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液压系统中液压油油液的污染对系统的影响

浏览:1030     发表时间:2016-07-04 13:55:15

液压系统中液压油油液的污染是液压系统发生故障和工作寿命降低的主要原因。液压油的污染,会导致液压设备在运行过程中产生异常和磨损,因而危及整个设备系统安全运行。本文分析了造成液压系统液压油污染的主要原因,并对液压油污染的危害进行了分析。  液压油是液压机械的血液,具有传递动力、减少元件间的摩擦、隔离磨损表面、虚浮污染物、控制元件表面氧化、冷却液压元件等功能,液压油是否清洁,不仅影响液压系统的工作性

液压系统中液压油油液的污染是液压系统发生故障和工作寿命降低的主要原因。液压油的污染,会导致液压设备在运行过程中产生异常和磨损,因而危及整个设备系统安全运行。造成液压系统液压油污染的主要原因,并对液压油污染的危害进行了分析。
 液压油是液压机械的血液,具有传递动力、减少元件间的摩擦、隔离磨损表面、虚浮污染物、控制元件表面氧化、冷却液压元件等功能,液压油是否清洁,不仅影响液压系统的工作性能和液压元件的使用寿命,而且直接关系机械能否正常工作,液压机械的故障直接与液压的污染度有关,因而了解液压油污染的类型和掌握控制液压油污染是液压系统正常工作的保障之一。

  油液污染的原因

  液压油的污染主要是由外部原因和内部原因造成的。外部原因是固体杂质、水分、其他油类及空气等进入系统;内部原因除了原有新油液带来的污染物外,在使用过程中相对运动零件的磨损和液压油理化性能的变化。由于导致污染杂质侵入的各种因素的影响,液压油可能受到不同程度的污染。根据杂质的侵入方式不同,污染可分为三种类型。

  潜在污染

  零部件在加工、装配、试验、储存、运输等过程中,铸造型砂、切屑、磨料、焊渣、锈片、涂料细片、橡胶碎块及灰尘等有害物质在液压系统开始工作之前,就已潜伏在系统中,造成液压油的先天性污染。

  侵入污染

  装配、使用过程侵入污染物
  液压系统工作过程中,风沙、灰尘、潮气、异种油等外来污染物,均可通过油箱透气孔和加油口侵入系统:通过液压缸往复伸缩的活塞杆及管路连接处、注入系统中的油液、溅落或凝结的水滴、流回油箱等各种渠道侵入液压系统,使液压油污染。应当注意油箱加油方式。如手工加油,将会使系统污染增加4-7倍。潮气进入油箱,在环境和系统存在温差的情况下,凝结成水,沿箱壁流入油中。
  液压油带入污染物
  一般认为,新油是清洁的。其实这种看法不正确,因为即使是新买来的液压油,也不可避免的含有污染物,如盛液压油容器的涂料和镀层、注油软管的橡胶以及大气中的灰尘等可能进入油液。
  修理时侵入污染物
  液压系统在检修过程中,由于工作环境、工作人员操作不当及工作人员疏忽等原因,不可避免的使灰尘、棉绒等污染物侵入液压系统。

  再生污染

  零件磨损产生的残锈、剥落的漆片、磨损颗粒、过滤材料脱落的颗粒或纤维,液压油发生物理、化学、生物变化的生成物,使金属腐蚀,出现颗粒、锈片等均可造成再生污染。


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  油液污染的危害

  油液污染直接影响液压系统的工作可靠性和元件的使用寿命。国内外资料表明,液压系统的故障大约有70%是由于油液污染引起的。液压油的污染主要应控制固体颗粒污染物、水分和空气的混入。

