工程機械液壓系統(tǒng)的污染控制

馬鑫

摘要：由于我國各個行業(yè)都在經(jīng)濟水平增長的帶動下蓬勃發(fā)展，液壓技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用越來越廣泛，液壓設(shè)備的可靠性和使用壽命受到了重視。現(xiàn)有研究數(shù)據(jù)和結(jié)果都表明，工作介質(zhì)的液壓油污染的狀況與液壓設(shè)備的可靠性、安全性和使用壽命有著直接的關(guān)系。隨著液壓設(shè)備的不斷發(fā)展，對液壓油油質(zhì)提出了更高的要求，控制工程機械液壓系統(tǒng)的污染是當前要解決的主要問題。

關(guān)鍵詞：工程機械;液壓系統(tǒng);污染控制

液壓設(shè)備應(yīng)盡力改善和維護管理液壓設(shè)備的技術(shù)。對于液壓系統(tǒng)來說，污染是其中等待解決的重要問題，與設(shè)備的良好運行和使用壽命有關(guān)。由于國內(nèi)工程機械與國外先進技術(shù)之間的差距，還需要進一步的提高質(zhì)量水平。在液壓系統(tǒng)故障中，液壓組件的修理以及零件損壞的組件數(shù)量很高，因此有效減少和控制系統(tǒng)污染是確保工程機械液壓系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)。

一、工程機械液壓系統(tǒng)

（一）液壓系統(tǒng)的污染源

液壓系統(tǒng)的污染源可分為內(nèi)部污染和外部污染。污染來自液壓泵、管道等物質(zhì)元件，在液壓部件的制造和組裝過程中，各部件主要被金屬屑、焊渣、灰塵和其他殘留物沖洗，這些是導(dǎo)致液壓系統(tǒng)污染的部分。污染主要是由工作中的液態(tài)物質(zhì)引起的。主要污染原因為：液壓系統(tǒng)運作期間的部件磨損、銹蝕、管道中液壓軟管的橡膠剝離等，這些都是液壓系統(tǒng)污染形成的主要原因[1]。因為現(xiàn)在工程機械的工作環(huán)境都是比較差的，工程機械設(shè)備使用性質(zhì)所影響，外部污染是導(dǎo)致液壓系統(tǒng)受損的主要原因。在工程機械設(shè)備運行期間，粉塵或顆粒狀污染物通過呼吸孔侵入系統(tǒng)內(nèi)部。灰塵及其他污染物附著到活塞桿的裸露部分，并且隨著活塞桿的移動，活塞縮回到缸中，在整個液壓系統(tǒng)中造成污染。如果零部件接頭處的漏油不及時修復(fù)，污染物也會侵入系統(tǒng)。

（二）液壓系統(tǒng)污染的影響

在液壓系統(tǒng)的各種污染物中，固體顆粒在液壓系統(tǒng)中最容易引起故障。其中大多數(shù)是由于固體污染顆粒引起的物質(zhì)磨損污染導(dǎo)致液壓系統(tǒng)被污染，防止液壓組件出現(xiàn)間隙和孔洞，加速液壓組件的磨損，導(dǎo)致控制組件出現(xiàn)問題并導(dǎo)致系統(tǒng)故障。破壞潤滑油膜，增加摩擦，加劇損壞液壓組件。密封件和液壓缸的磨損加速，泄漏量增加，導(dǎo)致壓力下降，系統(tǒng)的執(zhí)行器緩慢運行[2]。液壓油會被水污染，這將導(dǎo)致油降解，潤滑油稀化，腐蝕并加速金屬表面的疲勞破壞。如果空氣中混有液壓油，則會引起氣泡，使系統(tǒng)不穩(wěn)定，并且液壓油溫度會升高，從而加速了液壓油的積聚。

二、液壓系統(tǒng)污染的控制

液壓系統(tǒng)不工作的大多數(shù)情況是由受污染的液壓油雜質(zhì)導(dǎo)致的。油污染會導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障，尤其是突然故障、連續(xù)故障和失效的問題。當大的油污顆粒進入泵或閥時，它們會導(dǎo)致葉片卡在縫隙中而無法運行。同樣，大顆粒的污染雜質(zhì)會阻塞閥門的控制孔，使閥門不穩(wěn)定。對于連續(xù)的故障，例如，如果閥座太硬，則在被污染方與閥座接觸后，由于顆粒無法清除，因此無法正確關(guān)閉閥嵌入閥座中。盡管在重新打開閥門時會清洗顆粒，但是其他顆粒的出現(xiàn)會再次導(dǎo)致上述情況，并且會出現(xiàn)間歇性故障的問題[3]。

至于失效的問題，是由于磨損、氣體混合或表面疲勞等多種因素導(dǎo)致的。大多數(shù)污染物是顆粒污染物，它們會侵蝕液壓泵或控制閥的間隙，增加滑動部件的摩擦阻力，并使組件不穩(wěn)定。另外，顆粒污染物在間隙的表面上摩擦，導(dǎo)致物質(zhì)表面的材料損傷并且內(nèi)部磨損嚴重。除此之外，物質(zhì)的內(nèi)部泄漏將變得嚴重，其效率和準確性將大大降低。更嚴重的是，從表面釋放出來的金屬粉末和原始污染的雜質(zhì)混合，并再次跟隨液壓油回到系統(tǒng)中。需要注意的是，如果上述情況持續(xù)發(fā)生并且沒有及時消除，液壓油污染問題將更加嚴重，工作油組件的磨損將加速，從而導(dǎo)致更嚴重的問題出現(xiàn)。

