冶金机械的液压系统污染及控制措施.pdf

第 3 1 卷第 1 期 2 0 1 1年 3月 黑 龙 江 冶 金 H e i l o n g j i a n g Me t a l l u r g y V0 1 ． 3l Ma r c h No ．1 20 1 0 冶金机械 的液压 系统污染及控制措施 陈 海 英 西林钢铁集团有限公司，伊春1 5 3 0 2 5 摘要 液压系统的污染是引起液压系统故障的主要原因， 本文针对冶金机械液压油的污染， 着重分析了污染 原因及危害， 提出了具体控制措施， 确保液压系统的正常运行。 关键词 冶金机 械 ； 液压 系统 ； 液压油 ； 污染 ； 危害 ； 控制 Hy d r a u l i c Sy s t e m Po l l u t i o n a nd Co n t r o l Of M e t a l l u r g y M a c h i ne r C he rt Ha i y i n g X i l i n I r o n S t e e l G r o u p C o ． L t d ． ， Y i c h u n 1 5 3 0 2 5 C h i n a Abs t r a c t The p o l l u t i o n o f t h e h y d r a u l i c s y s t e m i s ma i n l y r e a s o n f o r t h e t r o u b l e o f t h e h y d r a u l i c s y s t e m ．Th i s p a p e r e x p l a i ns t h e h y d r a u l i c o i l p o l l u t i o n o f t he me t a l l u r g y ma c hi ne r y，e s p e c i a l l y a na l y z e s t he c a u s e a n d h a r m ，pu t f o r wa r d s o me p r a c t i c a l c o n t r o l me a s u r e s a n d i n s u r e t h e n o r ma l c i r c u l a t e o f h y - d r a u l i c s y s t e m． 。 Ke yW or d s Me t a l l u r g i c a l ma c h i n e ry ； Hy d r a u l i c s y s t e m ； Hy d r a u l i c o i l ； P o l l ut i o n； Ha rm ； Co n t r o l 冶金机械液压系统工作环境一般都是处在高 温 、 高压 、 高速 、 高负荷 、 高粉尘 、 高湿度变化 等条 件下 ， 在安装 、 调试 、 使用 、 维修及保养过程 中， 液 压系统中的油液容易受到污染和产生化学质变 ， 使液压系统产生多种故 障。因此 ， 必须对液压 系 统的污染实施全过程监测 和控 制， 保证液压 系统 的工作可靠性和液压元件 的使用 寿命 ， 保证冶金 机械设备各项指标的正常运行。 l 液压油液污染 的主要原 因及危害 1 ． 1 液 压油 液污 染原 因 液压系统 中的污染物主要是指混杂在油液 当 中的各类固体颗粒 、 水 、 空气 、 质变化学成分 和微 生物等。主要原 因有 以下三个方面 1 ． 1 ． 1 外界侵入污染物 液压系统和元件在使用过程 中， 外界 的粉尘 颗粒通过往 复伸缩 的活塞杆 、 注人系统的油液和 流 回油箱 的 回油 、 油箱 的通气 孔等进 入油液 中。 此外 ， 对液压系统进行 维护时 ， 拆装 密封 件、 阀体 等带人的棉纱 、 橡胶等污染 物。如高炉的举升装 置 、 送料系统等液压 系统。 1 ． 1 ． 2 系统制造污染物 液压系统及其元件 在制造 、 装 配、 存储 、 运 输 过程 中， 系统本 身就存 在的原始污染物 ， 如毛刺、 切屑、 飞边 、 沙粒 、 磨料 、 焊渣、 锈 片、 油漆 、 密封胶 、 纤维 、 冲洗液等。冶金机械 当中对于单个零 、 部件 组成的液压系统， 则是 由于零部件不洁 而带人 的 污染物。 1 ． 1 ． 3 系统生成污染物 冶金机械液压系统大部分都是在高温 、 高压 、 重载的条件工作 ， 致使 液压油液高温下产生化学 质变 ， 腐蚀金属表面 ， 产生金属颗粒 、 锈滓， 润滑不 良， 产生部分磨料 。而高压 、 重载使得液压油剥落 金属表面颗粒 ， 加速密封元件 的老化 ， 产生金属和 非金属颗粒污染。 1 ． 2 液压油液污染的危害 1 ． 2 ． 1 固体颗粒 固体颗粒污染物主要 由金属颗粒 、 沙粒 、 橡胶 颗粒 、 纤维 和积碳 等物质组成。这些颗粒 大多是 金属和硅 、 铝等氧化物 ， 硬度一般较高 ， 对 系统 和 元件的危害较大。