返回 捷承净化 > 新闻中心 > 常见问题 >

液压油污染的危害、原因及防止

   首先分析了液压系统污染的危害及原因,然后研究了污染的测量方法,如显微镜计数法,称重法,光电比色法,阻塞法,自动光学测定法,最后阐述了防止污染具体措施,主要包括液压油在使用前的清洁工作,液压系统安装过程中的清理工作,保持液压油清洁,采用合适的过滤器,及时更换油液,注意做好液压油的工作温度和油箱油位控制等内容。

  1、污染的危害

  液压系统中的油液可以起到润滑的作用,避免元件之间的摩擦力过大导致的元件磨损和表面氧化,影响设备的正常运转;同时液压油液还可以帮助传递功率,隔离系统中的杂质, 辅助设备冷却,可谓功效意义重大。然而,当油液中含有水分、空气、微小固体物及橡胶黏状物等杂质时,将会破坏其原有功效,导致系统运行中的各种故障。

  (1)杂质会将系统中的滤油器阻塞,导致液压泵运转不灵,同时伴随出现噪声。

  (2)液压元件中的微小孔道和缝隙被杂质污染和阻塞,会导致液压阀动作失灵,零件出现磨损而不能正常工作;另外,如果杂质的渗入造成了密封件损坏,那么就会导致液体的外泄漏增加,事故率上升。

  (3)如果液压油中混入了水分和空气,降低了油质纯度,就会使液压油的润滑能力受到严重影响,同时液压油的氧化变质速度也会迅速提升;空气杂质产生的气蚀,不只会造成液压元件的腐蚀,还会导致整个液压系统稳定性不足,出现振动、爬行等不良现象。

  2、污染的原因

  液压油遭受污染的原因多种多样,其常见污染物的来源一般如表1所示。

表1 液压油中的污染物

分类 来源 污染物的成分

外界侵入的污染物

液压油运输过程中带来的污染物 尘埃、水分、杂质

液压装置组装时残留下的污染物

切割碎屑、毛刺、型砂、磨粒、焊 、渣铁锈

从周围环境中混入的污染物 空气、尘埃、水分

工作过程中产生的污染物

液压装置中相对运动件摩擦磨损时产生的污染物

金属微粒、锈斑、涂料剥离片、涂料剥离片

液压油物理化学性能变化产生的污染物

水分、气泡、液压油变质后的胶状生成物

 

  3、污染的测量方法

  液压油的污染用污染度来表示。污染度的标准很多,表2和表3为美国NAS的两种表示法:前者是计数分级标准,后者是计重分级标准。

表2 NAS污染度分级标准(100mL液压油中颗粒重量)

级别 100 101 102 103 104 105 106 107 108

重量

(mg/100mL)

0.02 0.05 0.10 0.30 0.50 0.70 1.00 2.00 4.00

表3 NAS1638污染度分级标准(100mL液压油中颗粒数)

尺寸

范围(³m)

污染等级
00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

12

每100mL 油液中所含颗粒的数目
5~15  125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000 32000 64000 128000 256000 512000 1024000
15~25 22 44 89 178 356 712 1425 2850 5700 11400 22800 45600 91200 182400
25~50 4 8 16 32 63 126 253 500 1012 2025 4050 8100 16200 32400
50~100 1 2 3 6 11 22 45 900 180 360 720 1440 2880 5760
>100 0 0 1 1 2 4 8 10 32 64 128 256 512 1024

 

  测量液压油污染度的方法有多种,下列五种方法:

  (1)显微镜计数法:取液压油样本,一般以100毫升为宜,将样本经过真空过滤后,获得一定的颗粒,这些污染颗粒经过溶剂处理后放显微镜下观察,获取其相关的尺寸和数量信息,然后与表2对照,得出液压油的污染度。显微镜计数法的测量比较直观,能够在检验中直接明确颗粒的种类、大小和数量,从而判断污染的成因;但是由于其操作周期长、劳动强度大、技术水平要求高且测量精度偏低,因此在实际使用中受到了一定的限制。

  (2)称重法:称重法的大体步骤与显微镜计数法一致,只是在获得污染颗粒之后,我们采用的是天平称重法来确定液压油的污染等级。天平称重法与显微镜计数法的优缺点是相对的,它的设备、操作都比较简单,获得的重复精度也较高,因此比较常见,但是他无法直接判断出污染颗粒的种类、大小和数量,因此如果需要详细数据时,还需要进行后续操作。

  (3)光电比色法:取一定数量的污染油样与未经污染的液压油,利用滤油片将二者过滤并用红外线照射两个滤油片表面,经过一段时间的红外线吸收之后,光电传感元件把这两个滤油片产生的红外线吸收量转化成电量并投射到集成电路进行运算、放大和指示。

