液壓油的污染控制研究

王善軍　王海鵬　扈海濱

【摘要】隨著現代科學技術的高速發展，液壓系統的應用越來越廣泛，液壓系統能否正常工作，除系統設計、元件制造和維護外，液壓油的清潔度也是一個十分重要的因素。油液的污染將會影響系統的正常工作，也會使元件過度的磨損，造成設備的故障。液壓油對液壓系統猶如血液對生命，清潔的液壓油在液壓系統內循環流動是保證設備正常運行和潤滑的重要條件，因此，控制液壓油的污染對于液壓系統具有非常重要的作用。

【關鍵詞】液壓系統；液壓油污染；污染控制

引言

隨著現代工業技術的發展，液壓系統廣泛的應用于工業設備、汽車生產、航空航天等領域，這些領域的液壓系統出現的故障也越來越多，有關資料表明，現場70％-80％液壓系統的工作不穩定和出現故障都與液壓油的污染有關。

液壓油被污染指的是液壓油中含有水分、空氣、微小固體顆粒及膠狀生成物等雜質。液壓油受到污染常常是系統發生故障的主要原因，要控制液壓油的污染首先就是要找出液壓油污染的原因；其次要熟悉污染的等級及液壓油污染的危害；最后找到有效的控制液壓油污染方法。

一、液壓油污染的原因

液壓油液被污染的原因多種多樣，大體上有以下幾個方面：

1、殘留物的污染： 主要指液壓元件以及管道、油箱在制造、儲存、運輸、安裝、維修過程中，帶入的砂粒、鐵屑、磨料、焊渣、銹片、油垢、棉紗和灰塵等，雖然經過清洗，但未清洗干凈而殘留下來的殘留物所造成的液壓油液污染；

2、侵人物的污染：主要指周圍環境中的污染物，例如空氣、塵埃、水滴等通過一切可能的侵入點，如外露的往復運動活塞桿、油箱的通氣孔和注油孔等侵入系統所造成的液壓油液污染；還如維修過程中不注意清潔，將環境周圍的污染物帶入，以粗代細，甚至不用過濾器，過濾器清洗不及時、濾網不經常清洗、換油或補油時不注意油的過濾、臟的油桶未經過嚴格的清洗就拿來用，從而把污染物帶入。

3、生成物的污染：主要指液壓傳動系統在工作過程中所產生的金屬微粒、密封材料磨損顆粒、涂料剝離片、水分、氣泡及油液變質后的膠狀物等所造成的液壓油液污染。這些顆粒污物類似于研磨金屬加工面使用的研磨劑，液壓系統中的污染顆粒隨著液壓油的流動而遍布整個系統。當通過泵、缸、閥各液壓元件時，會加劇各摩擦副的磨損，產生出新的污染顆粒，造成惡性循環，大大降低元件的使用壽命，嚴重地威脅著液壓系統的正常工作。油液分解殘余物及表面活性媒介物等，它們會腐蝕機件，并使元件表面的污物分散到油液中去而難以清除，還降低過濾網附著污物的能力，常常使節流小孔堵塞。使液壓元件失效造成事故故障。

4、液壓油中混入的其它油品：不同品種、不同牌號的液壓油其化學成分是不相同的，當液壓油中混入其它油品后，就改變了其化學組成，從而使用其性質也發生變化。

二、液壓油污染度等級以及液壓油污染的危害

1、污染度等級。工作介質的污染用污染度等級來表示，它是指單位體積工作介質中固體顆粒污染物的含量，即工作介質中所含固體顆粒的濃度。為了定量地描述和評定工作介質的污染程度，國際標準化組織的標準ISO4406中已經給出了污染度等級標準，在此不必贅述。

2、液壓油污染的危害

液壓油液被污染后對液壓傳動系統所造成的主要危害有：固體顆粒和膠狀生成物堵塞過濾器，使液壓泵吸油不暢、運轉困難，產生噪聲；堵塞閥類元件的小孔或縫隙，使閥類元件動作失靈；微小固體顆粒會加速有相對滑動零件表面的磨損，使液壓元件不能正常工作；同時，它也會劃傷密封件，使泄漏流量增加；水分和空氣的混入會降低液壓油液的潤滑能力，并加速其氧化變質，產生氣蝕，使液壓元件加速損壞從而會使液壓傳動系統出現振動、爬行等不良現象。

三、控制液壓油污染所采取的措施

由于液壓油液被污染的原因比較復雜，液壓傳動系統在工作過程中液壓油液又在不斷地產生污染物，因此，要徹底地防止污染是很困難的。為了延長液壓元件的使用壽命，保證液壓傳動系統的正常工作，應將液壓油液的污染程度控制在一定的范圍內。一般常采取如下措施來控制污染：

1、消除殘留物污染：液壓系統組裝前后，必須對零件進行嚴格的清洗。

2、減少外來的污染：為了減少液壓系統的污染源，改善設備的運轉環境，加強粉塵治理，減少工作現場的粉塵。油箱通大氣處要加空氣濾清器，向油箱灌油應通過過濾器，維修拆卸元件應在無塵區進行。

3、濾除系統產生的雜質：根據系統和元件的不同要求，分別在泵的吸油口、壓力管路、泵的吸油管路、回油管路、伺服閥或調速閥的進油口處，按照要求的過濾精度，設置過濾器，選用過濾器時還要考慮納垢能量。在精度相同的情況下，應盡量選用濾油面積大的過濾器。在需要時，還可以增設外循環過濾系統，從而使系統的污染物控制等級得到提高；應定期檢查過濾器的濾網有無破裂，若有破裂要及時更換，對變質油和清潔度超標油禁止使用，油箱內壁一般不要涂刷油漆，以免油中產生沉淀物質，為防止空氣進入系統，回油管口應在油箱液面以下，液壓泵和吸油管應嚴格密封。應根據需要，在系統的有關部位設置適當精度的過濾器，并且要定期檢查、清洗或更換濾芯。

4、控制液壓油液的工作溫度：在沒有特定要求的情況下，可有限考慮選用體積式調速回路，此種調速回路溫升小、效率高；用擴大油箱容量和通風自然冷卻來緩解油溫的升高；另外還可以采用雙油箱結構方案，以實現不同溫升情況下的油溫調節；當系統功率損失較大，發熱量大而結構又不允許有較大的油箱容量的情況下，可采用冷卻器進行強制冷卻。

5、加強液壓系統的維護保養和管理：要選擇合適的液壓油，要根據液壓系統的特點和使用環境，選擇合適的液壓油，首先要求具備合適的粘度、合適的固體顆粒污染等級，其次，要考慮液壓油的抗氧化性、抗乳化性及是否有耐磨添加劑等，此外，還需考慮液壓工作介質與元件金屬材料及其密封材料的相容性。加強油品管理。為保證出庫油品的質量，必須定期對庫存油料進行取樣化驗。新油入庫時應化驗，不合格的油品不準入庫；油應妥善保管；建立液壓設備“用油卡”；油液轉筒或注入時應過濾；并注意油筒、注油口、漏斗口等容器的清潔。

參考文獻：

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