液压系统的污染平衡及其控制

　　液压传动具有运动平稳、调速简单、便于实现自动化、实现频繁往复运动等优点,被各个工业部门广泛应用。液压系统的性能、可靠性和使用寿命与工作介质污染程度的影响密切相关。特别是液压油中的污染物,会通过加剧磨损、堵塞、淤积、卡滞、腐蚀、气蚀、加速油液变质等多种方式,使液压系统出现各种故障,有时甚至会危及机械和人员的安全。

　　据统计,在液压系统中,约有70%~80%的故障与液压系统污染有关,液压系统污染已成为各有关行业急需解决的问题。因此,分析污染产生的原因及其规律,实施液压系统油液污染控制,对于提高液压元件的使用寿命和液压系统的可靠性、降低故障率和保障安全具有重要意义。

　　1 液压系统的污染分析

　　1.1 各种污染物的危害

　　常见的污染物主要以固体颗粒、水分和空气为主,笔者将每种污染物的危害分述如下。

　　1.1.1 颗粒污染的危害

　　颗粒是液压系统最主要、危害最大的污染物,是引起系统故障、可靠性降低和附件寿命缩短的重要根源,也是污染控制对象的重点。固体颗粒污染物主要由金属微粒、灰砂、橡胶末、纤维和积碳等物质组成。颗粒污染主要产生如下危害:

　　(1)淤积、卡滞和堵塞。导致元件和系统工作不稳定,或突然失效。

　　(2)加剧磨损。通过切削、冲蚀、粘着和疲劳等作用导致元件磨损,使系统发生性能衰降。

　　(3)加速液压油变质。大量颗粒的不规则运动,对油液起反复剪切作用,降低油液粘度和润滑性,催化油液变质。

　　1.1.2 水分污染的危害

　　水是矿物型液压油中一种极为有害的污染物。水分污染的危害方式主要有以下几方面:

　　(1)引起腐蚀。水与油液中的硫和氯(某些添加剂中含有硫,元件表面净化过程往往残留氯)作用产生硫酸和盐酸,对元件有强烈的腐蚀作用。研究表明,当油液中同时存在固体颗粒污染物和水时,元件的磨损和腐蚀比单独存在固体颗粒或水产生的磨损和腐蚀的总和要严重得多。这是因为由于污染磨损使元件暴露出新的表面,更易被水产生的酸类物质腐蚀。

　　(2)加速油液氧化变质。水使油液氧化和乳化,并会与添加剂发生化学作用,产生沉淀物和胶质,这为微生物快速繁殖创造了条件,从而加速了油液氧化变质并进而引起故障。

　　(3)低温结冰。游离水低温结冰会堵塞液压系统中的小孔、间隙和油滤,导致故障。

　　(4)破坏油膜强度,降低润滑性能。游离水很容易与金属表面结合以取代原来的润滑油膜位置,使润滑性降低,增加了活动配合面的摩擦力。

　　水含量的检测可采用微量水分测定仪进行,检测精度为X10-6级。但水的污染控制技术仍需进一步的研究解决,特别是研究更为有效、实用的油水分离技术。