液壓系統(tǒng)污染的原因及控制方法探析

劉立強（石家莊煤礦機械有限責任公司，河北　石家莊　051431）

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液壓系統(tǒng)污染的原因及控制方法探析

劉立強
（石家莊煤礦機械有限責任公司，河北石家莊051431）

摘要：造成液壓系統(tǒng)故障的因素是多種多樣的，液壓元件失靈、機械故障、儀表損壞都可能造成液壓系統(tǒng)損壞，但大多數(shù)的故障來自于液壓油的污染。本文分析了液壓系統(tǒng)污染的危害，液壓系統(tǒng)污染產(chǎn)生的原因，并提出了防止液壓污染的控制方法，對于提高液壓系統(tǒng)運行可靠性以及指導液壓系統(tǒng)操作及維修人員均有積極意義。

關鍵詞：液壓系統(tǒng)污染；原因分析；控制方法

與其它傳動方式相比，液壓傳動能夠實現(xiàn)遠距離傳遞力矩和壓力，使其在諸多領域得到廣泛的應用。典型的液壓系統(tǒng)一般由動力元件（泵類）、執(zhí)行元件（油缸、馬達等）、控制元件（各類閥）、輔助元件（膠管、接頭、過濾器等）及液壓油等部分組成，這使液壓系統(tǒng)的故障呈現(xiàn)出多種多樣的特點，但大多故障是因為上述液壓元件故障或失效造成的，而導致液壓元件發(fā)生故障或失效的主要原因是液壓系統(tǒng)被污染。液壓系統(tǒng)被污染后，如果不能一次性徹底清理干凈，很容易導致液壓元件再次失效，因此保證液壓系統(tǒng)的清潔是設備正常運行的基礎。

1 液壓系統(tǒng)污染的危害

液壓系統(tǒng)的污染通常是指液壓油的污染。液壓系統(tǒng)經(jīng)過一段時間運行后，看似“潔凈“的液壓油其實含有大量微小的雜質(zhì)，隨著這些雜質(zhì)的逐漸積累，會對液壓系統(tǒng)中的元件性能產(chǎn)生極大影響，從而導致液壓系統(tǒng)運行失常。

（1）對泵類元件的危害：污染物會導致齒輪泵的齒輪和殼體、葉片泵的葉片和葉片槽、以及柱塞泵的柱塞和缸孔等零部件產(chǎn)生磨損或卡死，使其效率降低或致完全失效。

（2）對于閥類元件的危害：節(jié)流閥、壓力控制閥的阻尼孔很小，當液壓油中的雜質(zhì)聚集到一定程度時，會導致阻尼孔時而通時而堵，從而造成執(zhí)行元件工作壓力和速度的波動，甚至造成整個液壓元件邏輯順序紊亂；液壓油中如果混入較大直徑的雜質(zhì)后，極易將控制閥的閥芯卡死，導致閥動作失靈，造成機械事故；閥芯與閥孔之間混入雜質(zhì)后，會使閥芯配合間隙因磨損而逐漸增大，導致閥泄露增大，性能降低，造成不可修復的損壞。

（3）對于液壓缸的危害：液壓油缸活塞頻繁在缸筒內(nèi)做往復運動，如液壓油混入顆粒狀雜質(zhì)勢必會造成活塞或缸體拉傷，進而造成密封圈磨損，使液壓油缸內(nèi)泄嚴重，高低壓腔壓差不足，影響油缸的運動速度和推力。

（4）液壓油中除了混入顆粒狀雜質(zhì)導致污染外，還可能混入空氣或水分。混入空氣的液壓油中含有氣泡，氣泡體積是可壓縮的，從而導致液壓元件產(chǎn)生噪聲超標、振動、爬行、沖擊、氣蝕等嚴重影響液壓系統(tǒng)性能；混入液壓油的水分會腐蝕液壓系統(tǒng)中的金屬元件。

2 液壓系統(tǒng)污染的原因分析

通常來說，引起液壓系統(tǒng)污染的主要因素有：

（1）液壓元件內(nèi)部的殘留。液壓元件在組裝時未將加工過程中產(chǎn)生的金屬屑、焊渣等殘留物清理干凈，導致元件接入液壓系統(tǒng)時該類殘留物直接進入液壓油。

（2）液壓系統(tǒng)界外的引入。液壓系統(tǒng)在組裝過程中，引入的型砂、塵埃以及清洗溶劑等，或者在使用保養(yǎng)過程中通過油箱及通氣孔引入的污染物。