在各种污染物 中固体颗粒分布 最广 、 危 害最大 ， 是 引发 系统 故障、 降低 可靠性和 收稿 日期 2 0 1 01 0 2 7 作者简介 陈海英， 1 9 6 1 ． 3 ， 毕业于沈阳冶金机械高等专科学校 ， 焊接专业， 现职称为冶金机械工程师。 21 黑龙江冶金 第 3 l卷 降低元器件使用寿命的最主要原 因。固体颗粒污 染物造成磨料磨损 、 淤积、 堵塞 、 卡滞 、 加速油液变 质等危害。污染控制的重点就是减少固体颗粒。 1 ． 2 ． 2 水 液压系统油液中的水主要来 自潮湿的空气和 水循环冷却 的工作 环境。水污染 的主要 危害 在 于 ①引起腐蚀 ； ②加速油液变质； ③低温结冰。 1 ． 2 ． 3 空 气 空气 比水更容易进入液压系统 ， 它在液压 系 统有两种存在形式 ， 溶解状态和游离状态。处 于 溶解状态的空气通 常不会影 响系统工作 ， 主要是 游离态的空气产生危害 ①产生气蚀， 破坏元件材 料表面， 并引起系统振动和噪音 ； ②降低液压油液 的体积弹性模量和刚性 ， 使系统响应特性变差 ； ③ 产生气阻。 2 液压 系统 的污染控制 2 ． 1 合理选用过滤器 在液压系统中合理选用过滤器是控制油液污 染 的主要措施 ， 对于频率响应快 、 系统稳定性和可 靠性好的液压系统 ， 需要有一个好 的污染度控制 系统 1 普通 的液压 系统通 常采用 2 0 1x m过滤精 度的过滤器 即可 ， 对于 电液伺服 系统， 一般 采用 1 0 1 z m甚 至更高精度的过滤器 ， 油液的污染度希望 优于 6级 ； 2 采用 比实际过流量大 的过滤器。过滤器 流过比它额定值小 的流量 ， 则过滤器较小 的压力 差能使更多 的污染颗粒被过滤掉 ， 液压油 的清洁 度高 ； 3 过滤器并联 比串联使用效果好。因为并 联后流经每个过滤器 的流量减少 了很多 ， 从而提 高了系统的清洁度； 4 采用高性能过滤器分级过滤； 5 对过滤器的清洗可利用循环系统取油样 接 口冲入适量的油液将可见污染物从过滤器排 污 口放 出 ； 6 当过滤器选好后， 还应注意正确的安装位 置。通常过滤器都安装在 吸油 回路 ， 以清除进人 泵以前 的污染物。对高精度要求 的液压系统 ， 可 在吸油 回路安装一个粗滤器 ， 在 液压管路 上设 置 一 个精滤器， 关键 性元件还要 在进油 口前设置 过 滤器。 2 ． 2液压系统制造安装污染控制 1 电液伺服系统一般 多采用不锈钢无缝钢 2 2 管 ， 管子之间的连接尽量避免螺纹连接 ， 不锈钢管 及不锈钢弯头等附件要用硝酸与氢氟酸的混合酸 洗 ， 以清除管 道内壁 的污染 物。管道分段采用锯 割 ， 不准采用砂轮切割机 ， 以防止砂轮粉末残 留在 管道 内。焊接将不锈钢管端打好坡 口， 锉去毛刺 并 吹干净 ， 并采用氩弧焊， 防止焊缝熔渣。 2 液压油管拆装时， 应将管接头开 口朝上 ， 用堵头堵住 以防止液压油流失和污染物的侵入 。 2 ． 3 强化液压系统 的维护与保养 1 加注新油液 的污染控制。经过对新油检 测 ， 一般污染度都在 N A S 1 0级 以下 ， 远不能满足电 液伺服系统要求的 N A S 6级以上的标准。因此 ， 新 油加注前， 采用精细过滤车三级过滤 ， 使新油的污 染度完全符合电液伺服阀 N A S 6级的标准 ， 从而大 大降低了对电液伺服阀的更换 、 清洗频率 ， 提高 了 设备的稳定运行率。 2 离线 、 在线循环 冲洗。离线循环冲洗时， 断开电液伺服阀和其它液压部件 ， 将软管 、 硬管直 接连通 ， 开泵过滤新油并冲洗管路 ， 运行 2 4 7 2 h ， 油温控制在 5 0 6 0 ℃， 冲洗压力约为 2 MP a ， 并用 橡胶锤敲击接头、 焊缝等部位 ， 将固体颗粒污染物 清除。在线循 环 冲洗是 当系统 的液压 油检验 达 N A S 1 6 3 8 4 5级标准后 ， 方可接人 电液伺服阀 和其它液压部件 ， 开启系统进行在线循环冲洗。 3 防止油温过高。液压油液温度过高， 会加 速油液氧化变质 ， 从而增加金属磨损 ， 并使密封件 老化变形 ， 造成液压系统泄漏和污染 。 4 及时更换执行元件的密封。定期更换轴 端和活塞密封 ， 防止 内外漏泄和外部杂质的侵入。 5 定期清洗油箱 ， 清 除积垢 ， 更换油滤器和 空滤器 ， 防止外界颗粒污染物进入系统油箱和备 用油箱。 3 结 论 冶金机械液压系统 的污染与控制是一个系统 工程 ， 应当从设计 、 制造 、 装配、 使用 、 维修保养等 各个环节加大检测力度， 严格控制污染物的产生， 就能大大降低液压系统 的污染 ， 提高液压 系统 的 可靠性与稳定性 ， 保证冶金机械的正常运转， 提高 使用寿命和经济效益。 参考文献 [ 1 ] 夏志新．液压系统污染控制[ M] [ 2 ] 王景财．热连轧机液压系统污染度的控制[ M] [ 3 ] 温新民．冶金设备液压系统的污染控制[ M]