  固体颗粒污染物对液压元件的影响

  液压元件的性能下降与固体颗粒污染物的数量、尺寸、形状、密度和硬度有关。其中污染物的数量和尺寸起主要作用。
  对液压泵影响
  液压油中的固体污染颗粒使液压泵相对运动零件的表面磨损加剧。使零件表而刮伤、咬死、泵的效率降低,致使泵很快出现故障,寿命缩短。
  对液压阀的影响
  (1)颗粒杂质对溢流阀的影响。因为油液中颗粒污染物对溢流阀的影响主要表现为不规则磨蚀阀的密封面和主阀阀芯阻尼孔。此外污染物往往还堵住相互运动的配合间隙,使摩擦阻力增大,结果影响到零件上力的平衡,从而使阀的性能发生变化。油液对溢流阀静特性的影响主要有以下几方面:a.开启和关闭压力发生变化;b.在规定的流量范围内压力发生变化;c.出现滞后现象。油液中的固体颗粒以高速连续冲击零件表而,从而产生冲蚀磨损。随着阀芯和阀座密封面的磨损,阀芯在弹簧力作用下移进阀座以保持与阀座接触。这样,由于在阀芯上的液压总力增大(磨损后受力面积增大)和弹簧力变小,从而溢流阀的开启压力降低,改变了溢流阀的工作特性。
  (2)颗粒杂质对滑阀的影响。油液中的颗粒污染物引起滑阀失效的形式主要是污染磨损和污染卡紧。颗粒污染物随泄漏油进入滑阀的环形间隙,对阀芯和阀体相对运动表面产生磨损,从而使阀的泄漏增大。此外,颗粒污染物在滑阀间隙内堵塞和淤积,以致引起滑阀的污染卡紧。经验表明,污染卡紧是滑阀最常见的故障和失效形式。
  (3)油液污染对电液伺服阀和比例控制阀的影响。电液伺服阀是液压伺服系统中的重要元件之一,由于这类阀非常精密,因此它比其它液压元件对污染都更为敏感。油液污染对伺服阀和比例阀的危害作用主要有以下几方面:a.淤积和堵塞引起阀芯卡紧;b.磨损阀的关键表面和孔口;c.堵塞阀的控制孔。污染卡紧是伺服阀和比例阀的主要失效形式之一。由于颗粒污染物在间隙内淤积,引起摩擦力增大,因而导致滞环增大,响应缓慢和工作不稳定。当主阀淤积力大于先导级的驱动力时,则阀不能动作而使控制失灵。
  对液压缸影响
  灰尘颗粒在液压缸内会加速密封的损坏,缸内表面拉伤,泄漏增大,推力不足或动作不稳定、爬行、速度下降、产生异常的声响与振动等故障。
  对滤油器的影响
  液压油污染达到一定程度后,会引起滤网堵塞,液压泵吸油困难,回油不畅而产生气蚀振动和噪声。若堵塞严重时,会因阻力过大而将滤网击穿,完全丧失过滤作用,造成液压系统的恶性循环。

  水分对液压元件的危害影响

  液压系统中的水分虽然是液体,但混入油中后危害性很大,它会使油乳化润滑性能降低,是元件及管道生锈,磨损加剧。同时水分在高温下蒸发而产生气蚀,使元件及液压油的寿命受到严重影响,水在油箱中分离出来沉淀到油箱底部,下次开车时又被泵吸入,造成液压泵烧伤。

  空气对液压元件的影响

  液压油中存在的以气泡形式混入的空气,对元件将产生极坏的影响。主要有以下几方面:
(1)使泵马达类元件产生气蚀、异常噪声,使元件寿命及效率降低;
(2)使阀类元件的高流速部位产生气蚀,使金属腐蚀、元件振动;
(3)使执行元件的控制位置不准确,响应性降低、产生爬行等。
  液压油的洁净程度对液压系统的工作性能和液压元件的使用寿命有着重要的影响,并直接关系到机械的正常工作,了解液压油污染的类型和掌握控制液压油的污染程度是液压系统正常工作的重要保障。本文通过分析液压油污染的主要类型及危害,对进一步研究液压系统污染控制具有一定指导意义。

 

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