斷路器液壓系統清潔度的控制

宋建年　彭新奇　許瑩

摘 要：本文介紹了液壓機構系統中清潔度的重要性，分析了影響液壓系統清潔度的幾個方面，研究了提高清潔度的幾種方法。

關鍵詞：液壓系統；油液污染；清潔度；清洗；沖洗；

引言

隨著高壓開關技術的不斷發展和電壓等級的提高，液壓機構在特高壓和超高壓開關領域的應用日趨廣泛。特高壓產品對液壓機構的穩定性和可靠性提出了非常高的要求。液壓系統清潔度（即液壓系統油液污染程度）是影響液壓機構穩定性的關鍵因素，據國外資料統計，液壓系統70%-80%故障是由于油液污染造成的，因此如何控制液壓系統的清潔度尤為重要。

1.液壓系統清潔度的定義及檢測方法

液壓系統清潔度即液壓系統油液污染程度指單位容積油液中固體顆粒污染物的含量，即油液中所含固體顆粒污染物的濃度。檢測方法分為稱重法和顆粒計數法.目前高壓開關用液壓機構系統清潔度一般使用稱重法來確定系統污染程度。稱重法是將出廠實驗完畢的液壓機構油箱內的液壓油收集起來，把沉淀物進行真空過濾并烘干后，在精密天平上稱出顆粒的重量，然后依標準定出污染等級。國家標準要求液壓系統中雜質含量不大于0.1g，國優標準要求液壓系統中雜質含量不大于0.08g。

2.液壓系統清潔度超標的原因分析

影響液壓系統清潔度的污染物主要有：切屑、毛刺、型砂、磨粒、焊渣、鐵銹、涂料剝離片、密封材料剝離片等。這些污染物混入液壓系統中會加速液壓元件磨損，堵塞縫隙及濾油器，損壞閥口造成液壓機構頻繁打壓等。因此必須嚴格將液壓系統內污染物含量控制在國家標準以內。經過分析，液壓系統污染物的來源主要有以下幾個方面：

2.1零件加工過程中產生的污染

液壓元件如閥體、泵、缸體、活塞、管路等在加工過程中殘留污染物，如金屬切削、焊接產生的焊渣、管路內部的氧化物等污染物殘留在元件腔內，經過清洗也很難從零件內清除。

2.2 裝配過程中產生的污染

為了防止液壓元件生銹，一般加工后要涂油保護，因此液壓元件進入組裝車間時零部件表面有一層防護油，裝配前一些零部件還需要進行去毛刺處理，處理后零部件要進行清洗，去除零件表面的油污和毛刺，如果清洗時無法完全除去零部件表面及油孔內的污染物，零部件組裝時會將污染物帶入系統，造成系統污染物超標，影響系統正常運行。

2.3 系統運行中產生的污染物

液壓系統動作過程中元件運動磨損產生的磨削、管道高壓油沖刷下腐蝕脫落物、氣蝕導致零部件發藍層脫落，油液氧化分解產生的顆粒及膠狀物、潤滑脂進入系統在高溫、高壓下產生的膠狀物，這些污染物在液壓系統內產生，有可能導致閥卡滯、密封面劃傷、破壞油膜等問題，影響液壓系統工作的可靠性。

3.控制液壓系統清潔度的方法

3.1從加工源頭控制

能在加工中去除的毛刺，盡量在機加工過程中去除。液壓機構中使用的不銹鋼高壓無縫鋼管，加工后鋼管口未進行倒角處理，無縫鋼管入裝配車間后需手工處理毛刺，由于無縫鋼管硬度大，手工很難處理管口上面的毛刺，通過優化工藝路線，無縫鋼管加工時增加倒角處理工序，直接去除毛刺。

對焊裝件，要求子件在焊接前要先進行去毛刺處理，然后再進行焊接，可以避免焊接后由于結構限制無法徹底清除零部件雜質。

3.2完善和優化清洗工藝

3.2.1 清洗是產品制造中反復進行工序，清洗工藝貫穿整個生產過程，嚴格的生產管理，先進的清洗技術是提高系統清潔度的重要保證，清洗工藝借助于清洗設備、工具及清洗液，清洗設備將清洗液作用于零件的表面及油孔內，通過一定的清洗方法除去零件表面及油孔內的污染物，使之達到要求的清潔度。

3.2.2 目前的清洗設備有高壓水槍清洗機、超聲波清洗機、機器人清洗機。

3.2.3 汽油清洗是傳統的清洗方法，優點：使用方便，對表內防護油的清洗效果好，缺點：汽油使用中安全隱患較大，綜合費用較高，對人體危害較大。

3.3改進產品結構，避免污染物進入液壓系統的關鍵部位

一些產品通過結構的改進，有效避免了污染物進入液壓系統關鍵部位，除了油箱內部過濾器外，還可以考慮在關鍵部件的油路入口增加過濾網，如分合閘先導閥的進油口、油泵吸油口等關鍵位置增加過濾網，過濾網應根據產品的實際應用場合選擇過濾精度和材質，防止出現空穴現象和濾網堵塞問題。

3.4液壓系統高壓循環沖洗技術

液壓系統高壓循環沖洗技術是在額定油壓下，對產品進行分合閘操作，每次分閘時將系統內液壓油排到外置油箱內，每次打壓時都提供干凈的液壓油，這樣循環操作50次以上，可把系統中的雜質排到外置油箱中。通過高壓沖洗的液壓機構，系統內雜質含量可達到0.05g以下，遠遠低于國優標準。

4.總結

上述措施從零件加工、裝配工藝、實驗環節對液壓系統清潔度進行控制。根本上解決還需要花費更大功夫，首先提高管理人員、技術人員、尤其是一線員工對液壓系統清潔度重要性的認識，摒棄重進度輕質量的觀念。從設計到材料采購源頭就考慮清潔度控制，改善裝配環境，細化工藝流程，應用新的監測技術，加強和國內外同行業的交流。從多方面入手，液壓系統清潔度問題導致的機構故障率會大大降低。

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