液壓油就是利用液體壓力能的液壓系統使用的液壓介質，在液壓系統中起著能量傳遞、抗磨、系統潤滑、防腐、防銹、冷卻等作用。本文興迪源機械帶來液壓油的作用與特性詳解。
一、潤滑運動部件：
液壓系統工作時總是會有相對運動的部件,術語稱摩擦副。
為了保證潤滑,減少摩擦磨損,油的黏度必須保持在一定范圍內。因為,黏度過高,不易進入摩擦副之間:黏度過低,在摩擦副之間就停留不住,特別是在摩擦副承受很大壓力、相互高速運動時(見圖3-4)。
圖3-4液壓油潤滑摩擦副
一般較理想的工作黏度范圍為30~50m㎡/s,隨設備的結構類型不同而變，一般至少應該在10~800m㎡/s之間。
二、保護與液壓油接觸的表面：
一般而言,礦物油不會腐蝕金屬,可以保護與之接觸的金屬表面。但液壓油 中的水、空氣會腐蝕金屬。
在有些應用場合,很難完全避免水進入液壓油,例如一些船舶液壓。加入彌散添加劑(類似家用洗滌劑)后,在水含量不超過5%時,都會自動形成細微的油包水的乳化滴，從而不影響潤滑膜的形成,也不會腐蝕金屬。
在液壓油中加入所謂消泡劑,可以提高其空氣分離能力。
三、散熱：
機械設備工作時不可避兔會由于摩擦或液壓油泄漏產生熱,造成溫度上升，對設備中的元件帶來不利影響,因此,期望流動的液壓油可以把這些熱量帶走。
從這點出發,希望液壓油有好的導熱性和高的熱容量。可惜，在這方面，普通礦物油的能力只有水的一半。
四、帶走雜質：
設備工作時部件難免會發生磨損,有剝落物。液壓油的流動有利于帶走雜質。
五、可壓縮性：
液體也是可壓縮的。如果壓力增高至40MPa,礦物油體積會縮小的3%。
液體中混有的未溶解空氣會增高液體的可壓縮性。
在正常大氣壓力條件下,液體中總含有一定量的溶解空氣。而液體對空氣的溶解能力,會隨著壓力和溫度的下降而下降,已溶解的空氣會釋出,就會增加液體的可壓縮性。
在高壓力、大容量情況下用液體去驅動負載,就像用一根彈簧去推動一個物體,不易準確定位。
六、熱脹冷縮：
液體也會熱脹冷縮。
溫度每上升50℃,礦物油體積會膨脹約3%。如果被密閉在一個容器里，無法膨脹,就會導致壓力增高約40MPa。這很可能損壞管道及液壓件,所以采取適當的預防措施。
七、工作持久性：
液壓油的價格,好的,每噸3、4萬元,次的也在1萬多元以上。所以都希望液壓油可以長期使用,終生不換。但不利影響是多方面的。
1)化學不相容
液壓系統中的密封圈、軟管等,含有天然或人造高分子材料。如果與液壓油不相容,長期工作后就會發生侵蝕膨脹。
一般把密封圈、軟管浸泡在熱油中24小時,之后檢測膨脹率,超過一定值， 就認為化學不相容。
2）氣蝕
在封閉管道中,通流截面小處,流速高。
在液體分子一心一意往前沖的時候，相互間，以及撞擊管壁的力就會減小，宏觀來說,就是壓力降低。這也符合能量守恒定律,壓力能轉化為動能。
因此，在流速增高的地方,液體的壓力會降低,甚至可能形成負壓。手動噴器(見圖3-5)、一些抽真空機就是根據此原理工作的。
圖3.5手動噴霧器工作原理
在低壓區,除了原先溶解的空氣會分離出來外,甚至,液壓油也 變為蒸氣,出現氣泡。混有氣泡的液壓油快速進入大截面區時,流速變慢,壓力又會升高(見圖3-6a),氣泡被快速壓縮爆炸,造成局部沖擊力,使相接觸的固體表面發生剝蝕,出現海綿狀小孔 （見圖3-6b）,這種現象被稱為“氣蝕”。
圖3-6氣蝕 a)氣蝕原理示意b)被氣蝕破壞的閥塊
氣蝕會降低液壓元件的使用壽命,也會加速油液老化發黑。
氣蝕很難完全避免,只有設法減少。如,減少氣體混入油中,避免讓液流直接沖擊固體表面,等等。
3)老化
礦物油,長期使用后,不僅黏度會下降,還會分泌出酸性、帶負電荷的糊狀沉積物,這種現象稱老化。這種沉積物會堵塞液流通道,特別是在液壓閥中,小的節流口處,使元件失效。而且一日產生,很難清除。因此,是要盡力避免的。
1)造成老化的原因如下:
①氧化:礦物油是碳氫化合物,氧化后會形成酸酯；
②水解:酯遇水會分解；
③碳氫化合物受高壓剪切會裂化；
④聚合:碳氫化合物互聯,形成大分子團。
2)影響老化過程的因素:油液的老化程度一般可通過其酸性一一中和數來判斷。
①油液中的氣和水會加快老化(見圖3-7)；
②由灰塵等固體顆粒引起的污染,特別是金屬(尤其是非鐵金屬)的催化作用，都會加速礦物油老化；
③高溫也會加速老化,一般,在70℃以上,溫度每升高10℃,老化速度便增加一倍；
④高壓也會加速老化。
圖3-7液壓油的老化試驗
1一不含水、氣2一含3%未溶解的氣3一含2.5%水4一含8%未溶解的氣
(試驗工況:25MPa,70℃)
在礦物油中加入某些化學物質—添加劑,可以改善油的物理、化學特性，如改善黏溫特性,降低凝點,減小摩擦系數,阻礙泡沫產生并促使其破裂，減緩氧化,減少對金屬的銹蝕等等。據此,液壓油被分為:未加添加劑( H）、加有一般抗老化抗腐蝕添加劑(HL)、加有特殊的耐高壓抗磨損添加劑(HM）的，等等。
因為加入了多種添加劑,現代液壓油的特性與普通礦物油已有很大差別。因此,根據應用場合選擇合適的液壓油,對于液壓系統功能的正常發揮、可靠操作、工作持久性以及經濟性,都是非常重要的。
【興迪源機械簡介】
興迪源機械(Xingdi Machinery)是一家專注流體壓力成形技術的鍛壓設備制造企業。自2007年創立以來，興迪源機械一直致力于內高壓成形的技術創新和產品研發。主營產品范圍從生產普通液壓設備，現今發展至生產、研發國內頂尖流體壓力成形技術的鍛壓設備。
興迪源機械是先進輕量化成形技術的提供者，從產品研發、設備生產、模具研制、方案定制，直至最終交付及提供增值服務，我們為客戶提供的不僅僅是一臺設備，而是一整套智能制造成形方案。
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《白話液壓》
作者：張海平
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