三、污染控制措施

（一）制造過程中減少污染

制造商應(yīng)在液壓系統(tǒng)各部分的制造過程中加強對污染的控制，以確保液壓組件的衛(wèi)生。在安裝并測試了整個機器之后，有必要對液壓系統(tǒng)進行沖洗和調(diào)試，為了確保液壓油的質(zhì)量和清潔度，應(yīng)凈化整個液壓系統(tǒng)，以防止液壓油污染[4]。

（二）減少維護時的污染

當進行機械作業(yè)時，請注意裸露的液壓部件的防塵，在多塵環(huán)境下操作時，油缸的活塞桿應(yīng)帶有防塵蓋，以防止灰塵黏附到活塞桿上并進入油缸。裸露的部件，例如液壓缸和活塞桿，應(yīng)及時清潔和維護，避免系統(tǒng)故障和操作過度，減少因液壓元件過度磨損而污染的固體污染物。在使用和維護期間，請確保液壓組件的清潔，并防止灰塵、空氣等污染物進入系統(tǒng)。在使用液壓組件期間發(fā)生故障時，請注意現(xiàn)場的工作條件，以確保系統(tǒng)不受污染。請使用符合要求的液壓油，時常檢查系統(tǒng)的液壓油，應(yīng)將其精細過濾，并應(yīng)根據(jù)使用要求定期更換液壓油[5]。

（三）創(chuàng)新維護方式

液壓系統(tǒng)中的污染控制計劃的概念是要求提前進行維護，這意味著在液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障之前，應(yīng)定期檢查液壓油的流動性變化并采取適當?shù)拇胧┮韵凉撛诘碾[患。總的來說，該計劃的目的是在液壓系統(tǒng)運行期間將液壓油間隙保持在目標值之內(nèi)，以使油污染不再發(fā)生并且不會導(dǎo)致組件和系統(tǒng)故障。根據(jù)液壓系統(tǒng)的特性，確定液壓油的流動性。在液壓系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)的所有工程文件中，都明確規(guī)定了目標流動性水平。應(yīng)使用經(jīng)過認可的實驗室污染物計數(shù)方法來確定，液壓油中固體成分的數(shù)量和大小。使用者必須考慮液壓系統(tǒng)中的所有組件、啟動溫度和系統(tǒng)的使用壽命以及安全問題，以便確定系統(tǒng)間隙的目標水平。

四、污染控制的效益

通常，液壓系統(tǒng)的污染控制程序可以為客戶建立一系列有效的液壓油管理技術(shù)。除了提高系統(tǒng)可靠性和使用情況的合理改善，延長組件和油體的使用時間外，它還可以減少維護和時間成本。該程序可以提高他們在維護和管理液壓設(shè)備方面的模式方案。國內(nèi)工廠對機械設(shè)備的維修和保養(yǎng)的意識相對較弱，就算是維護也處于不及時的狀態(tài)。在我國的工程機械液壓系統(tǒng)的使用來看，客戶通常會選擇國內(nèi)生產(chǎn)的工程機械液壓系統(tǒng)。由于價格要比進口的便宜，所以技術(shù)人員不珍視機器的價值，也不在意機器的保養(yǎng)和維護，這也是導(dǎo)致液壓系統(tǒng)污染的一個人為因素[6]。

液壓系統(tǒng)的污染會嚴重損害系統(tǒng)的可靠性和使用壽命。減少和控制液壓挖掘機系統(tǒng)的污染對于提高挖掘機的生產(chǎn)率，可靠性和耐用性至關(guān)重要。改善液壓元件的設(shè)計并增加對元件污染的耐受性是延長元件使用壽命的途徑之一。最有效的方法是嚴格控制液壓系統(tǒng)污染的各個方面，并采取預(yù)防措施以確保能夠滿足液壓系統(tǒng)的衛(wèi)生要求。

結(jié)束語：

由于工程機械液壓系統(tǒng)的污染控制在整個液壓系統(tǒng)的設(shè)計、生產(chǎn)、使用和維護中，要對使用液壓系統(tǒng)的過程保持注意。制造商在制造和裝配過程中應(yīng)嚴格遵守技術(shù)標準和要求，以確保對液壓系統(tǒng)進行污染控制。還應(yīng)在使用和維護過程中小心避免污染，以確保機械設(shè)備的可靠性和液壓組件的使用年限。多方面的注意才能更好地控制工程機械液壓系統(tǒng)的污染。

參考文獻：

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[3]徐小濤， 趙建民， 田鋮. 工程機械液壓系統(tǒng)油液污染控制[J]. 流體傳動與控制， 2005（06）：37-39.

[4]李克忠， LIKe-zhong. 對工程機械液壓系統(tǒng)污染控制的建議[J]. 液壓氣動與密封， 2012， 32（9）：81-82.

[5]臧發(fā)業(yè)， 董梅. 工程機械液壓系統(tǒng)污染特性分析與控制[J]. 建筑機械化， 2002（01）：36-37.

[6]沈蓉. 工程機械液壓系統(tǒng)污染控制[J]. 工程科技， 2005（2）：80-83.