液压系统污染原因分析与对策.pdf

液 压 系 统 污 染 原 因 分 析 与 对 策 口沈文卫 口余其军 口祝春喜 武汉钢铁集 团公司 设备维修总厂武汉4 3 0 0 8 3 摘要 结合从事液压维护的经验 ， 对液压 系统 污染 引起的原 因和危害性进行 了分析 ， 提 出了相应 的控 制对策 ， 取得 了很 好 的使 用效 果 。 关键 词 液压系统污染原因 危害性控 制对策 中图分类号 T H1 3 7 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 0 4 9 5 8 2 0 1 2 0 3 0 0 4 8 0 2 液 压 传 动 技 术 具 有 传 动 装 置 体 积 小 、 质 量 轻 、 结 构 紧 凑 、 动 作 灵 敏 、 便 于 实 现 自动 化 等 特 点 ， 一 个 完 整 的 液 压 系 统 由五 个 部 分 组 成 ， 即 动 力 元 件 、 执 行 元 件 、 控 制 元 件 、 辅 助 元 件 和 液 压 油 。一 个 液 压 系 统 的好 坏 取 决 于 系 统 设 计 的 合 理 性 、 系 统 元 件 性 能 的 优 劣 、 系 统 的 污 染 防 护 和 处 理 。绝 大 多 数 液 压 元 件 故 障 及 失 效 的 主 要 原 因 是 由 污 染 引 起 的 ，污 染 不 仅 对 液 压 元 件 的 使 用 造 成 极 大 影 响 ． 而 且 对 液 压 系 统 造 成 各 种 各 样 的 故 障 。 如 果 前 一 次 引 起 失 效 的 残 渣 清 除 不 彻 底 。还 会 迅 速 引 起 下 一 次 失 效 。 因此 严 格 控 制 好 液 压 系 统 的 洁 净 度 是 保 证 设 备 稳 定 运 行 的 基 础 。 1 液压 系统污染引起 的原 因 系 统 的 污 染 直 接 影 响 液 压 系 统 工 作 的 可 靠 性 和 元 件 的 使 用 寿 命 ， 据 统 计 ， 国 内 外 的 液 压 系 统 故 障 大 约 有 7 0 ％ 是 由 于 污 染 引 起 的 ， 因 此 ， 液 压 油 液 的 正 确 使 用 、 管 理 及 污 染 控 制 是 提 高 液 压 传 动 系 统 的 可 靠 性 及 延 长 液 压 元 件 使 用 寿 命 的重 要 手 段 。 造 成 液 压 系 统 污 染 的 原 因 比 较 复 杂 ． 通 过 在 武 钢 炼 铁 厂 从 事 液 压 设 备 维 护 的 经 验 ， 大 体 分 为 以下 几 方 面 的 原 因 。 1 ． 1 残 留 物 的 污 染 残 留物 污 染 主 要 指 的 是 液 压 元 件 及 管 道 、油 箱 在 收稿 日期 2 0 1 1年 l 0月 制 造 、 存 储 、 运 输 、 安 装 、 维 修 过 程 中 ， 带 人 了 沙 粒 、 铁 屑 、 磨 料 、 焊 渣 、 锈 片 、 棉 纱 和 灰 尘 等 ； 虽 经 过 清 洗 ， 但 未 清 洗 干 净 而 残 留 下 来 的 残 留物 造 成 了液 压 油 液 的 污 染 。 1 ． 2 外 来 侵 入 物 的 污 染 外 来 侵 入 物 的 污 染 主 要 指 的 是 环 境 中 的 污 染 物 侵 入 系 统 造 成 液 压 油 液 的 污 染 。 维 护 人 员 在 更 换 液 压 元 器 件 时 不 注 意 清 洁 ．