液压元件污染对液压系统性能的影响

　　在液压系统中，污染通常指的是液压油的污染。人眼看起来很“干净”的油液，其中可能悬浮着大量的微小颗粒，正是这些颗粒对系统性能产生极大的有害影响,是液压元件正常工作的一大隐患，是造成液压故障的元凶。 美国流体动力研究中心菲奇博士指出，污染导致液压系统及元件故障的三种基本形式是不稳定、严重损坏和性能劣化，污染引起油压机械产生故障的主要表现为突发失效、间歇失效和退化失效。 例如，它对元件滑动表面产生直接阻力、磨擦阻力、间隙增大，使液压系统的压力下降，故障次数增加，不仅使机械设备发挥不了正常的工作效率，还会增加设备维修费用，从而引起一系列连带性损失，使企业付出沉重的经济代价^[1] 。

　　1 液压元件失效类型

　　液压油污染物颗粒大小不一、形状各异，并由多种成分构成，大多数是磨粒性的。 当它们与液压元件表面相互作用时，会从元件的表面上犁削和切削出碎片。 这种磨粒磨损与其造成的元件表面疲劳约占液压元件退化失效的90%。 污染物造成元件的失效也不尽相同。 根据其危害程度和造成的元件故障现象，可以把污染引起的元件失效分为突发失效、间歇失效和退化失效 。

　　1.1 突发失效

　　突发失效出现在一个尺寸较大的污染颗粒进入泵或阀配合副间隙中的时候，如在一个滑阀中，陷入一个关键部位的一个大颗粒能阻止阀芯完全关闭。当一个阀的控制节流孔被一个大颗粒堵住时， 就会造成节流阀的突发失效。 精细颗粒也能引起突发失效， 如一个阀可能因为细小污染物淤积到一定程度而无法工作。

　　1.2 间歇失效

　　间歇失效可能是由于一个阀座上妨碍该阀正确归座的污染所致。如果该污染颗粒很硬，使该阀不能正常落入阀座，而当阀再次打开时，该颗粒又可能被冲走，出现落座故障偶发现象。同样性质的颗粒可能导致这种情况再次发生，于是出现间歇失效。

　　1.3 退化失效

　　退化失效可能是磨粒磨损、腐蚀、气蚀、混气、冲刷磨损或元件表面疲劳的结果。 每一种损害都使系统元件中内泄漏增加，这会降低其效率或精度。这些变化一开始很难被察觉， 最终的结果可能是突发失效，对泵来说尤其如此。最容易引起磨损的颗粒是间隙里的颗粒， 它们刚好落入元件运动表面之间的关键间隙中^[2] 。

　　2 液压油污染对油压机械性能的影响

　　2.1 污染影响机械性能

　　在液压传动中，常见间隙形式有两种：一种是由两个平面形成的平面间隙， 如柱塞泵的缸体与配流盘;另一种是由内外圆柱表面形成的环状间隙，如柱塞泵的柱塞和柱塞孔、 换向阀的阀芯与阀体之间以及液压缸活塞与缸体之间等配合处。