液壓管系循環沖洗技術研究

趙瑞航

摘要：由于長期使用及操作不當等問題，導致了液壓系統的污染，而液壓管系循環沖洗裝置能有效去除液壓軟管、鋼管內的污染物，從而保證了液壓系統的可靠性并延長液壓元件的使用壽命。由于缺少針對性的研究分析，導致當前液壓管系沖洗裝置作業時間過長，影響工程進度。

關鍵詞：傳統液壓管系 ?循環沖洗裝置 ?改進

1引言

在工業飛速發展的今天，液壓技術的應用已經覆蓋了很多領域。工廠和企業更注重液壓系統設計的合理性及可維護性，然而保持液壓設備的清潔度也尤為重要。由于生產環境及操作不當等諸多因素的影響，導致液壓系統的污染是難以避免的。

很多廠家認為系統的污染是由于長期使用才造成的，但即便是新的元件也會含有毛刺、切屑、焊渣和油漆等污染物;在油箱的制作過程中，也可能會堆積鐵銹、油漆和灰塵等污染物，雖然說在制作完畢后，油箱都會進行清理，但并非所有污染物都能憑肉眼察覺到;液壓管、接頭及泵的安裝過程中也會將一些污染物帶到液壓系統里;于是在液壓設備開始工作后不久就會發生故障，而且一般這個時候發生的故障都很嚴重，如泵、馬達等重要液壓元件會遭到致命性的損壞，所以在設備運行前必須采取合理有效的措施降低液壓設備的污染度。

對液壓系統常使用的清潔方式主要為元件拆卸清洗和沖洗液壓管系：液壓元件如各種液壓閥可以將其拆開，使用汽油清洗閥芯等部件;而更多的污染物如顆粒、油污、碎屑等會殘留于液壓鋼管、軟管內，一般廠家會使用泵站輸出流量對其進行沖洗，從而清除液壓管系在安裝或長期使用后留下的污染物。

這些清潔方式能在一定程度上減少故障的發生率，以此來保證整個液壓系統的可靠性和元件的使用壽命。然而，在沖洗液壓管系的大量工程項目中，一直存在著沖洗時間過長、污染度等級降低不明顯等問題，這會嚴重影響工程進度。

2傳統沖洗裝置及影響沖洗效果的因素

2.1傳統液壓管系沖洗裝置

傳統沖洗裝置沖洗前將待沖洗的管路串聯成一個或多個回路，先通過加熱器 7 對沖洗裝置油箱中的油液進行加熱，然后由沖洗泵 1 輸出流量，沖洗液快速通過待沖洗的回路，回油時由雙筒過濾器 6 去除雜質，過濾器上設有壓差發訊器 4，在過濾器堵塞嚴重時會報警提醒更換濾芯，停機后可以從取樣口取油樣進行污染度檢測，另外在沖洗過程中，為了利于管內壁上的污染物脫離，還會用橡皮錘等非金屬錘輕輕敲擊管道。

從實際運行情況上來看，由于傳統的沖洗裝置功能較為簡單，沒有針對不同情況的管路沖洗進行功能上的修正，再加上只采用了一個過濾裝置，所以其沖洗后所能達到的清潔度是有限的，而且在運行后不久過濾器就容易發生堵塞現象。由于以上種種問題，導致了傳統液壓管系循環沖洗裝置沖洗作業的時間很長，即便是管線較短的回路也需要半天多的時間才能達到清潔度要求，并且沒有對不同情況下的管路進行針對性的沖洗，所以難以保證管道內部所有地方都能被沖洗干凈。

2.2液壓系統的清潔度要求

在液壓行業內通常提到的一個液壓系統的清潔度，其實就是在說這個液壓系統里所用液壓油的清潔度，由于液壓油在系統里和所有元件、加工件等都有直接接觸，所以通過檢測液壓油的清潔度就可以判斷整個系統處于哪個污染度等級。

2.3沖洗液流動狀態對沖洗效果的影響

無論是靜止的，還是流動的液體，液體中的質點從微觀上講都是不斷運動的，當液體質點沿某一方向作宏觀運動時，才稱之為流動。流體對沖洗的作用機理主要有以下方面：

（1）流動促進了沖洗液與待沖洗表面質點的傳遞互換;

（2）流體對污染物產生壓力、沖擊力、摩擦力，有助于污染物的脫落;

（3）流動提高了污染物被溶解、分散的效率。

2.4沖洗液對污染物的作用

沖洗過程即為沖洗液、污染物及管壁表面多相界面間的反應過程，其對污染物的作用主要與污染顆粒的材料、管壁表面狀況以及黏附污染物的成分有關。由于污垢與管內壁間存在多種結合力，所以污染物在管內壁表面的附著也有著多種不同的方式，想要將污垢從管內壁表面沖洗掉，應先了解兩者之間的相互作用。

3液壓管系循環沖洗裝置的改進

3.1沖洗過程中的壓力損失及壓力流量控制

（1）沖洗過程中的壓力損失

沖洗時的壓力損失主要分為局部壓力損失和沿程壓力損失，而主要壓力損失為

沿程壓力損失，計算壓力損失可以確定沖洗裝置的工作壓力。

（2）沖洗裝置的壓力流量控制

沖洗泵的主要負荷來自于沖洗回路的沿程壓力損失，并且當沖洗回路發生堵塞時壓力會更高，為防止以上情況的發生，所以需要給每個泵各并聯一個溢流閥對壓力進行控制;同時由于液壓管系的管徑不同，所以必須能對沖洗流量進行控制，即在一臺沖洗裝置上實現多種流量級別。

3.2沖洗裝置自身的污染防護及污染物的過濾

進行沖洗前油液中就有可能含有污染物，所以需要有效地控制沖洗回路外的油液污染，于是對沖洗液自身的污染控制采取了以下措施：

油箱整體采用全封閉式，避免二次污染，并且在油箱蓋板上安裝了空氣濾清器，以此過濾掉空氣中的污染物，同時防止沖洗過程中油液被污染;空氣濾清器的蓋板可以拆掉后從空濾器向油箱里加油，使油液加入油箱前會先進行一次過濾。

沖洗液的自循環沖洗功能：如圖 4.1 所示，如果將正反沖洗閥塊的出、進油口短接，關閉其他回路的球閥，啟動沖洗泵即可對沖洗油液進行自循環清洗，以保證在進行沖洗作業前沖洗液自身的清潔度。

3.3管道負載試壓功能及正反沖洗功能

在液壓管系進行沖洗前，需要先對管系進行試壓實驗，證實待沖洗的管系是否安裝的安全可靠，所以于沖洗裝置上附加試壓功能是很有必要的。試壓時先使用沖洗泵起一次壓，然后讓試壓泵單獨工作，另外，除了可做管路壓力試驗外，還可以做負載試驗（如閥體或者油缸試驗等），也可以作為液壓系統的臨時動力站。

4結論

液壓系統的使用在我國已趨向成熟，大型重載機械、中小型泵站在制造業早已隨處可見，然而液壓系統清潔度的概念還未完全普及，除了日常檢修和發生故障時維修，系統的維護和清潔也是非常重要的。

參考文獻

[1]湛從昌，傅連東，陳新元等，《液壓可靠性與故障診斷》，冶金工業出版社，2009：20-88

[2]趙靜一，姚成玉，《液壓系統可靠性工程》，機械工業出版社，2011：77-106