挖掘機液壓系統污染和控制研究

李春財

摘 要：目前，挖掘機液壓系統在工程機械領域的應用十分廣泛，且隨著各項新技術的興起與應用，系統效率空前提高。同時，各種故障也會發生，據有關資料記載，液壓系統故障有70%～80%是由油液污染導致的。因此要保證挖掘機液壓系統正常、可靠的運行，必須要保持系統的清潔。

關鍵詞：挖掘機；液壓系統；污染；節能

引言

挖掘機之所以故障頻發，是因為工作環境較為惡劣，經常處于潮濕、粉塵多的環境，且長期處于高負荷工作狀態。作為挖掘機的重要組成部分，液壓系統是通過液壓油來傳遞動力的，其故障的發生原因多是由液壓油污染造成的。液壓系統一旦污染，將會使挖掘機液壓元件壽命縮短，降低液壓系統可靠性和使用性能，大大影響了挖掘機的正常作業，降低了工作穩定性。所以，對挖掘機機液壓系統的污染控制問題進行研究，并提出相應的解決污染措施，具有十分重要的意義。

1挖掘機液壓系統概述

如下圖1所示，挖掘機液壓系統由行走液壓系統、回轉液壓系統和工作裝置液壓系統三大部分組成，行走、回轉和工作等動作全部是由發動機主泵提供動力通過主閥的控制將高壓液壓油注入到液壓油缸或者液壓馬達中使馬達和油缸進行相應的動作。所以液壓系統的質量直接決定了挖掘機整體的質量，液壓系統的可靠性決定了挖掘機工作的可靠性，液壓系統的污染是液壓系統產生故障的主要原因。

2液壓系統污染原因和分類

挖掘機系統被污染的原因有多種，按照污染產生機理來劃分主要包括兩類：一類是挖掘機液壓系統工作中產生的污染，例如零件磨損、剝落產生的固體顆粒，元件表面氧化和分解產生的固體顆粒污染物；另一類是制作、安裝過程中潛伏在系統內部的污染物，安裝過程中潛伏的污染物多為切屑、毛刺、型砂、涂料、磨料、焊渣、銹片和灰塵等固體顆粒，它們對系統的危害比較大，必須在這一階段加強管理。其中，挖掘機液壓系統的污染途徑見圖2。

2.1化學污染

隨著挖掘機液壓系統使用時間的增長，其內部密封件的分子結構會在其他物質或者因素的共同作用下發生裂解等反應，這一化學反應過程中會產生酸類氧化物、酮類等污染物。一些沸點低的物質會以氣態的形式逸出，但是大部分物質會殘留在液壓系統中，導致液壓油因此受到消極影響。另外，如果挖掘機長期處于停置狀態，內部的液壓油會被降解，這是一種較為常見的化學污染方式。

2.2水污染和固體顆粒污染

挖掘機液壓油混入游離水，將會導致油品被乳化，最終形成嚴重的水污染。游離水會以薄膜的形式，依附到金屬表面，從而腐蝕金屬零件。不僅如此，液壓油中混入游離水，還會導致濾清器軟化膨脹，濾清器作用功能因此喪失。除了水污染和化學污染之外，挖掘機液壓系統另外一種污染類型就是固體顆粒污染，這一污染形式比較普遍，具有可度量和可控制的特性。

3挖掘機液壓系統污染控制對策

3.1消除液壓系統自生的污染物

消除系統自生的顆粒污染物，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；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、可溶性雜質的措施：回油口設在油面以下，避免回油產生氣泡；控制液壓油的溫度，防止油液過速高溫氧化；油箱內嚴禁噴涂油漆等，防止油漆融入液壓油或漆膜剝落混入液壓系統。

3.2定期對液壓液壓元件、零件進行清洗

其一，應該在符合國家標準的凈化室內來拆裝和清洗液壓元件，防止大氣灰塵污染。如果條件不允許，應該把操作間隔離出來，避免出現轉配元件和加工元件工作在同一工作室內進行。在拆裝和清洗液壓元件時，相關工作人員要穿戴一些例如纖維等不容易脫落的衣服，并防止灰塵、頭發等物質掉入液壓系統；其二，在清洗液壓件時，要盡可能的在專用清洗臺上進行，如果條件不允許，務必要保證工作臺的干凈；其三，清洗后的零件不準用棉、麻、絲和化纖織品擦拭，防止脫落的纖維污染系統，必要時可以用潔凈干燥的壓縮空氣吹干零件。

3.3定期檢查和更換液壓油

液壓油長期使用后粘度下降，油液失效，若不及時更換，將會影響系統正常工作，并導致事故，因此應定期換油。換油時，要注意清潔，主要有下列要求：更換的新油或補加的新油必須是本系統所規定使用的油，經過化驗確認其油質已達到規定的性能指標，才能加入。換油時要將油箱內部及主要管道內舊油放盡，并把油箱、過濾網、軟管清洗干凈，加油時油液必須經過過濾。

結語

污染物混入挖掘機系統后會加速液壓零件的磨損、研損、燒傷甚至破壞或者引起閥的動作失靈或者引起噪聲。為了杜絕挖掘機污染，操作者應隨時注意對污染的控制。挖掘機生產廠家應加強用戶在液壓系統保養方面的知識培訓，培養用戶超前維護的理念，確保挖掘機液壓系統能夠安全、可靠地運行。

參考文獻：

[1]李艷杰，于安才，姜繼海.挖掘機節能液壓控制系統分析與應用[A].中國機械工程學會流體傳動與控制分會.中國機械工程學會流體傳動與控制分會第六屆全國流體傳動與控制學術會議論文集[C].中國機械工程學會流體傳動與控制分會：，2010：7.

[2]朱傳寶，涂曉丹，鄧園.液壓挖掘機節能控制系統研究[J].建設機械技術與管理，2011，24（05）：109-112.[2017-08-02].DOI：10.13824/j.cnki.cmtm.2011.05.037

[3]趙文昌，劉強，何經旺.液壓挖掘機節能系統與控制策略綜述[J].起重運輸機械，2013，（07）：1-3.[2017-08-02].