基于超重力技术的液压油在线净化技术研究

　　1 引言

　　液压传动技术由于具有输出功率大、体积小、重量轻、结构紧凑、响应速度快、能无级调速、易于实现自动化等独特技术优势而得到广泛应用。液压油作为液压系统的重要组成部分，在工业上被比喻为液压系统的“血液”。大量的事实表明，液压系统的工作可靠性与油液的清洁度有密切的关系。国内外统计资料表明，液压油液中的污染物是导致系统发生故障的主要原因，这些污染物严重影响着液压系统的工作可靠性及元件的寿命。随着液压设备向高速、高压和高精度方向发展，污染造成的危害更加突出。日本对液压设备的故障调查研究表明[1]，因工作介质污染而造成的故障达 80%，机械故障与电气故障只占20%。美国流体协会的调查结果也进一步证实[2]，液压系统的故障至少有 75%是由于工作介质的污染而造成的。

　　由此可见，液压系统的污染状况对于维持系统的正常运行有着至关重要的作用。近年来液压系统的污染控制受到国内外工程界的普遍关注，人们不断寻求新的过滤方法，使油液的污染状况维持在较低水平，以维护零件的使用寿命并提高系统的工作可靠性。一般液压系统对油液清洁度的要求是 NAS 6-9 级，而目前我国使用的工业液压系统和工程机械液压系统的工作介质油液清洁度为 NAS 12-16，远远达不到对清洁度NAS 6-9 的要求。同时由于我国对油液的净化技术水平与其他西方发达国家相比仍有显著差距，因此设法提高液压系统油液的清洁度是我国当前所面临的一个瓶颈。

　　使用高清洁液压油液可以大大降低元件的摩擦磨损，提高液压系统运行的可靠性，从而为国民经济各行各业液压系统的安全可靠运行保驾护航，进而产生巨大的经济效益和社会效益。因此探求新的有效净化方法，实现液压油液的高效高精度过滤，以满足当前飞速发展的工业化需求是目前我国亟待解决的关键技术问题。

　　2 液压油液过滤技术的发展现状

　　液压系统中的污染物主要指包含在油液中的固体颗粒、水、空气、化学物质、微生物和污染能量等杂物，这些污染物是致使系统发生故障的主要原因。液压系统中的污染物能够加剧元件的磨损，堵塞缝隙及过滤器、使泵和阀的性能下降，加速油液氧化，引起气蚀等[3]。由于采用各种过滤技术去除油液中的污染物是提高油液清洁度的唯一途径，因此为了满足食品、药剂、冶金等行业对系统高可靠性、高清洁油液的高品质需求，过滤技术的发展受到各国的普遍重视。世界上一些主要经济和技术发达国家，如美国、日本、英国、德国、法国等都先后开展了对液压系统污染控制这一领域内有关问题的研究和探索，在颗粒分析、过滤、元件污染度、危害及系统管理等多个主要方面取得了很大的进展。相比较而言，国内对于油液过滤技术的研究主要集中于对过滤介质、过滤效率的研究，而对过滤方式的研究相对国外滞后很多。目前我国的过滤技术仍处于国外 80 年代末的水平，落后西方先进技术约 10 ～15 年，虽然近几年在液压油液过滤技术研究和应用方面取得了一定的进展，但先进的过滤设备方面依然依赖于进口。近年来国内外采用的净油技术主要有: 常用的过滤器过滤、静电净油、真空净油、磁性过滤、聚结法油水分离等等。但是以上方法均存在一些不足之处，对比情况如表1 所示。