液压油的污染、控制及选用.doc

2009年全省技工院校教学质量提高年参评论文

液压油的污染、控制及选用

作者姓名： 索宝丽
单 位： 山东煤炭技术学院
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摘要：液压油是液压系统的工作介质，它像血液一样，会遍布整个液压系统，一旦出现问题将会影响液压系统的正常工作,据统计,一半以上的液压系统的故障与液压油的污染有关,因此,了解液压油污染的原因合理的制定相应的措施来控制以及合理的选用液压油,对于系统的正常工作有举足轻重的作用。
关键词： 液压系统  污染  黏度 污染控制

液压油是液压系统的重要组成部分,在液压系统中起着能量传递、系统润滑、防腐、防锈和冷却等作用。通常对液压油的质量要求有如下几点:
1.适宜的粘度。
这就要求在使用的温度变化范围内,液压油黏度变化要小，即黏温特性要好。黏度是衡量液压油的重要指标，黏度小了会使泄漏增大，降低容积效率；黏度大了，会使黏性摩擦损失增加，甚至可能引起气蚀或卡死现象。选择适宜的黏度，可确保在工作温度发生变化的条件下能准确、平稳地传递动力,并能保证液压元件的正常润滑。
2.良好的润滑性能。
这要求生成的油膜强度要高, 以保证液压泵、液压马达、液压缸和控制阀的运动表面在高压、高速、高温的条件下得到正常的油液润滑，各运动元件之间不易形成干摩擦，减少磨损。
3.防锈性能好。
在液压设备长期停车或长期库存时，液压元件容易产生锈蚀，这就要求液压油具有较好的防锈性能，以防止金属表面锈蚀。
 4.抗氧化性能好。
液压系统工作时，随着油温逐渐升高，油液越来越容易氧化变质，会生成胶泥、沉淀、渣滓，污染系统，影响系统正常工作。良好的抗氧化性能使油液在高温高压条件下不易氧化变质,能保持原有的化学成分不变,延长使用寿命。
5.良好的抗乳化性。
抗乳化性好的油液能与混入油中的水迅速分离,以免形成乳化液，导致液压系统金属材质的锈蚀和降低使用效果。
6.在工作温度范围内,闪点、燃点要高,以满足防火的要求,凝固点和流动点要高,保证在较低温度下的使用，最好液压油的凝固点不低于环境最低温度10℃，否则会因温度过低，油液黏度增大，影响启动，甚至不能正常工作。
7.要有良好的相容性。油液应与各种材料不起或少起化学作用，以免变质失效。
在使用的过程中，如果液压油出现变色，变臭，或者在液压油中含有水分、空气、微小固体颗粒及胶状生成物等杂质,表明油液已被污染,继续使用将会影响液压系统的可靠性和液压元件的使用寿命，导致污染的原因主要有以下几种：
1.残留物的污染：主要是潜在的污染。
液压元件在制造、加工、装配、储存、运输、安装、维修过程中，砂粒、铁屑、磨料、焊渣、锈片、油垢、棉纱和灰尘等，在工作之前就已经潜在于系统中，虽然经过清洗，但不一定能清洗干净。比如说，液压元件、组合件在组装前零件末去毛刺或未经严格清洗，组装时将铸造型砂、切屑、灰尘等杂物带入零件内部；液压元件经过试验后，未将通油口用堵头塞住或在运输过程中不注意将堵塞碰掉，因而在库存及运输过程中侵入灰尘和杂物，这些情况都造成了液压油的污染
2.侵人物的污染；主要指周围环境造成的污染。
液压系统在工作过程中，外来污染物（如灰尘、潮气等）可经油箱通气孔和加油口、往复运动的活塞杆、油箱中流动的空气、溅落或凝结的水滴等使污染物侵入系统中，造成污染；维修过程中不注意清洁，将环境周围的杂物带入油箱或管道内，造成污染；对系统使用的过滤器几年不清洗，滤网不经常检查，造成堵死或破漏致使污物侵入，造成污染；换油或补油时不重视油的过滤，把杂物注入油箱，或把脏的油桶未经严格清洗就拿来使用，也会造成污染。
3.再生物的污染；主要指的是工作期间所产生的污染物。
液压传动系统在工作过程中所产生的金属微粒、密封材料磨损颗粒、涂料剥离片、水分、气泡等会造成的油液污染。这些污染物随着液压油的流动而遍布整个系统。当通过泵、缸、阀各液压元件时，会加剧各运动部件的磨损，进而产生出新的污染物，造成恶性循环，大大降低元件的使用寿命，严重地影响了液压系统的正常工作。油箱内壁上的底漆老化，产生脱落的漆片，液压油在高温高压作用下，由于水分、空气、铜、铁等作用发生氧化后而生成氧化物、树脂油垢等，也会造成再生污染。
4.液压油中混入的其它油品。不同品种、不同牌号的液压油其化学成分是不相同的，当液压油中混入其它油品后，就改变了其化学成分，因此液压油的性质也就发生了变化。
液压油被污染会大大降低了液压系统工作的可靠性和寿命，耗费油液，引起系统故障，造成经济损失。因此，了解与研究油液污染的原因，采取相应的措施对油液污染加以控制，以保证液压系统正常可靠的工作是十分必要的。常用的措施有：
1.液压油的存放。液压油应存放在防风、防雨和防尘的仓库中，并且要保持周围环境的干燥，防止油桶生锈。
2.消除残留物污染：清除系统各元件在加工和装配过程中残留的污染物。