将 环 境 周 围 的杂 物 带 入 了 油 箱 和 管 道 中 ； 部 分 维 护 人 员 在 加 油 时 ， 吸 油 管 不 注 意 保 持 清 洁 ， 直 接 将 吸 油 管 插 入 油 桶 中加 油 有 时 候 未 加 完 的 油 未 盖 盖 子 或 是 加 油 时 液 压 油 直 接 加 入 油 箱 ．未 对 油 液 进 行 过 滤 ， 这 些 错 误 的 做 法 都 造 成 了 液 压 油 的 污 染 。 1 ． 3液 压 系 统 内 部 生 成 物 的 污 染 液 压 系 统 内 部 生 成 物 的 污 染 主 要 指 的 是 系 统 在 运 作 过 程 中 由于 元 件 的 磨 损 而 产 生 的 颗 粒 铸 件 上 脱 落 下 来 的 砂 粒 ， 泵 、 阀 和 接 头 上 脱 落 下 来 的 金 属 颗 粒 管 道 内 锈 蚀 剥 落 物 以其 油 液 氧 化 和 分 解 产 生 的 颗 粒 与 胶 状 物 2 液压 系统污染 的危害性 液 压 油 液 被 污 染 后 对 液 压 传 动 系 统 所 造 成 的 主 要 危 害 如 下 。 2 ． 1元 件 的 污 染 磨 损 固体 颗 粒 进 入 运 动 副 间 隙 中 ．对 零 件 表 面 产 生 切 3结论 铜 本 体 的 开 裂 主 要 是 由 于 铜 本 身 的 材 料 性 质 决 定 的 ， 加 上 一 些 残 余 应 力 和 使 用 的 腐 蚀 作 用 。 通 过 分 析 发 现 ， 增 加 铜 本 体 的 壁 厚 ， 对 改 变 开 裂 的 现 象 作 用 不 大 。 通 过 增 大 推 杆 的 直 径 和 增 加 热 处 理 工 艺 ，可 以 改 善 铜 本 体 的 工 作 环 境 ，改 善 其 内部 组 织 结 构 ，降 低 残 余 应 力 ， 使 产 品 的质 量 得 到 了 提 高 。 参 考 文 献 [ 1 ] 顾美转． 黄铜制 品开裂原 因分析 [ J ] ． 热加 工工艺 ， 2 0 0 0 1 2 0 1 2／ 3 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 5 0-5 2． 朱 远志 ， 黄瑞银 ． 彭鸿 ． 液化石油气输送用黄铜管开裂 原因 分析 [ J ] ． 理化检验一 物理分册 ， 2 0 0 8 ， 4 4 8 4 3 9 4 4 1 ． 詹 浩 ， 李扬 ， 张心 红． 黄铜 笔管开裂 原因的探讨 [ J ] ． 材 料研 究与应用 ， 2 0 0 8 ， 2 2 1 6 2 1 6 4 ． 华林 ， 左治江 ， 兰箭 ， 等． 沟球断 面环件冷辗扩 三维有 限元 模 拟 与工 艺设 计 [ J ] ． 机 械 工程 学 报 ， 2 0 0 8 ， 4 4 1 0 2 0 1 2 0 5 ． △ 编 辑 丁 罡 机械制造5 0卷 第5 7 1 期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 削 磨 损 或 是 疲 劳 磨 损 。 高 速 液 流 中 的 固 体 颗 粒 对 元 4 4 的表 面 冲 击 引 起 冲 蚀 磨 损 。 当 泵 、 液 压 缸 、 阀 等 各 液 压 元 件 工 作 时 ， 会 加 剧 各 液 压 元 件 的 磨 损 ， 产 生 新 的 污 染 颗 粒 ， 造 成 恶 性 循 环 ， 大 大 降 低 元 件 的 使 用 寿 命 ， 严 重 威 胁 液 压 系 统 的 正 常 工 作 。油 液 中 的 水 和 油 液 氧 化 变 质 的 生 成 物 对 元 件 产 生 腐 蚀 作 用 。 