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大型养路机械液压油的污染与控制

1 概述
        大型养路机械液压油的污染是液压系统发生故障的主要原因，它严重影响了液压系统的可靠性及液压元件的寿命。大型养路机械液压系统的故障有75%以上都与液压油的污染有关。因此，液压油的正确使用、管理以及污染控制，是提升大型养路机械液压系统的可靠性及延长液压元件使用寿命的重要手段。
        2 产生污染的原因与危害
        大型养路机械液压油遭受污染的原因是多方面的，但主要有以下四方面的因素。
        2.1 液压油氧化
        大型养路机械液压系统在工作时，由于各种压力损失产生大量的热量，使系统油温上升。温度高时，系统内含有的空气中的氧与液压油接触，使液压油受到氧化。氧化所生成的有机酸使油液中的酸值增加，加强了对金属的腐蚀。此外，氧化酸会生成不溶于油的胶状沉淀物和可溶性氧化聚合物使油液粘度增大，并且高温氧化物有乳化作用，使油和水充当乳化剂。因此，氧化作用使液压油降低了抗乳化性能与抗磨损性能，将给液压系统带来严重的后果。
        2.2 液压油中混入水分
        液压油中混入水分的原因：
        新的液压油中，一般都存在0.005%～0.01%微量水分。大型养路机械液压系统停止工作时温度下降，空气中的水气凝结成水混入油中，假设混入水分占0.05%～1%时，可使油的透明度变坏，形成混浊状。
        导致液压油中混入水分的原因还有：液压油箱盖上因冷热交替而使空气中的水分凝结，变成水珠落入油中；湿度大的空气进入液压油箱等。
        液压油中混入水分的危害是：
        (1)液压油的蒸汽压增高，容易出现气蚀。
        (2)进入水分使大型养路机械液压系统内的铁系金属生锈，剥落的铁锈在液压系统管道和液压元件内流动，蔓延扩散下去，导致整个系统内部生锈，产生更多的剥落铁锈和氧化生成物，甚至出现很多油泥。这些水分污染物和氧化生成物既成为进一步氧化的催化剂，更导致液压元件的堵死、卡死现象，引起液压系统动作失常，冷却器效率降低、滤油器堵塞等一系列故障。
        (3)当液压油混入水分占1%以上时，液压油乳浊化，润滑性能下降，摩擦运动副中的零件磨损加剧。
        (4)液压油中混入水分对油本身的氧化起媒介作用。使油液酸值增高，产生过氧化物，使液压油的抗乳化性及抗泡性能降低，使油液氧化而劣化变质。
        (5)混入液压油中的水分和微细金属粉末生成不溶解的成分，从而污染了液压油。
        2.3 液压油中侵入空气
        空气的侵入主要是因为管接头和液压元件的密封不良及油液质量较差等因素造成的。气体进入液压系统的主要途径有：
        (1)油管路密封不好而造成空气进入油中。
        (2)油箱油面过低，吸入油液时油面上产生旋涡效应而携带空气进入泵内。
        (3)轴封不好，容易进气。如齿轮泵轴封不好，会有气体窜到油中。
        (4)接头、阀门可移动部分有的漏油，有的则可能是外部气体向内渗漏，这是因为内部流体流速高产生负压，抽吸空气进入油中。
        液压油中侵入空气的危害是：
        液压油中侵入少量空气，可在油箱中发现针状气泡，假设系统中侵入大量空气，在油箱中就会出现大量气泡。而气泡是导致液压系统压力波动、气蚀和气穴、产生噪声和振动、运动部件产生爬行、换向冲击等故障的直接原因当气泡迅速受到压缩时，会产生局部高温，使油液蒸发、氧化，致使油液变质，油液受到污染。

        颗粒污物混入的主要原因：
        (1)从外部混入夹杂物。在液压系统及其元件的加工、装配、贮藏、运输的过程中，型砂、切屑、磨料等污物在开始工作之前进入系统中。
        (2)大型养路机械液压系统在使用过程中，许多污物通过往复伸缩的活塞杆、在液压油箱流通的空气、溅落或凝结的水滴、流回油箱的漏油等进入系统中，使液压油污染。在修理过程中，如果操作不当心，也会使灰尘等污物进入系统。
        (3)新液压油不经过滤就加进液压油箱。
        (4)大型养路机械在工作过程中液压系统本身还不断产生新的污垢，如阀、泵等磨损生成的金属粉末，密封材料的磨损颗粒，过滤材料脱落的颗粒或纤维。
        (5)空气中灰尘的混入。大型养路机械施工现场的灰尘很容易通过整个液压系统的各微小间隙进入液压油中。液压设备检修时更会大量混入灰尘。
        液压油中混入颗粒污物的危害是：
        (1)液压油污染严重时，液压元件磨损加剧，使元件损坏或失效，缩短使用寿命。如颗粒使泵、马达的滑动部分〔叶片泵的叶片和叶片槽、齿轮泵的齿顶和壳底〕磨损加剧等。
        (2)液压系统工作性能变坏，常常出现故障，导致液压系统不能正常工作。如颗粒会加速阀类部件的磨损、使阀芯卡紧、节流孔和阻尼孔堵塞，从而引起内泄漏的增加，使阀的性能变坏或动作失灵，导致液压系统不能正常工作。
        3 液压油污染的控制
        液压油的污染原因非常复杂，液压油自身又在不断产生污染物，因此彻底解决液压油的污染问题很困难，切实可行的方法是通过一些措施将液压油的污染控制在某一限度内。

        大型养路机械液压元件装配时，必须经过严格清洗和检验，保证达到要求的清洁度。

        (1)液压油箱要合理密封，防止污垢通过液压油箱侵入系统。
        (2)新油注入油箱必须经过过滤处理，过滤可采纳静电滤油机等装置。
        (3)系统漏出的油液，未经过滤不得返回油箱。
        (4)修理液压系统时，严格执行清洁操作规程，防止污垢侵入系统。
        (5)要常常检查管接头及液压元件的连接处密封状况并及时改换不良密封件，防止空气侵入。

        由于液压元件相对运动表面间间隙较小，如果采纳高精度的过滤器有效的控制1um～5um的污染颗粒，液压泵、液压马达、各种液压阀及液压油的使用寿命均可大大延长，液压故障也会显然减少。并定期清洗或改换滤芯。

        每隔一定时间，对液压油进行抽样检查，分析其污染度是否在容许范围内。假设不合要求，应及时改换。改换新油前，必须对整个液压系统进行彻底清洗。

        大型养路机械液压系统工作温度过高会加速液压油氧化变质，产生各种生成物，缩短它的使用期限。一般液压系统的工作温度最好控制在65℃以下。
        4 小结
        为了保证大型养路机械液压系统的正常工作、提升工作的可靠性、延长使用寿命，必须采用有效的措施对液压油进行污染控制。