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 C7 Z4 x8 V+ h; D- b   Z- r& O7 \8 I: x' b9 l% S% B/ y      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。 * u8 T: I9 g0 Q4 w0 |

精密鋼管剖開后內(nèi)壁清潔度圖 " t- T3 [5 ?( E - K4 w& d- I6 U6 k) p7 S/ X

1,、液壓系統(tǒng)污染物的來源       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 2 a  n4 y2 T" L4 E       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,。 0 i( s/ C9 L* M; c % J& W+ ?! S, @7 e- H& {, e) y2.2   固體顆粒的主要來源 8 M5 r4 ?# T! U* g2 t' i5 c      固體污染物主要來源于以下幾個方面： . Z& o' V' v' @! n( K1 x6 y3 n " p' @, k/ f7 x5 L1 m（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,； 8 G, b0 }  M: p" N' u # L8 b/ I  Q. o* G; b9 g3 e+ H6 ~（2）硬管在切割和套絲等加工過程中存留的鐵屑,； + k) u3 G3 |3 b6 \5 p0 \ 8 q. ?. ^* j: x（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)； （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,； ' A& E; O$ h0 Z: x# D( d# ^% [ ( S2 _0 R" h* L3 f  b7 V（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,； ) x7 |6 [- a( @$ c（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。 % T2 z/ f! |+ \ 2.3  固體顆粒污染的危害 2 @& D- o7 [8 ^ 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,。 4 I" j* R! S3 v ; T" |: i, K- F: O, m( b  |2.3.2  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。 2.3.3  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,。 - m& }+ q  Y" O2 P9 Z' L. ?5 s8 X 2.3.4  部分或全部堵塞液壓元件的孔隙,，使控制元件動作失靈 2 g( z. A0 n1 x4 t+ D; s, g0 W4 ], [ 5 k" d+ f9 R4 G8 W( [6 O2.3.5  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,。 , k  Y, n7 u% e) [# i      當(dāng)元件的間隙被固體顆粒所淤塞，會產(chǎn)生磨損的鏈?zhǔn)椒磻?yīng),，磨損鏈?zhǔn)椒磻?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。   ~9 p9 z5 P) F. ~8 c 3,、防空措施 $ l# P2 [/ w* L+ g' v5 ~       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。 3 D1 N4 p, O. A3 {/ u) N! U, F 3 d! `6 i( i: o2 c/ Y9 Y& I" p. Z3．1  設(shè)計階段的污染控制       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,。 0 b$ S2 ^' J( Z3 `" u       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,。 3．2  制造階段的污染控制 # A, P8 |  P+ o; g& [ ! b9 ^% X5 N8 u. `      外協(xié)外購件如各種閥,，高壓軟管，缸等以及液壓油要嚴(yán)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。   P  P' t( M$ b! U & [6 H3 k  K2 j% K8 Q      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,。 / C$ A6 R9 y1 N! M8 U1 g      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,。       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(yán)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,。 ! G- T4 I' R' ^, U! S

齊魯大帝

不錯，學(xué)習(xí)了,，謝謝