液压系统污染控制动平衡研究

　　随着液压技术在各工业部门的广泛应用,对液压系统的可靠性提出了更高的要求。实践表明,液压设备的工作可靠性很大程度上取决于液压系统的污染程度,其油液的污染状况直接影响到液压元件的工作可靠性。据统计,液压设备的失效75%以上是由于液压系统的污染所引起的,液压系统的污染控制已经成为液压技术界的一个重要的课题。目前,液压系统的污染控制主要是在液压系统的吸油管路、压力油路、回油路安装过滤器,将液压系统的污染度控制在液压元件的污染耐受度的范围之内。在污染控制系统中,滤芯是一个很重要的元件。实践表明,滤芯的过滤能力受很多因素的影响,除了与本身的滤网形式、滤芯结构参数有关外,其它的液压系统的参数对它的影响很大。诸如液压系统的油温、压力等,使得在实际使用中,过滤器的实际过滤能力与理论值相差很大,过滤比一般远小于滤芯的理论过滤比。本文试图基于工程应用实践,建立实际的液压系统污染控制模型,推导污染动平衡方程,并通过实验来验证。

　　1 液压过滤系统

　　1.1 污染源分析

　　液压系统主要有4种污染源:①新油的污染。新油出厂后,由于经过密封、运输、储存、加注等一系列的环节,导致油液到用户的手中使用时已经不再是清洁的了。通过对某军用装甲履带车辆综合传动装置使用外购桶装新油的污染度抽样检测,最脏的可达到ISO 440621/18/11的污染度水平,为NAS9级。因此,建议在新油使用之前,用净化机将新油中的污染颗粒部分清除。②装配过程中的污染。现在国产重型机械的装配大部分是采用手工装配,装配过程中由于工人的敲打、零件本身的毛刺、装配工具的不洁净以及工厂装配环境和条件的影响,导致了大量的切削、尘土、纤维、密封胶等残留物留在传动箱内。这些残留物经过清洗后,也很难从箱体内部消除掉。所以,在装配结束后机械的/磨合0就显得尤为重要。通过对某装甲履带车辆综合传动装置装配现场的“磨合”抽样来看,其加注的油液污染度为: ISO 440621/16/9,当磨合5h后,其同一取样位置的油液污染度为ISO 440622/17/12。从对其粗滤器的拆洗来看,里面含了大量的密封胶、小的金属毛刺等。这些都是在装配过程中产生的,而且由于初步的磨合,也产生了大量的污染物。因此,严把装配的质量关,在装配结束后“磨合”是消除装配过程中污染的一种有效方法。③外部的侵入污染。液压系统在工作过程中并不是完全封闭的,通过箱体的呼吸器、油封和外界接触。在工作过程中,由于外界的工作条件恶劣,大量空气中的污染颗粒虽然经过呼吸器过滤后,仍然有不少进入到箱体内部,与箱体中的油液混合,形成污染;另外还有液压油路的密封,由于在高温高压下工作,密封材料的老化等一系列问题所导致的漏油也是污染侵入的一个重要的源头。④工作过程中生成的污染物。液压系统在工作过程中,由于有各种运动摩擦副,产生大量的磨损小颗粒,这些颗粒直接进入液压系统,有可能导致阀滞、阀卡、刮伤油道、破坏油膜等一系列的问题,影响液压系统的工作可靠性。