此 外 ． 系 统 的油 液 中 空 气 引 起 的 气 蚀 ， 导 致 元 件 表 面 剥 蚀 和 破 坏 。 2 ． 2元 件 堵 塞 与 卡 紧 故 障 固体 颗 粒 堵 塞 液 压 阀 的 间 隙 和 孔 口 ． 引 起 阀 芯 阻 塞 和 卡 紧 影 响 工 作 性 能 ， 甚 至 导 致 严 重 的 事 故 。 2 ． 3加 速 油 液 性 能 的 劣 化 油 液 中 的 水 和 空 气 以 其 热 能 是 油 液 氧 化 的 主 要 条 件 ，而 油 液 中 的 金 属 微 粒 对 油 液 的 氧 化 起 重 要 催 化 作 用 ， 此 外 ， 油 液 中 的 水 和 悬 浮 气 泡 显 著 降 低 了 运 动 副 间 油 膜 的 强 度 。 使 润 滑 性 能 降 低 。 3 液压 系统污染 的控制 由 于 液 压 油 液 被 污 染 的 原 因 比 较 复 杂 ， 液 压 传 动 系 统 在 工 作 过 程 中 液 压 油 液 又 在 不 断 地 产 生 污 染 物 。 因此 ， 要 彻 底 防 止 污 染 是 很 困难 的 。 为 了 延 长 液 压 元 4 4 的 使 用 寿命 ， 保 证 液 压 传 动 系 统 的 正 常 工 作 ， 应 从 多 方 面 多 角 度 考 虑 制 定 具 体 的 实 施 过 程 ， 防 患 于 未 然 ， 从 源 头 抓 起 ，进 行 全 面 过 程 控 制 以及 提 高 液 压 元 件 的全 面 控 制 污 染 ， 并 制 定 相 应 的措 施 ， 一 般 常 采 取 如 下 措 施 来 控 制 污 染 。 3 ． 1减 少 外 来 的 污 染 液 压 传 动 系 统 在 装 配 前 后 必 须 进 行 严 格 的 清 洗 。 用 机 械 的 方 法 除 去 残 渣 和 表 面 氧 化 物 ， 然 后 进 行 酸 洗 。 酸 洗 时 间 至 少 2 4 h， 并 且 每 隔 1 ～ 2 h看 一 下 过 滤 器 ， 若 过 滤 器 发 出 报 警 信 号 ， 要 及 时 更 换 过 滤 器 滤 芯 。 向油 箱 中 加 油 或 重 新 注 油 时 。应 确 保 过 滤 器 箱 盖 周 围 区 域 清 洁 ， 只 能 使 用 清 洁 的油 和 漏 斗 或 容 器 ， 切 勿 将 脏 物 带 人 系 统 中 。 维 护 液 压 部 件 时 ， 工 作 台 必 须 绝 对 清 洁 ． 检 查 使 用 工 具 的 清 洁 状 况 3 ． 2给 液 压 系 统 提 供 适 宜 的 温 度 工 作 现 场 工 况 条 件 较 差 ， 环 境 温 度 高 ， 高 温 高 压 容 易 加 速 液 压 油 的 氧 化 变 质 ， 产 生 各 种 生 成 物 。 缩 短 液 压 油 的 使 用 期 限 ， 所 以 要 限 制 油 液 的 最 高 使 用 温 度 。 为 了 防 止 长 期 的 高 温 导 致 液 压 油 变 质 ，冷 却 器 的 循 环 水 必 须 要 通 畅 ， 必 要 的 时 候 要 安 装 空 调 。 保 持 油 温 在 4 0 ℃ 左 右 。 3 ． 3加 强 液 压 油 的 定 期 检 测 为 了 有 效 地 控 制 液 压 系 统 的 污 染 ，以 保 证 液 压 系 统 的 工 作 可 靠 性 和 液 压 元 件 的 使 用 寿 命 ． 国 家 制 定 了 典 型 液 压 元 件 清 洁 度 等 级 见 表 1 。 