工程機械液壓系統(tǒng)固體顆粒污染的分析與控制

qiaoyj2008

工程機械的工作可靠性和使用壽命與液壓系統(tǒng)的污染狀況有著極為密切的關(guān)系,。根據(jù)國內(nèi)外統(tǒng)計資料,，工程機械液壓系統(tǒng)的故障大約有70%是由于液壓系統(tǒng)的污染引起的,，其中由固體顆粒污染物引起的液壓系統(tǒng)故障占總污染故障的60%~~70%,。 4 [6 o% c% B: i: S0 H& s0 S4 s% G8 Q ! W& `5 S! w: ]7 v* P1 P4 T      液壓系統(tǒng)的污染直接影響著整個液壓系統(tǒng)的工作好壞,。液壓系統(tǒng)目前面臨需要克服的難題是如何有效地降低和控制系統(tǒng)的污染,，以確保各種液壓元件及整個系統(tǒng)的可靠性和使用壽命。因此,，合理分析和有效控制液壓系統(tǒng)的污染是確保工程機械液壓系統(tǒng)正常工作并延長使用壽命的關(guān)鍵,。

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精密鋼管剖開后內(nèi)壁清潔度圖 ; p- K3 f- N) Z6 y, i4 Y

1、液壓系統(tǒng)污染物的來源 4 L( l; a( `; g, T& b. X4 V# H      液壓系統(tǒng)的污染源主要有潛在污染物,、再生污染物和浸入污染物,。歸納起來，液壓系統(tǒng)中的污染物的類型大致可分為固體顆粒,、空氣,、水、化學(xué)物質(zhì)和微生物等,，其中,，固體顆粒污染造成的危害最大。 2,、固體顆粒的危害與產(chǎn)生的原因       在各類污染物中,，固體顆粒是液壓系統(tǒng)中最普遍且危害性最大的污染物。在液壓系統(tǒng)污染造成的故障中,，20%源于腐蝕,，而50%的機械性磨損是由于固體顆粒的存在所造成的元件表面損壞所致。 2.1 ,、固體顆粒的組成與分布的 $ z/ b% q: J. s! K% ~+ L2 ~       固體顆粒主要由剝落物,、膠質(zhì)、金屬粉末,、空氣中帶來的粉塵,、砂子、研磨粉,、沉積物和纖維等組成,。其在液壓系統(tǒng)中分布見表所示。 . [3 l4 \0 K6 N1 ^2.2   固體顆粒的主要來源       固體污染物主要來源于以下幾個方面： 0 R8 `7 Y( q8 D9 g . Q* P, r: v/ i# U6 c% S0 K（1）系統(tǒng)硬管管道內(nèi)壁附著的片狀鐵銹,，酸洗后殘留在管內(nèi)的化學(xué)藥品類,； ( B. ]; R. V. b7 y! c6 ] （2）硬管在切割和套絲等加工過程中存留的鐵屑； 2 i! U9 W0 @4 |; J* r （3）密封件,，密封圈殘渣,。由于結(jié)合部位的銳邊及尺寸予緊等條件限制，可能將密封件部分損壞,，損害部分直接進入系統(tǒng),； + [" W9 a* D' M+ y6 w（4）高壓軟管總成內(nèi)部灰塵及部分接頭部位殘留膠狀碎片； # S% t" A+ t6 V) h （5）液壓系統(tǒng)裝配現(xiàn)場由于環(huán)境因素進入管道內(nèi)部的石子,、塵土等,，這種情況并不多見； （6）液壓元件內(nèi)部存留的型砂殘留物,、加工鐵屑,、密封殘渣等。由于液壓元件出廠前都經(jīng)過必要的清洗和檢驗,，所以這種情況不多見,。 ) k3 S5 K6 n2 b! [% p( |% V 2.3  固體顆粒污染的危害 ) ~+ [, u; L  G% s8 k; {8 Z 0 x. `. O, ^$ B& W5 \, m6 \2.3.1  粘著和堵塞過濾器孔眼和各種間隙、通道,，從而使液壓泵運轉(zhuǎn)困難,，產(chǎn)生氣蝕和躁聲。 * ]) Y. W0 W% ~$ N# V + S* n5 B" O1 X, ^- _% ?1 _  M2.3.2  破壞潤滑油膜,，增大機器的摩擦力和磨損,。固體粒子會使厚度小于固體粒子尺寸0.6倍的潤滑油膜破壞而失效，從而使機器的摩擦力和磨損明顯增大,。磨損有五種磨損形式：磨料磨損,、沖蝕磨損、粘著磨損,、疲勞磨損和腐蝕磨損,。其中最主要的是磨料磨損。以上每一種磨損都會產(chǎn)生新的磨損,，從而進一步加劇元件的磨損,。磨損會導(dǎo)致液壓元件產(chǎn)生泄露,，效率降低，使用壽命縮短甚至損壞,。 ; D# s: z+ i- L$ K, |% E2.3.3  加速密封材料磨損,，增加外瀉漏量。固體顆粒會加速液壓缸密封裝置的損壞,，使液壓缸運動表面拉傷,、磨損，導(dǎo)致液壓缸內(nèi)外泄漏增加,，推力不足或動作不穩(wěn)定,，爬行，速度下降,，產(chǎn)生異常響聲與振動,。 