  (4)阻塞法:将100mL的油样通过规定孔隙大小的滤纸,由于滤纸逐渐被阻塞,油液的流速减慢,后一半被试油液通过滤纸的时间加长,测出前一半液压油和后一半液压油通过滤纸的时间差值,就代表阻塞指数。这种方法适用于测量5um以下的颗粒。

  (5)自动光学测定法:有光遮蔽法和光散射法两种。光遮蔽法利用光源照射油样,使被污染液压油中颗粒产生投影于光电传感器上,这一过程中所发出的脉冲信号就是用来测定污染度的主要指标:脉冲信号的强弱、多少与污染颗粒的大小和数量成正相关,因此只要将测得的信号与未被污染的标准颗粒产生的信号相比,可以算出油样中颗粒的数量与大小。

  光散射法主要利用强光光束照射油样,使油样中的颗粒发出反射光线(光电倍增管)并将这种光线经过电流变化来测定污染度。由于电流变化与颗粒的大小和数量相关,将测得的电流变化与标准颗粒产生的电流变化相比,就可以算出油样中污染颗粒的数量与大小。

  自动光学测定法实现了计数的自动化,同时抽样操作具有及时、快速、便利的优点,因此使污染测定更加简便、迅速、准确;但是这种方法也存在着一定的缺点,一是不能直接观察到污染颗粒,二是数据结果收到颗粒的分布密度、形状、折射率以及油样的供给速度影响,因此产生误差的可能性较高。

  4、防止污染的措施

  液压油污染对系统工作可靠性和元件使用寿命有直接影响,但其污染的原因很复杂,既可能由外界污染物造成,又可能由于液压油使用而产生脏物污染,因此解决液压油的污染问题是一项艰巨而又棘手的工作。因此在液压系统的整个生命周期之内,污染控制成为了系统设计、制造、使用和维护工作中的重点内容,为了延长液压元件的寿命,保证液压系统可靠地工作,我们必须将液压油的污染度控制在某一限度以内。

表4 液压油中允许混人的水分限度(重量%)

液压油在系统中的工作情况 水分限度
系统中潴留液压油,但能循环把回油箱 ≤0.1
系统管道中的一部分液压油不返回油箱 ≤0.05
系统管道中长期有背压,液压油极少流动

≤0.03

精密机械液压系统

 表5 液压系统允许污染限度

液压装置类型 NAS标准
计数法 秤重法
一般液压装置   7~10mg/100mL
使用电磁阀、调速阀的液压装置 11 102
具有15³m以下间隙的滑动部分的装置
使用伺服阀10³m以下滤油器的系统 9 101
液压实验台 12 108

 

  其措施有:

  (1)液压油在使用前做好清洁工作。由于液压油在运输和保管过程中就有可能会受到外界的污染,因此买来的液压油在使用之前,必须先静置数天,使其中的杂质沉淀下来,然后取油层上层部分过滤后再注入液压系统中使用。

  (2)在进行液压系统安装过程中,要格外注意做好卫生工作,防止液压元件组装中混入切割碎屑、毛刺、型砂、磨粒等污染物,影响系统的正常使用;做好油箱通气孔的密封工作,注意选择光滑、无毛刺的密封元件,防止造成污染。

  (3)液压油在工作中保持清洁,尽量防止工作环境中的空气、水分等侵入;一旦发生杂质侵入,应及时处理,防止问题扩大化。要做好日常的设备管理,经常检查并定期更换密封件和蓄能器中的胶囊。

  (4)采用合适的过滤器。这是控制液压油污染度的重要手段,应根据液压系统的不同情况,选用不同过滤精度、不同结构的滤油器。选择过滤器时,应考虑以下几方面性能要求:①过滤器的通油能力够大,压损小。②保证过滤精度与设计要求相符。③滤芯具有足够的强度和油污容量。④滤芯抗腐蚀性好,能在规定温度下长期工作。⑤滤芯的更换、清洗及维护方便。

  (5)及时更换油液。目前换油制度有两种,一种是定期换油制,一般规定第一次在一个月或者500h后进行,以后每2000h或一年换油一次。这种方法在工作中经常采用,但不科学,不是会造成油液污染过渡,就是会造成油液浪费;另一种是按质换油制度,他采用仪器定期检测油液,根据油液污染的状况来决定是否换油,这是非常科学的,这种制度还利用污染物的形状、大小和成分来判断哪个部位的状态异常,所以这种制度应该大力推广。

  换油前,整个系统必须清洗一次。系统很脏时,可用煤油清洗,待清洗完成后,排尽煤油,然后注入新液压油。

上一篇:液压油污染的来源、危害及其控制措施 下一篇:液压油污染的危害与防止