液压传动系统油液污染分析与控制

　　液压传动有许多突出的优点,其能传递很大的力和力矩,单位功率重量轻,结构尺寸小,在同等功率下,其重量尺寸仅为直流电机的10%~20%左右;反应速度快、准、稳;能在大范围内方便地实现无级调速;易实现功率放大;易进行过载保护;能自动润滑,寿命长,制造成本较低。因此广泛应用于锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和国防工业中。几乎到了工程领域中,凡有机械设备的场合,都可采用液压传动。为提高液压系统的工作效率,获得最佳经济效益,有必要对油液的污染和控制做深入的研究。因为油液的污染会影响机器的正常工作,使元件过早磨损,甚至会造成设备事故。统计显示,液压和润滑系统的故障至少有75%是由于油液的污染所造成的。因此,为了确保机器液压和润滑系统的正常可靠运行,延长元件使用寿命,必须控制油液的污染。

　　1 污染的原因

　　1)系统内残留污染物。残留污染物主要指来自于液压缸、液压马达、泵、阀、管道、油箱等元件在加工、装配、包装、储存和运输等过程中残留的污染物,如金属切屑、焊渣、型砂及尘埃等。

　　2)工作期间产生的污染物。这主要指元件运动磨损产生的磨屑,油液氧化变质产生的颗粒和胶状物质,及因油中的水分或气蚀使管道及元件锈蚀产生的剥落物等。

　　3)外界侵入物。大多数机械工作环境尘土较多,工作中难免会有各种颗粒物侵入液压系统,如通过油箱呼吸孔、液压缸活塞杆和端盖间的密封及轴承密封处侵入系统的污染物,及元件拆装和油料补充过程中进入的污染物等。

　　归纳起来,油液中污染物的类型大致可分为固体颗粒、空气、水、化学物质和微生物等。

　　2 油液污染的危害

　　1)污染物会使节流孔或压力阀的阻尼孔堵塞,造成系统工作不正常或不能工作。

　　2)污染物会加速液压元件、传动元件的磨损,引起液压装置内泄漏量的增加、传动件运动副的间隙增大、机器噪声增加、效率降低。

　　3)污染物会引起滑阀阀芯卡死而造成事故。

　　4)若气体进入油液中,则会引起系统工作不稳定,工作机构出现/爬行0;动力元件出现/气穴0及/气蚀0等不正常现象。

　　5)油液中混入水分,会使油液变质,这不仅腐蚀零件表面和影响密封圈的工作性能,还会降低油液的粘度,影响液压系统的工作稳定和传动零部件的润滑性能。

　　3 污染物的分析及测定

　　3.1 污染物的分析

　　由于液压和润滑系统内部生成的各种颗粒污染物,含有大量反映系统内部状态的信息,因此,通过对油液中颗粒污染物含量及其成分的分析测定,可以对液压元件或机器零部件的磨损进行监测,并为液压系统和机械设备的故障诊断提供重要线索和依据。目前,对于液压和润滑系统油液污染分析的方法有以下几种。