4 k* |2 u0 @0 V: q : Y' k* e8 Y4 l# V2.3.4  部分或全部堵塞液壓元件的孔隙，使控制元件動作失靈 / x7 v  D  C6 p* T: S- P2 O1 W) Q2.3.5  固體顆粒中的金屬和金屬化合物粒子會對油液的氧化,，變質(zhì)起催化作用,，油液的氧化將劣化油液質(zhì)量，降低潤滑性能,。       當元件的間隙被固體顆粒所淤塞,，會產(chǎn)生磨損的鏈式反應(yīng)，磨損鏈式反應(yīng)的產(chǎn)生是因為系統(tǒng)中的磨損污染物不能得到有效的控制,，使得系統(tǒng)元件進一步磨損,，產(chǎn)生更多的固體顆粒。從而進一步影響整個液壓系統(tǒng)的性能,。因此,，采取有效措施去除油液污染物，尤其是固體污染物,，是保證工程機械液壓系統(tǒng)正常工作的前提,。 3、防空措施   [$ T. Q- W. g1 ]1 T3 f8 X , l" J) J+ N( L# p6 z# ~      液壓系統(tǒng)的污染控制,，貫穿于液壓系統(tǒng)的設(shè)計,，制造、裝配,、使用和維護等整個過程,，解決液壓系統(tǒng)污染不可能完全去除污染物，而是通過污染控制措施,，使系統(tǒng)的污染度保持在系統(tǒng)關(guān)鍵液壓元件的污染承受范圍以內(nèi),，從而達到合理的平衡。對液壓系統(tǒng)污染的控制主要有兩種措施：一是防止污染物侵入系統(tǒng)；二是對系統(tǒng)油液進行過濾凈化,。 . F! J9 x2 a5 {2 y" c3 W 6 Z- ~& R6 w) a+ T/ o1 f7 A3．1  設(shè)計階段的污染控制 6 v  s& Z6 l+ f: w 8 u8 N- L) B  J4 s1 P2 K2 a2 b9 {      在設(shè)計階段,，應(yīng)慎重選用易于產(chǎn)生顆粒雜質(zhì)而污染系統(tǒng)油液的裝置、結(jié)構(gòu)等,。如從控制固體顆粒污染角度,，寧可選凸緣連接結(jié)構(gòu)而少用管接頭，因為裝配維修時管接頭產(chǎn)生大量磨屑,；油箱呼吸口設(shè)計位置高一些，并盡量掩蔽些,，以防雨水和灰塵侵入,；軟管可選用加襯里的油管等等。 5 D; p/ Y3 Q3 H1 {       在設(shè)計階段最重要的是濾油器的設(shè)計和選擇,。設(shè)計時,，可考慮在對液壓油污染較敏感的液壓元件進油處增設(shè)吸油濾油器，在容易產(chǎn)生磨屑的液壓元件的回油處濾油器,，在關(guān)鍵性液壓元件的進油口設(shè)置輔助濾油器,，在污染物侵入量大的系統(tǒng)中，安裝旁路過濾以作為在線濾油器的補充,，改善清潔度,，延長濾油器使用壽命等等。 4 I  q5 x& _: V' L 3．2  制造階段的污染控制 & _7 m" `: d1 h) @0 o+ R4 q       外協(xié)外購件如各種閥,，高壓軟管,，缸等以及液壓油要嚴格進行進廠檢驗。關(guān)鍵件需進行加載,，跑合和清洗,。除外購的液壓元件以及一些軟管外，在現(xiàn)場配制的液壓管道必須經(jīng)過酸洗除銹,。管道按以下工藝流程進行：脫脂,、酸洗、中和,、鈍化,、干燥、涂油,、封閉,。酸洗前應(yīng)將經(jīng)過脫脂處理后的管子用凈化壓力水沖去關(guān)內(nèi)外壁的堿性溶液和洗去油污。所有密封面,，絲扣等必須涂油覆蓋以后才能進行清洗,。       酸洗處理后，必須對管道進行打壓沖洗,，打壓沖洗是液壓系統(tǒng)裝配過程中非常重要的環(huán)節(jié),。管道經(jīng)過打壓沖洗以后,，可以將管道中雜質(zhì)沖去。沖洗時重點對焊口,、法蘭,、變徑、三通及彎頭部位定時進行均勻敲打,，使這些部位的雜質(zhì)振落隨油一起沖走,。       應(yīng)注意管道的酸洗與打壓沖洗應(yīng)在裝配前夕進行，因為過早進行這些處理而長期擱置不用,，管道裝配時仍有生銹的可能性,。 " E+ H  X  p4 `, J, j4 a; \, B) u      裝配前，所有需要清洗的液壓元件和輔件都必須清洗干凈且用密封塞閉油口,，裝配時,，首先要防止環(huán)境污染，有條件可使室內(nèi)壓力高于室外,，防止大氣灰塵污染,。其次，采用干裝配,，即各元件清洗后用干燥的壓縮空氣吹干以后裝配,。最后，裝配人員應(yīng)將裝配工具,、濾網(wǎng)以及加油容器保持清潔,，并嚴格按照有關(guān)的操作規(guī)程進行裝配，盡量減少人為因素所造成的污染,。

齊魯大帝

不錯,，學(xué)習(xí)了，謝謝