖刷和腐蝕而產生的金屬顆粒或橡膠粉末，又有油液氧化產生的污染物等。還會生成不溶于油的膠狀沉淀物，使液壓油的粘度增大，抗磨性能變差。

1.1.2 礦業工程機械液壓系統液壓油中混入水分和空氣

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入油中。液壓油中混入水分后，將降低液壓油的粘度，并促使液壓油氧化變質，還會形成水氣泡，使液壓油的潤滑性能變差還會產生氣蝕。液壓油能溶解部分空氣，有時還會吸入氣泡。空氣混入液壓油中可加快液壓油氧化變質，還會引起噪聲、氣蝕、振動等。1.1.3 礦業工程機械液壓系統液壓油中混入顆粒污物

液壓系統及元件在加工、裝配、儲運中將污物混入系統中;使用中漏氣或漏水后形成不溶物;使用中金屬零部件磨損后產生的磨屑;空氣中灰塵的混入等，這些都易形成液壓油中的顆粒污物。液壓油中混入顆粒污物，容易形成磨料磨損，降低液壓油的潤滑性能和冷卻性能。

1.2 礦業工程機械液壓系統油液污染的危害

礦業工程機械液壓系統油液污染物對液壓系統的危害是非常嚴重的，它的主要存在形式有固體顆粒、水、空氣以及化學污染物等。固體顆粒與液壓元件表面相互作用時，會產生磨損和表面疲勞，加速元件磨損，并可能堵塞液壓元件里的阻泥孔或是閥芯憋死。當油液中的污垢堵塞濾油器的濾孔時，還會使泵吸油困難，產生氣蝕、振動和噪聲，從而造成液壓系統事故。

水分和空氣的進入使液壓油的潤滑性能降低，加速氧化變質，產生氣蝕，加速液壓元件磨蝕，使液壓系統出現振動和爬行現象。化學污染物在油液中有溶劑、表面活性化合物和油液氧化分解產生生物等。有的化合物與水反應生成新的酸類物質會腐蝕金屬，同時也會污染油液，使油液變質、變色、變味。

液壓系統油液污染嚴重時，不僅直接影響液壓系統工作性能，使液壓系統經常發生故障，導致液壓元件壽命縮短，液壓系統可靠性降低，而且還嚴重影響了工程機械的正常作業，降低了機械的工作效率。

2 礦業工程機械液壓系統液壓油污染的控制及防護措施

2.1 礦業工程機械液壓系統控制液壓油的工作溫度

礦業工程機械液壓系統液壓系統的溫度，一般在35℃ －60℃范圍內最為合適，最高應不超過80℃。在正常的油溫下，液壓油各種性能良好。油溫過高會使液壓系統產生很多不良影響，如粘度下降，潤滑油膜變薄并易被損壞，潤滑性能變差，容積效率低，機械磨損加劇，橡膠密封圈加速老化，密封性能隨之降低等。

因此在使用中，應控制系統油溫保持在正常范圍。為此，應做到幾點:(1)保持油箱中的正常油量，使系統有足夠的油液進行循環冷卻。(2)根據工作環境溫度，選用合適粘度的液壓油。周圍環境溫度高，應選用高粘度油;周圍環境溫度低，應選用低粘度油。在一般情況下，齒輪泵宜選用50℃時18pf/s－38pf/s的油。(3)經常清洗冷卻散熱裝置，使其保持良好的工作狀態。(4)氣溫較高時，機械不可連續運轉時間過長，通常在氣溫高于30℃的條件下，機械連續作業時間不得超過4h。(5)當氣溫低于10℃以下時，應使系統在無負荷狀態下運轉約20min，使油溫升到規定值，方可進行作業。

2.2 元件和系統在加工和裝配過程中進行清潔

元件在加工制造中，每一工序都必須對加工中殘留的污染物進行凈化清除;元件裝配前必須進行清潔處理，裝配后必須進行嚴格的清潔和檢驗;油箱和管道在去除毛刺、焊渣等污染物后，需進行酸洗以去除其表面氧化物;對初裝好的液壓系統做循環沖洗，并定時從系統中取樣分析，循環沖洗直至系統清潔達到要求。

2.3 防止污染物混入液壓系統

油箱要合理密封并裝設高效能的空氣濾清器以防止塵土、水分的進入;注入新油必須經過有效的過濾，系統的回油也應進行有效的過濾;管路接頭等連接處密封嚴密，防止塵土、水分和空氣進行液壓系統;活動件(如液壓缸活塞桿端)必須裝有防塵密封裝置。

2.4 礦業工程機械液壓系統液壓油的過濾和凈化

液壓油過濾器(濾油器)是液壓系統中控制油液污染的重要元件，濾油器的應用必須保證過濾精度符合系統的使用要求，由流體阻力引起的壓力損失應盡可能小，并應具有足夠的油垢容量;定時對濾油器進行檢查和凈化。液壓系統油液的污染度隨著外界污染顆粒侵入率和系統內各種磨損顆粒數的增加而增大，隨著過濾比的增大而減小，因此合理選擇過濾比可有效地降低系統的污染度。固體顆粒是工程機械液壓系統污染的主要來源，通過合理選擇濾油器的過濾比是控制系統污染的主要措施。

2.5 礦業工程機械液壓系統定期檢查和更換液壓油

液壓油在使用過程中，污染物的侵入會對液壓系統造成不良的影響，要對液壓油污染進行有效的控制，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，還要定期更換液壓油。更換液壓油時必須將舊液壓油放凈，整個液壓系統必須先清潔后，再注入新的液壓油。

2.6 采用液壓油污染度在線監測技術

在礦業工程機械上采用液壓油污染度在線監測，可隨時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污染等級及相應的原因，即使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，以確保礦業工程機械在使用中液壓油性能及品質的良好性。

3 結束語

通過對礦業工程機械液壓系統油液污染問題的研究，實行全面污染控制，有效降低了礦業工程機械設備因油液污染而造成的故障停機率，并且通過對油液污染控制新技術的探討，使得油液污染的控制更加科學、高效，提高了礦業工程機械設備的工作效率，有力地保障了礦業工程機械設備液壓系統的正常作業。

［1］文杰.工程機械液壓系統常見故障與排除［J］.建筑技術，2005，36(5)91 －93.

［2］華佑九.液壓系統油液的污染控制［J］.東南大學學報，2006(10):3130－3133.