（3）液壓系統(tǒng)內(nèi)部的自生。液壓系統(tǒng)在工作過程中，元件不可避免的要產(chǎn)生磨損產(chǎn)生磨粒；或者液流沖刷下來的軟管膠料、過濾材料脫落的顆粒和纖維、剝落的油漆皮等。在液壓油油溫升高的情況下，液壓油氧化分解產(chǎn)生有害物質(zhì)。

（4）不同品牌的液壓油混用，會改變原有液壓油的化學和物理性質(zhì)，容易產(chǎn)生膠體凝結，造成成分性能失效，不能達到潤滑、降溫、傳遞動力的目的。

3 液壓系統(tǒng)污染控制方法

（1）消除液壓系統(tǒng)內(nèi)部殘留。對于液壓元件，要控制零件的加工精度，要徹底清理元件的毛刺，避免毛刺進入液壓系統(tǒng)。對于整機液壓系統(tǒng)組裝前，要對液壓管路進行清洗，一般金屬油管、油箱要先去除焊渣、氧化皮和其它污染物，再進行酸洗，酸洗后進行洗清、涂油處理；對于液壓膠管，要用清潔空氣進行吹洗。

（2）消除外界污染物侵入液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)密封不嚴是造成外界污染物進入液壓系統(tǒng)的主要原因，例如：補加液壓油時沒有通過過濾器進行過濾而直接用容器將油倒入油箱內(nèi)，容器內(nèi)的雜質(zhì)隨油進入液壓系統(tǒng)；設備維修時，因周邊環(huán)境不清潔，致使拆卸液壓管路或更換液壓元件時，外界雜質(zhì)進入管路或元件中；水式冷卻器泄露使油水混合，造成液壓油乳化變質(zhì)；液壓油缸活塞桿的往復運動將外界的空氣、微小顆粒、水等雜質(zhì)帶入液壓缸體內(nèi)，積少成多，造成液壓油的污染。因此，液壓系統(tǒng)必須進行密封性試驗及所有密封環(huán)節(jié)的保壓試驗，確保系統(tǒng)與環(huán)境之間的密封可靠性，杜絕外界污染物的入侵。

（3）消除液壓系統(tǒng)自生的污染物。消除系統(tǒng)自生的顆粒狀的污染物主要是依靠設置在不同部位的過濾器對液壓油進行過濾，保證吸入系統(tǒng)和回到油箱的液壓油的清潔度；過濾器的選型要綜合考慮系統(tǒng)流量、元件要求的過濾精度等因素，必要時可以增設外部過濾系統(tǒng)；要按要求定期檢查濾芯堵塞情況，定期清洗或更換。消除非顆粒狀污染物，如空氣、可溶性雜質(zhì)的措施：回油口設在油面以下，避免回油產(chǎn)生氣泡；控制液壓油的溫度，防止油液過速高溫氧化；油箱內(nèi)嚴禁噴涂油漆等，防止油漆融入液壓油或漆膜剝落混入液壓系統(tǒng)。

（4）加強系統(tǒng)維護與保養(yǎng)。通過加強對液壓系統(tǒng)的日常維護保養(yǎng)來保證液壓系統(tǒng)的清潔：（a）經(jīng)常檢查液壓油的清潔度。定期對液壓油進行取樣檢測，檢測液壓油樣中顆粒直徑、數(shù)量是否超標，以此判斷液壓油是否需要更換。（b）補油或更換新油時，首先保證清潔的環(huán)境，防止外界污染物侵入液壓油箱；補充的油液或更換的新油必須與原系統(tǒng)的液壓油品牌相同。（c）更換新油時，必須將油箱、主要液壓管路中的舊油排凈，并將油箱、油管清洗干凈；清洗濾芯或更換新的濾芯，加注新油必須經(jīng)過濾芯過濾，保證加入油箱液壓油的清潔度。

結語

液壓系統(tǒng)構成的多樣性決定了液壓系統(tǒng)污染防控工作復雜性、系統(tǒng)性；液壓系統(tǒng)被污染后，受影響的是系統(tǒng)內(nèi)部所有的元件及整臺設備的正常運行，這又決定了液壓系統(tǒng)污染防控工作的必要性。因此，采取切實可行的措施控制液壓系統(tǒng)污染，是提高設備運行可靠性，降低運行成本的有效途徑。

參考文獻

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[2]周馥隆.探析工程機械液壓系統(tǒng)污染與控制[J].工程機械與維修，2012（11）.

中圖分類號：TF748

文獻標識碼：A