浅谈液压系统工作介质污染与控制措施 液压系统介质温度越高

　　随着国民经济的迅速发展和改革开放的不断深入，各种类型的机械广泛应用于各种建设领域。在液压传动系统中，工作介质一般为矿物油。液压油质量的好坏，不仅影响着机械的正常工作，而且会造成液压系统零部件的严重损坏。
　　一、工作介质污染的原因
　　残留物主要是液压元件在制造、储存、运输、安装过程中带入的砂粒、磨料、铁屑、焊渣锈片和灰尘，虽经清洗但未清洗干净而残留下来的残留物所造成的液压油液污染；侵入物主要是系统周围环境中的污染物，空气、尘埃、水滴等侵入系统所造成的液压油液污染；在系统正常工作过程中，在有相对运动位置处以及密封材料处由于摩擦而产生表面微粒脱落，油箱内壁上涂料的脱落，油液老化后的生成物和水分等构成了油液的生成物污染。由于使用不同品种、牌号的液压油其化学成分发生改变从而使油液的性状发生改变也造成了油液的污染。
　　二、工作介质污染的危害
　　液压系统的故障至少有75%以上是由于液压油的污染所造成的。液压油被污染会大大降低了液压系统工作的可靠性和寿命。如果有杂质颗粒进入到系统元件的有相对运动或有相对运动趋势的部件间如齿轮泵的齿轮端面和两端盖侧板、齿顶和壳体之间、叶片泵的叶片与叶片槽、定子与转子（叶片顶部）之间、滑阀的阀体和阀芯间等，均有可能造成磨损的加剧或出现卡死故障。液压油的污染使液压系统产生故障或损坏的形式有以下几种类型：
　　1.性能不稳定
　　工作介质中的污染颗粒一部分来自液压元件的磨损（这是由液压系统内部生成的）；还有一部分颗粒来自于外界，是在液压系统的装配或维修时带入的。由于液压油中的污染物部分或全部堵塞了液压元件的节流孔或缝隙，就改变了液压系统的工作性能，引起动作失调，甚至系统完全失灵。因此，液的颗粒污染是液压系统失效的最主要根源，如图1所示。
　　2.性能恶化
　　工作介质中固体颗粒污染物会加速液压油缸密封装置的损坏，使缸运动表面拉伤、磨损、导致内外泄漏增加，推力不足或动作不稳定，爬行、速度下降，产生异常的响声与振动等故障，使系统性能恶化严重影响了系统的可靠性。
　　3.元件损坏
　　液压油中混入水分或不同品种、牌号的油都会引起油液变质。变质后的液压油对元件的机械效率、容积效率等性能以及寿命等都有很大影响。例如，胶状悬浮物会把节流（阻尼）孔堵死或使阀芯胶着，使动作失灵，造成元件不能正常工作直至损坏。
　　三、工作介质污染的控制措施
　　1.检查
　　（1）颗粒记数法，在设备中抽取一定量的样油，通过真空过滤并将分离出来的油液进行处理，使用仪器计数污染物的形状及其数量来确定该工作介质污染程度及污染源。目前常用的自动颗粒记数法（遮光法）。
　　（2）光谱元素分析法，根据磨损金属的成分和含量趋势，判断设备有关部件的磨损情况及工作介质污染程度及污染源。
　　（3）铁谱磨损分析法，可以检测在用工作介质磨损颗粒的形状、成分、大小和数量并对磨损颗粒形状、大小、数量进行分析，判断设备的异常磨损类型、程度及异常磨损部位。
　　（4）野外作业的工程机械一般都没有条件进行系统的油液含水量的检查，最简单的查验办法是待整机设备静置一夜后，将油箱底部放油螺塞拧开，放出少许到一个容器里，现场观察油液中是否含有水分；另将未用过的油和用过的油各取油样一份，在相同的温度和玻璃器皿中进行比较，如果油的颜色差别很大或有特殊的气味，说明油已变质，需更换。
　　2.控制
　　液压油被污染的原因很多，且自身又在不停的产生污染物，要彻底解决液压油的污染问题很困难，只能将液压油的污染控制在一定的限度。
　　（1）防止污染杂质从外界侵入液压油，主要是空气、水、灰尘、棉丝、纤维、固体颗粒等侵入污染物。这些污染物在液压系统工作或维护检修时，通过液压缸活塞杆、油箱呼吸孔、胶管接头、空气过滤器、更换滤芯和液压油、清洗和检修中拆装液压缸、阀及所用工具等随液压油进入液压系统。因此在设备使用中要注意防尘防水，保持液压系统的封闭性并要做得定期检查；对系统中产生的气体要采取通过排气装置排除；油液在进入液压泵吸油口前要通过滤网去除部分污染物；新油必须经过沉淀过滤后才能加入油箱；为了防止气体进入系统，要经常检查连接部位的密封情况，发现泄漏及时解决。
　　（2）清除系统元件在加工和装配时残留的污染物，采取“干装配”的方法，即在装配前应先清洗元件并用干燥的压缩空气吹干，确认各元件符合污染度要求才可安装。在装配液压系统时，注意清除管道连接部位的焊瘤和焊渣，防止杂质留在系统中。油箱在安装前要彻底清洁干净，油箱内壁要进行处理，防止漆皮、铁锈对系统污染，并且油箱装上有效的防尘装置。
　　（3）控制工作温度，一般液压系统的正常工作温度最好控制在65℃以下。有资料表面当油温超过55℃时，油液氧化加剧，当油温超过这一温度后温度每升高9℃，油液的氧化作用就增加一倍，油的使用寿命缩短一半，另外油液中混入的水分和其他液体都会发生变质反应，变质后的液压油对元件的机械效率、容积效率等性能以及寿命等都有很大影响。例如一些胶状悬浮物会把阻尼孔堵死或使阀芯胶着。因此，对不同用途和不同工作条件的机器。应有不同的允许工作油温。工程机械液压系统允许的正常工作油温为35℃～55℃，最高为70℃。在设备使用过程中要监控工作介质的温度，并采取通冷却水、冷却油或风力等冷却措施控制温升。
　　（4）使用较高精度的过滤器，根据系统和元件的不同要求，分别在吸油口、压力管路、伺服调速阀的进油口等处，按照要求的过滤精度设置滤油器，以控制油液中的颗粒污染物，使工作介质保持清洁延长元件寿命并保证液压系统性能可靠、工作稳定。过滤器可按照过滤精度、通流能力、工作压力、油液黏度、工作温度等条件来选用，保证系统对工作介质的要求及长时间保持标称的通流能力。
　　总之，液压系统工作介质的污染是多方面的并回给系统造成很多的故障，工作介质的污染必须得到有效的控制，从而减少系统的故障。
　　（作者单位：山东省烟台工程职业技术学院）