液壓油液污染的危害、來源及測定

行業動態 ????|???? 2019-12-12
摘要:據統計,液壓系統失效,80%以上是油液污染造成的,液壓系中的污染物有多種來源,油液污染度的測定有多種方法,目前最常用的是顆計數法。。本文興迪源機械帶來液壓油液污染的危害、來源及測定。

  據統計,液壓系統失效,80%以上是油液污染造成的,液壓系中的污染物有多種來源,油液污染度的測定有多種方法,目前最常用的是顆計數法。。本文興迪源機械帶來液壓油液污染的危害、來源及測定。

  一、油液污染的危害

  據統計,液壓系統失效,80%以上是油液污染造成的。

  1)固體顆粒

  1、尺寸大于運動部件間隙的顆粒不能進入間隙,容易卡住閥芯,使之無法運動(見圖8-4a),尺寸小于間隙的顆粒雖然理論上不會卡住閥芯,但數量多的話,聚積起來,也會導致閥芯被卡住,就像米袋上開了一個幾倍于米粒大小的洞,米常常還是倒不出來那樣。

  電磁閥,尤其是電比例閥,由于閥芯閥體間的間隙小,電磁線圈的驅動力小,就比手動閥更容易卡死。

  2、污染顆粒,被流動的油液所裹挾,進入間隙后,高速沖刷接觸表面(8-4b、c),不但會從固體表面“啃”下固體顆粒,自己也會裂變成小顆粒,即所謂二次污染。
 

圖8-4固體顆粒的危害

  a)大的顆粒會卡住閥芯b)顆粒沖刷坐閥c)較小的顆粒進入閥芯間隙d)污染損壞閥芯

  A-液流B-較大的顆粒C-較小的顆粒D-間隙E-磨損控制閥邊F-形成閥痕

  3、如果兩塊相互運動的固體之間始終有液體一潤滑膜存在,相互間沒有直接接觸,那么理論上固體就不會發生磨損,壽命無限。而污染顆粒會破壞潤滑從而加劇磨損,甚至導致兩塊固體相互咬死。

  現代液壓元件中,為了減少高壓時的泄漏,各相對運動部件的間隙常在10-5um。額定工作壓力越高的元件,間隙越小,對污染就越敏感。

  人的頭發直徑一般為40~70um,肉眼可察覺的最小顆粒一般在15~25um之間(見圖8-5),所以憑肉眼常常不能察覺可能危害液壓系統元件的污染顆粒。
 


 

圖8-5肉眼的察覺能力

  1—頭發絲2一肉眼難以察覺的顆粒

  2)水

  油液中的水會

  ——誘蝕金屬部件;

  ——破壞相互運動表面之間的油膜,降低潤滑性;

  ——導致油液乳化,加速液壓油的氧化變質;

  ——降低一些添加劑的功能;

  ——使紙質過濾元件膨脹,造成濾孔堵塞,降低通流能力。

  3)空氣

  液壓油中含有的空氣,如果是已溶解的,以分子形式存在,不會直接帶來危害。但這些空氣在溫度升高、壓力降低時會析出,與原有的未溶解的空氣一起,帶來負面影響:氣蝕、爬行、增加噪聲、破壞油液分子鏈、加速油液老化、損壞密封圈。

  因此,空氣也是越少越好。

  經驗表明,一個液壓系統越清潔,其無故障工作時間也越長。

  二、油液污染的來源

  液壓系中的污染物有多種來源(見圖8-6)。
 

  圖8-6污染的來源

  1-外來污染2-安裝過程中3-運行前污染

  4-內部污染5-磨損6-新油7-修理

  1)元件制造過程

  如果元件制造廠不注意清洗,不保證試驗臺油液的清活,那制造過程中的渣碎屑很容易被夾在元件中交給用戶。

  2)系統安裝過程

  樂統安裝過程中,特別是在現場加工管道時。

  成桶新油的清潔度常常達不到現代液的要求,過濾后才能加入油箱。

  3)設備運行過程

  1、從周圍環境中帶入污染:

  ——在活塞桿往返運動時,特別是在油封有損傷時;

  ——回油口未插入液面,或離液面太近,回油洶涌時會裹入空氣;

  ——油箱液面高低起伏,經過油箱通氣過濾器吸氣時;

  2、部件磨損,污染顆粒破碎,產生二次污染。

  3、系統維修,更換元件時。

  所以,要減少污染,就要針對性地分別采取措施。

  三、油液污染度的測定

  油液污染度的測定有多種方法,目前最常用的是顆計數法。讓油液通過一根激光照射的細管,根據顆粒的投影面積,分檔統計不同尺寸顆粒的數量(見圖8-7)。
 

  圖8-7液體自動顆粒計數工作原理

  1一激光束2一顆粒3一光強度接收器

  根據目前現行的國家標準(GB/T14039-2002,修改采用ISO 4406:1999),采用顆粒計數法的污染度等級代號由三個代碼組成,分別表示,在1mL油中,投影尺寸超過4um、6um和14um的數量級,例如污染度等級18/15/11,表示在1mL油中,尺寸超過4um,6um和14um的顆粒的數量分別在1300~2500、160~320、10~20個之間,也常標NAS,與國標有大致對應關系。

  據此,也可以看到,污染度本質上是油液中污染顆粒的濃度,污染不是有沒有的問題,而是多少的問題,用污染度高一些的油,雖說系統也不見得立刻出故障,但元件的磨損肯定加快了,出故障的幾率肯定增高了。

  自動顆粒計數器有兩類(見圖8-8)。先研發出來的是便攜式,離線的。需要從設備中取出一些液壓油來檢測。由于風力發電機的需求,又研發出了在線式的可以固定在液壓設備上持續檢測。檢測結果除直接顯示外,還可傳輸給上位計算機。
 

  圖8-8自動顆粒計數器

  a)便攜式檢測器b)在線檢測器

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部分文段和圖片摘自:    
 
《白話液壓》
 
作者:張海平
 
由興迪源機械編輯
 
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