浅谈冶金行业液压油的污染与控制

824 编辑：中冶有色技术网来源：肖世海

2024-03-12 10:49:20

液压油被污染指的是液压油中含有水分、空气、微小固体颗粒及胶状生成物等杂质,液压油受到污染是系统发生故障的主要原因。

一、液压油污染的原因

液压油液被污染的原因是很复杂的,大体上有以下几个方面：

1.残留物的污染

主要指液压元件以及管道、油箱在制造、储存、运输、安装、维修过程中,带入的砂粒、铁屑、磨料、焊渣、锈片、油垢、棉纱和灰尘等。虽然经过清洗,但未清洗干净的残留物所造成的液压油液污染。

2.侵入物的污染

主要指周围环境中的污染物,例如空气、尘埃、水滴等通过一切可能的侵入点,如外露的往复运动活塞杆、油箱的通气孔和注油孔等侵入系统造成的液压油液污染,还有维修过程中不注意清洁,将环境周围的污染物带入,以粗代细,甚至不用过滤器,过滤器几年不清洗,滤网不经常清洗,换油或补油时不注意油的过滤,脏的油桶未经过严格的清洗就拿来用,从而把污染物带入。

3.生成物的污染

主要指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、油液变质后的胶状物等造成的液压油液污染。这些颗粒污物类似于研磨金属加工面使用的研磨剂,液压系统中的污染颗粒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,会加剧各摩擦副的磨损,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,严重威胁着液压系统的正常工作。

4.液压油中混入的其他油品

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,就改变了其化学组成,从而使其性质发生了变化。

二、液压油污染的危害

液压油液被污染后对液压传动系统所造成的主要危害是：第一,固体颗粒和胶状生成物堵塞过滤器,使液压泵吸油不畅、运转困难、产生噪声,堵塞阀类元件的小孔或缝隙,使阀类元件动作失灵。第二,微小固体颗粒会加速有相对滑动零件表面的磨损,使液压元件不能正常工作,同时,也会划伤密封件,使泄漏流量增加。第三,水分和空气的混入会降低液压油液的润滑能力,并加速其氧化变质,产生气蚀,使液压元件加速损坏,使液压传动系统出现振动、爬行等现象。第四,溶剂、表面活性化合物使金属腐蚀。第五,污染物繁殖细菌,加剧油液老化变质,发黑发臭更进一步产生污染。

此外还有不正当的热能、静电能、磁场能及放射能也常被认为是对油液的污染,它们有的使油温超过规定限度,导致油液变质,有的则导致火灾。

三、液压油污染的控制

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又在不断地产生污染物,因此,要彻底地防止污染是很困难的。为了延长液压元件的使用寿命,保证液压传动系统的正常工作,应将液压油液的污染程度控制在一定范围内。一般常采取如下措施来控制污染：

1.消除残留物污染

液压系统组装前后,必须用煤油或其它溶剂对零件进行严格清洗,然后用系统所用液压油进行清洗。

2.减少外来的污染

为了减少液压系统的污染源,改善设备的运转环境,加强粉尘治理,减少工作现场的粉尘。油箱通大气处要加空气滤清器,向油箱灌油应通过过滤器,维修拆卸元件应在无尘区进行。

3.滤除系统产生的杂质

根据系统和元件的不同要求,分别在泵的吸油口、压力管路、吸油管路、回油管路、伺服阀或调速阀的进油口处,按照要求的过滤精度设置过滤器,选用过滤器还要考虑纳垢容量。在精度相同的情况下,应尽量选用滤油面积大的过滤器。在需要时,还可以增设外循环过滤系统,从而使系统的污染物控制等级得到提高。定期检查过滤器的滤网有无破裂,若有破裂要及时更换,禁止使用变质油和清洁度超标的油。油箱内壁一般不要涂刷油漆,以免油中产生沉淀物质。为防止空气进入系统,回油管口应在油箱液面以下,液压泵和吸油管应严格密封。

4.控制液压油液的工作温度

在没有特定要求的情况下,可有限考虑选用体积式调速回路。此种调速回路温升小、效率高,用扩大油箱容量和通风自然冷却来缓解油温的升高。另外,还可以采用双油箱结构方案,以实现不同温升情况下的油温调节。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。

5.加强液压系统的维护保养和管理

（1）选择合适的液压油。要根据液压系统的特点和使用环境,选择合适的液压油。首先要求具备合适的黏度、合适的固体颗粒污染等级,其次,要考虑液压油的抗氧化性、抗乳化性及是否有耐磨添加剂等,还需考虑液压工作介质与元件金属材料及其密封材料的相容性。选择液压油时应根据以下几个方面的情况考虑：工作压力较高的系统宜选用黏度较大的液压油,以减少泄漏,液压系统的工作部件运动速度较高时,宜选用黏度较小的液压油,以减少运动阻力,环境温度较高时,宜选用黏度较大的液压油。

（2）定期清洗滤芯、油箱、管道和元件内部的污垢,定期更换滤芯,建立液压系统一级保养制度。

（3）通过检查油质来确定是否该换油。因为不同的液压油使用寿命也不同,同一种液压油在不同的设备、不同的环境、不同的维护条件下,使用期限相差很大。常用来检测液压油污染度的方法有：铁谱分析法、光谱分析法、重量分析法、自动颗粒计数法等。

前面这些方法在某些场合,如野外和生产现场会受到限制,可使用便携式污染测量仪来检测,如数显式污染报警仪、测试仪、污染检测仪、颗粒计数器、污染度检测仪。若没有这些仪器,也可采用目测法和比色法。目测法就是通过看油的颜色,嗅油的味道,摸油液的光滑度来估测液压油的污染程度,也可用两只洁净透明的玻璃瓶,一只装待测的液压油,另一只装新的液压油,将两只瓶子对着太阳看,来估计液压油的污染度。比色法是将一定体积油样中的污染物用滤纸过滤出来,然后根据滤纸颜色来判断介质污染程度。具体方法：取同数量使用油和同号纯油各少许,分离滴在滤纸上,过一段时间后,比较两种滤纸的颜色,从而确定油液污染程度以及是否需要换油。换油时要清洗油箱,冲洗系统管道元件。

因此,为了有效地控制液压系统的污染,以保证其工作的可靠性和液压元件的使用寿命,发现油液污染严重时应查明原因并及时消除。

（作者单位：江西冶金职业技术学院）

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