根 据 液 压 设 备 使 用 说 明 书 的 要 求 和 维 护 保 养 规 程 机械制造 5 0 卷 第 5 7 1 期 表 1 典型液压元件清洁度等级 液压元件类型 优等品 ～等品 合格品 各种类型液压泵 1 6 ／ 1 3 1 8 ／ 1 5 1 9 ／ 1 6 一 般液压阀 1 6 ／ 1 3 1 8 ／ 1 5 1 9 ／ l 6 伺服阀 1 3 ／ 1 0 1 4 ／ l 1 1 5 ／ 1 2 比例控制阀 1 4 ／ l 1 1 5 ／ 1 2 1 6 ／ 1 3 液压马达 1 6 ／ 1 3 1 8 ／ 1 5 1 9 ／ 1 6 活塞缸和柱塞缸 1 6 ／ 1 3 1 8 ／ 1 5 1 9 ／ 1 6 摆动缸 1 7 ／ 1 4 l 9 ／ 1 6 l o ／ 1 7 液压蓄能器 1 6 ， 1 3 1 8 ／ 1 5 1 9 ／ l 6 过滤器壳体 1 5 ／ 1 2 1 6 ／ 1 3 1 7 ／ 1 4 的 有 关 规 定 ， 定 期 对 油 液 进 行 取 样 检 测 ， 保 证 液 压 油 的 精 度 在 液 压 系 统 的 液 压 元 件 所 要 求 的 范 围 内 。 3 ． 4培 养 超 前 的 维 护 管 理 理 念 在 液 压 系 统 未 发 生 故 障 之 前 ， 定 期 检 查 油 液 清 洁 度 的 变 化 ， 并 采 取 适 当 的措 施 将 隐 患 一 一 清 除 ， 以 达 到 防 患 于 未 然 。根 据 液 压 系 统 的 特 点 ， 确 定 油 液 清 洁 度 目标 值 ， 通 过 安 装 适 当 的 过 滤 器 达 到 所 需 要 的 过 滤 精 度 ， 并 定 期 检 测 油 样 以 确 定 油 液 的精 度 是 否 在 所 需 范 围 内 。 3 ． 5提 高 维 护 人 员 的 综 合 素 质 维 护 人 员 的 素 质 直 接 关 系 到 液 压 系 统 油 液 的 洁 净 度 ， 如 拆 卸 安 装 液 压 元 件 时 未 对 液 压 系 统 的 油 口进 行 密 封 ， 导 致 污 染 物 进 入 系 统 。通 过 加 强 维 护 人 员 的 培 训 ， 提 高 他 们 的综 合 素 质 ， 作 业 时 严 格 按 照 作 业 规 程 和 检 修 标 准 。 4结束语 液 压 系 统 污 染 综 合 控 制 是 一 个 系 统 工 程 ， 液 压 系 统 一 旦 被 污 染 ， 受 影 响 不 仅 仅 是 液 压 油 本 身 ． 它 将 危 及 液 压 设 备 元 件 和 整 台 设 备 的 安 全 运 行 ， 严 重 的 会 造 成 整 条 生 产 线 被 迫 停 产 。 因 此 ， 采 取 切 实 可 行 的 措 施 控 制 液 压 系 统 污 染 ， 是 提 高 设 备 运 行 可 靠 度 ， 降 低 运 行 成 本 的 有 效 途 径 。 参 考 文 献 [ 1 ] 姜继 海． 液压与气 动传动[ M] ． 北京 高等教育 出版社 。 2 o 06． [ 2 ] 王强． 液压系统污染 控制 [ M] ． 北 京 国防工业 出版社 ， 2 0 1 0 ． [ 3 ] 刘延俊． 液压 回路 与系统 [ M] ． 北 京 化学 工业 出版社 ． 2 011 ． [ 4 ] 熊云． 液压油技术应用 [ M] ． 北京 中国石化出版社 ， 2 0 1 1 ． △ 编 辑 小 前 2 0 1 2／ 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m