液压油中污染物的影响及控制

　　液压系统发生故障经常是由于液压油的污染而造成的,它严重影响着液压系统的可靠性及液压元件的寿命。由于液压油被污染,液压元件的实际使用寿命往往比设计寿命低,因此,液压油的正确使用,液压油污染的控制显得十分重要。

　　1　引起液压油被污染的原因

　　液压系统中,液压油是传递动力和信号的工作介质,同时还起着冷却、润滑和防锈的作用,研究表明:70%~85%的液压系统故障,归因于液压系统中的污染物,这些故障容易引起液压系统工作失效,使系统元件表面性能下降。然而液压油遭受污染的原因较为复杂,污染物的来源也是多方面的,因此分析液压油污染的原因尤为重要。

　　1.1　污染物的来源

　　1.1.1　外界侵入的污染物

　　①液压装置组装时残留下来的污染物,主要指液压元件在制造、储存、运输、安装、维修等过程中带入的沙粒、铁屑、磨料、焊渣、铁锈等,造成液压油污染。②从液压系统周围环境中混入的污染物,主要有空气、水滴、尘埃等,这些污染物通过系统中可能产生的缝隙侵入,如外露的往复运动的活塞杆、油箱的进出油口等,造成液压油的污染。

　　1.1.2　系统工作中产生的污染物

　　①液压装置中相对运动元件磨损时产生的金属微粒、密封材料产生的磨损颗粒、涂料剥离的碎片以及水分、气泡等。②液压油物理、化学变化时产生的污染物、油液变质后产生的胶状生成物等。

　　1.2　污染物存在的方式

　　悬浮颗粒:包括硬质颗粒(如:金刚石、切屑、硅砂、磨损的金属颗粒、金属氧化物等)和软质颗粒(如添加剂、水的凝聚物、油料分解物与聚合物、棉纱纤维等)水:游离水及溶解水。空气:溶解或悬浮在油品中的空气。化学物质或能量:摩擦中产生的化学物质和摩擦热。

　　1.3　液压油中污染物产生的过程

　　在液压系统设备运行过程中,污染物产生最多的是机械磨损和化学磨蚀,约占70%,是设备功能失效最主要的原因。机械磨损可分为磨蚀磨损、粘着磨损、疲劳损坏。化学磨蚀可分为:化学磨蚀和流体变质。

　　1.3.1　液压元件的磨蚀磨损

　　油液中的污染物引起元件各种形式的磨损。与运动件配合间隙尺寸相仿的颗粒是最危险的,它们进入运动件配合间隙内,对零件表面产生切削磨损(见图1)或疲劳磨损(见图2),使间隙发生变化,并产生更多的颗粒。尤其是介质在高压、高速流动条件下,这些颗粒对零件表面的冲击引起冲蚀磨损。

　　1.3.2　液压元件的粘着磨损

　　粘着磨损是指元件配合间隙中进入了稍大的硬质颗粒,在颗粒与元件的上下表面同时产生挤压、摩擦,造成较软的金属表面产生永久的划伤。尤其是大负荷、低速运转或油液粘度低会减少油膜厚度,导致某些凸起表面会粘结在一起。当相邻面移动时这些粘结点会被剪切而产生金属颗粒。(见图3)