液压油液污染的危害、来源及测定

行业动态 ????|???? 2019-12-12
摘要:据统计,液压系统失效,80%以上是油液污染造成的,液压系中的污染物有多种来源,油液污染度的测定有多种方法,目前最常用的是颗计数法。。本文兴迪源机械带来液压油液污染的危害、来源及测定。

  据统计,液压系统失效,80%以上是油液污染造成的,液压系中的污染物有多种来源,油液污染度的测定有多种方法,目前最常用的是颗计数法。。本文兴迪源机械带来液压油液污染的危害、来源及测定。

  一、油液污染的危害

  据统计,液压系统失效,80%以上是油液污染造成的。

  1)固体颗粒

  1、尺寸大于运动部件间隙的颗粒不能进入间隙,容易卡住阀芯,使之无法运动(见图8-4a),尺寸小于间隙的颗粒虽然理论上不会卡住阀芯,但数量多的话,聚积起来,也会导致阀芯被卡住,就像米袋上开了一个几倍于米粒大小的洞,米常常还是倒不出来那样。

  电磁阀,尤其是电比例阀,由于阀芯阀体间的间隙小,电磁线圈的驱动力小,就比手动阀更容易卡死。

  2、污染颗粒,被流动的油液所裹挟,进入间隙后,高速冲刷接触表面(8-4b、c),不但会从固体表面“啃”下固体颗粒,自己也会裂变成小颗粒,即所谓二次污染。
 

图8-4固体颗粒的危害

  a)大的颗粒会卡住阀芯b)颗粒冲刷坐阀c)较小的颗粒进入阀芯间隙d)污染损坏阀芯

  A-液流B-较大的颗粒C-较小的颗粒D-间隙E-磨损控制阀边F-形成阀痕

  3、如果两块相互运动的固体之间始终有液体一润滑膜存在,相互间没有直接接触,那么理论上固体就不会发生磨损,寿命无限。而污染颗粒会破坏润滑从而加剧磨损,甚至导致两块固体相互咬死。

  现代液压元件中,为了减少高压时的泄漏,各相对运动部件的间隙常在10-5um。额定工作压力越高的元件,间隙越小,对污染就越敏感。

  人的头发直径一般为40~70um,肉眼可察觉的最小颗粒一般在15~25um之间(见图8-5),所以凭肉眼常常不能察觉可能危害液压系统元件的污染颗粒。
 


 

图8-5肉眼的察觉能力

  1—头发丝2一肉眼难以察觉的颗粒

  2)水

  油液中的水会

  ——诱蚀金属部件;

  ——破坏相互运动表面之间的油膜,降低润滑性;

  ——导致油液乳化,加速液压油的氧化变质;

  ——降低一些添加剂的功能;

  ——使纸质过滤元件膨胀,造成滤孔堵塞,降低通流能力。

  3)空气

  液压油中含有的空气,如果是已溶解的,以分子形式存在,不会直接带来危害。但这些空气在温度升高、压力降低时会析出,与原有的未溶解的空气一起,带来负面影响:气蚀、爬行、增加噪声、破坏油液分子链、加速油液老化、损坏密封圈。

  因此,空气也是越少越好。

  经验表明,一个液压系统越清洁,其无故障工作时间也越长。

  二、油液污染的来源

  液压系中的污染物有多种来源(见图8-6)。
 

  图8-6污染的来源

  1-外来污染2-安装过程中3-运行前污染

  4-内部污染5-磨损6-新油7-修理

  1)元件制造过程

  如果元件制造厂不注意清洗,不保证试验台油液的清活,那制造过程中的渣碎屑很容易被夹在元件中交给用户。

  2)系统安装过程

  乐统安装过程中,特别是在现场加工管道时。

  成桶新油的清洁度常常达不到现代液的要求,过滤后才能加入油箱。

  3)设备运行过程

  1、从周围环境中带入污染:

  ——在活塞杆往返运动时,特别是在油封有损伤时;

  ——回油口未插入液面,或离液面太近,回油汹涌时会裹入空气;

  ——油箱液面高低起伏,经过油箱通气过滤器吸气时;

  2、部件磨损,污染颗粒破碎,产生二次污染。

  3、系统维修,更换元件时。

  所以,要减少污染,就要针对性地分别采取措施。

  三、油液污染度的测定

  油液污染度的测定有多种方法,目前最常用的是颗计数法。让油液通过一根激光照射的细管,根据颗粒的投影面积,分档统计不同尺寸颗粒的数量(见图8-7)。
 

  图8-7液体自动颗粒计数工作原理

  1一激光束2一颗粒3一光强度接收器

  根据目前现行的国家标准(GB/T14039-2002,修改采用ISO 4406:1999),采用颗粒计数法的污染度等级代号由三个代码组成,分别表示,在1mL油中,投影尺寸超过4um、6um和14um的数量级,例如污染度等级18/15/11,表示在1mL油中,尺寸超过4um,6um和14um的颗粒的数量分别在1300~2500、160~320、10~20个之间,也常标NAS,与国标有大致对应关系。

  据此,也可以看到,污染度本质上是油液中污染颗粒的浓度,污染不是有没有的问题,而是多少的问题,用污染度高一些的油,虽说系统也不见得立即出故障,但元件的磨损肯定加快了,出故障的几率肯定增高了。

  自动颗粒计数器有两类(见图8-8)。先研发出来的是便携式,离线的。需要从设备中取出一些液压油来检测。由于风力发电机的需求,又研发出了在线式的可以固定在液压设备上持续检测。检测结果除直接显示外,还可传输给上位计算机。
 

  图8-8自动颗粒计数器

  a)便携式检测器b)在线检测器

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部分文段和图片摘自:    
 
《白话液压》
 
编辑:张海平
 
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