液压油污染控制与分析

　　（一）前言

　　液压传动是以液体为工作介质来传递能量与信息的传动方式。在目前四大类传动方式(机械、电气、液压、气压)中，液压传动的优点是非常明显和突出的，因而得到国内外各行各业的普遍认可和广泛应用。作为传递介质和转换能量并进行控制的液压传动的工作介质，同时起着润滑、密封、防锈和冷却等作用的液压油，其品质好坏、性能稳定与否，将直接影响着整个液压系统能否可靠、有效地工作。在液压系统的诸多故障中，油液污染是主要因素之一，常有“70%的故障是来自液压油”之说[1]。因此，分析油液污染原因及其危害，并寻求解决、控制的措施，对保证设备稳定运行、延长元件使用寿命具有十分重要的意义。

　　（二）液压油污染的原因及危害

　　液压油的污染物是指混杂在液压油中对系统和元件有害的各种物质和能量。这些污染物主要从以下途径产生：

　　1.水分。水分主要来自潮湿的空气和外界的淋入。油中含有水分，水在液压系统中就是有害物质，即污染物。水对液压系统造成的危害很大，可表现为以下几个方面：（1）水与油液中的金属硫化物等作用产生酸性物质，对元件产生腐蚀作用；（2）与油液中某些添加剂作用产生沉淀物和胶脂等有害物，加速油液的劣化变质及对阀芯产生粘滞，也会使过滤器的滤芯产生堵塞；（3）使油液乳化，降低油液的润滑性能；（4）低温工作条件下，水会结成冰粒，堵塞控制元件的间隙或小孔。油中含水量越大，对液压系统的危害就越大。对一般的液压系统，要求油液含水量不高于 0.03%[2]。

　　2.空气。造成空气污染的原因主要有以下几个方面：（1）吸油管密封不良或油箱泄漏造成滤油网外露，泵在吸油时吸入大量的空气；（2）蓄能器气动系统串气、漏气；（3）当系统停止运行时，局部漏油形成真空，外部气体受大气压作用从密封不严处渗入；（4）油压突然下降时，原溶于油中的空气很快释放，形成泡沫进入循环。空气存在于液压系统中是十分有害的。常见空气存在于液压油中的形式有溶解、悬浮和游离。空气混杂于液压油中，可能使液压元件局部产生气蚀，同时伴随着冲击和噪声发生；由于液压油中含有空气，液压油的体积模量会减小，液压系统的刚性就会减小，功率损失加大，造成效率降低、润滑条件恶化，驱动系统压力不足和软操作，反映迟缓；油中气泡瞬间压缩还会使气泡温度急剧升高，引起油温升高、加速油液氧化；空气还会加剧液压元件表面的氧化作用，引起油品劣化变质。

　　3.固体颗粒污染物。固体颗粒污染物是液压油中最常见、最主要的污染物，固体污染物由三个渠道生成：（1）外界浸入的污染物，例如油箱、管道、阀等元件，它们在外界环境下工作，灰尘、砂粒等不可避免地会侵入液压油中形成固体颗粒污染物；（2）残留污染物，液压元件和系统在制造装配过程中，由于清洗不彻底，铸件、焊件等残留物就会成为液压油中的固体颗粒污染物；（3）生成污染物，是指液压系统在工作过程中不断生成的有害颗粒。例如液压元件不断磨损，就会产生固体颗粒而成为污染物。固体颗粒污染物的存在会降低油液的理化指标，使泵、马达的滑动部分及阀运动副表面划伤、磨损(产生新的污染物)、配合间隙大，加剧泄漏，导致其性能下降，还会造成阀口和滤芯的堵塞，产生噪声导致失效。