液压系统在组装前后，必须对零件进行严格的清洗。对初装好的液压系统作循环冲洗，并定时从系统中取样分析，循环冲洗直至系统清洁达到要求方可。
3.减少外界的污染：液压油在使用过程中会受到环境的污染，改善设备的运转环境，加强粉尘治理，减少工作现场的粉尘，都可减少污染。
例如，油箱通大气处要加空气滤清器，防止灰尘和磨料的侵入；向油箱加入油液前，液压油应有足够的时间进行沉淀，一般不低于24小时；向系统中加入油液时，入油口应配有过滤装置，进行初滤；若在修理液压设备时，系统中油需放出，在放出时应经过过滤器进入油桶，经过沉淀再按要求加入系统；更换液压油时，应使系统中油液尽量排出，尤其是管路和液压油缸中所存的油液，都要排除干净。
4.采用过滤精度较高的过滤器：应根据系统需要，在系统的有关部位设置适当精度的过滤器，并且要定期检查、清洗或更换滤芯。
过滤器是液压系统中控制油液污染的重要元件，过滤器的应用必须保证过滤精度，符合系统的使用要求，由液阻引起的压力损失应尽可能小，并且过滤器有足够的油垢容量，并定时对过滤器进行检查和净化。合理选择过滤器是控制系统污染的主要措施，也是极为有效的措施。
5.控制系统的工作温度：液压油工作温度过高对液压系统的工作元件不利同时会使液压油加速氧化。一般液压系统的工作温度最好控制在65℃以下，在没有特定要求的情况下，可优先考虑选用调速回路温升小、效率高的体积式调速回路，也可用扩大油箱容量和通风自然冷却来缓解油温的升高，另外当系统功率损失较大，发热量大而结构又不允许有较大的油箱容量的情况下，可采用冷却器进行强制冷却。
6.定期检查和更换液压油。液压油在使用过程中，污染物的侵入会对液压系统造成不良的影响，对液压系统的液压油要定期检查分析，并定期更换液压油。更换液压油时必须将旧的液压油放净，整个液压系统先清洁，再注入新的液压油。
液压传动系统中，液压泵和各类控制阀对油液的性能十分敏感，正确合理的选择液压油，对液压系统适应各种工作环境，延长液压元件的使用寿命，提高系统工作的可靠性有重要的作用。
选用液压油所考虑的因素主要是它的使用环境和化学及物理特性。在我们日常设备管理中选用液压油通常有两种方法：
  1.按照所购置的设备说明书中推荐的液压油的牌号选用。
一般液压设备的制造商在设备说明书中都规定了该设备的系统使用的液压油品种、牌号和黏度级别，使用者应优先选用制造商推荐的液压油。
  2.根据实际情况自行选择。
一些场合需要用户自行选择液压油时，可根据下列原则来选用：
由于油液的黏度对液压系统的稳定性、可靠性、效率以及磨损都有显著的影响，因此，对液压油的选择主要就是对油液黏度的选择。
1）根据液压系统工作压力选用
    当液压系统工作压力较高时，为便于密封和减小泄露，宜用黏度较大的液压油；工作压力较低时，为减少工作中压力损失，宜用粘度较低的油液。  
   （2）根据环境温度选用
液压油的黏度受温度的影响变化很大，为保证在工作温度变化范围内有较适宜的黏度，必须考虑工作环境对温度的影响。环境温度较高时，宜选用黏度较大的液压油，减少温升造成油液黏度下降的影响。反之，选用黏度较小的液压油。
（3）根据执行元件的运动速度选用
当执行元件的运动速度较高时，为减小油液的摩擦损失，宜选用黏度较小的油液。反之，选用黏度较大的。
（4）根据液压泵的要求选用
液压泵是液压系统的重要元件，而且对液压油的性能最为敏感，因为泵内零件的运动速度最高，承受的压力最大，承压时间最长，对黏度要求比较严格。液压泵推荐用油黏度见表1
表1  液压泵采用油液的黏度表
泵型
5～40℃
40～80℃
40℃黏度
50℃黏度
40℃黏度
50℃黏度
叶片泵
7Mpa以下
30～50
17～29
43～77
25～44
7Mpa以上
50～70
31～40
65～95
35～55
齿轮泵
30～70
17～40
54～110
58～98
径向柱塞泵
30～128
17～62
65～270
37～154
轴向柱塞泵
43～77
25～44
70～172
40～98
6)选择合适的液压油品种。
液压传动系统中使用的油液品种很多，主要有机械油、变压器油、汽轮机油、通用液压油、低温液压油、抗燃液压油和抗磨液压油等。机械油最为广泛采用。如果环境温度较低或温度变化较大，应选择黏温特性好的低温液压油；若环境温度较高且有防火要求，则应选择抗燃液压油；如果设备长期在重载下工作，为减少磨损，可选用抗磨液压油。选择合适的液压油品种可保证液压系统正常工作，少发生故障，还可提高设备寿命。不同的情况可选择不同的液压油。
  了解液压系统对液压油的要求，液压油的污染原因及防治控制措施，正确合理地选用液压油，能提高液压设备运行的可靠性和经济性，延长元件和设备的使用寿命，保证设备的安全运行，确保液压系统处于最佳性能状态。

参考文献
1. 刘延俊.液压与气压传动.北京：机械工业出版社，2002
2. 毛祖格.液压技术.北京：中国劳动社会保障出版社.2007
3. 刘延俊.液压系统使用与维修.北京：化学工业出版社.2006