工程机械液压油污染的危害3篇

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工程机械液压油污染的危害3篇

工程机械液压油污染篇1

露天矿山工程机械大多数采用全车液压驱动,可以说液压油是整个露天矿山工程机械的血液,起着重要的作用。液压油对于工程机械来说不仅具有传递动力,还具有润滑性,可以减少元件间的摩擦,同时,液压油通过自身的循环,还可以带走液压系统中的热量,起到给液压元器件降温的作用。但是,液压油一旦发生污染,会严重影响液压系统的工作性能,还会缩短液压元件的使用寿命,据不完全统计,液压系统工作中的故障率80%以上是由于液压油的污染造成的。露天矿山工作环境恶劣,更容易造成液压油的污染,因此,露天矿山机械液压油的污染的控制显得尤为重要。

1液压油污染的原因及危害

1.1污染的原因

1)液压油氧化变质。露天矿山工程机械在工作时,液压系统由于各种压力损失产生大量的热量,使系统液压油温度上升,系统温度过高时液压油容易氧化变质[1]。2)液压油中混入水分。经常由于使用与维护不当,或者液压油箱密封不严,导致液压油箱中进入了水分,液压油中混入水分后,将降低液压油的黏度,同时液压油的润滑性能也降低,并促使液压油氧化变质[2]。3)液压油中混入空气。液压油能溶解部分空气,有时还会吸入气泡。空气混入液压油中可加快液压油氧化变质,还会引起噪声、气蚀、振动等[3]。4)液压油中混入杂质。①液压元器件安装过程中混入的杂质;②液压油氧化后,导致金属元器件磨损,产生的杂质;③液压元器件使用过程中脱落的金属杂质,如当液压缸长时间使用时,如果发生磨损,在活塞杆与前缸头接触的过程中,或活塞与缸筒接触的过程中,会产生金属杂质。

1.2污染的危害

1)改变油液的黏度。①如果液压油黏度增大,造成液压油运输的阻力增大[4],导致产生大量的热量,从而导致液压油进一步污染;②当液压油黏度降低时,液压系统的泄漏量变会增大,从而导致液压系统的效率大幅下降,产生更多的热量,液压油黏度降低,同时液压油的润滑性能也会减小,造成液压元器件的磨损[5]。2)加速液压元器件的磨损。当油液乳化变质后,会产生有机酸,使液压元器件产生磨损,从而产生固体污染物,物体污染物会损坏液压元器件的密封,例如损毁液压油缸的密封圈,从而导致液压缸密封效果不好,出现漏油现象,还会有空气进入液压系统,导致液压油进一步污染;固体污染物还会导致卡阀、加速液压泵、马达磨损等液压问题[6]。

2液压油污染的控制

2.1控制液压油的工作温度

液压油温度过高或者过低都会加速液压油的污染。液压油温度过低,会导致液压油的黏度过大,从而导致液压油的污染,所以在寒冷的季节当液压油温度较低时,在启动设备之前,对液压油进行预热处理,当达到合适的温度后再启动设备。液压油温度过高,对油液的污染会更加严重[7],从设计、使用与维护使用方面来看,防止油温过高,可采取以下措施:1)在液压系统回油路安装冷却器,对液压油进行降温处理。2)闭式液压系统一定在马达附近安装有热溢流阀,从而将系统中的热油排回油箱,同时通过补油泵补充冷油进入液压系统。3)注意保持油箱中的液压油量。一般要求油面高度达到油箱高度的80%[8],以满足油箱有足够的散热面积和油液有足够的循环冷却条件。4)根据使用油泵的具体要求和不同季节选用黏度适宜的液压油。如冬天选用黏度较小32#或航空1#油,夏季使用黏度较大46#或68#液压油。5)安装温度自动控制系统,当温度升高时,自动打开冷却器,当温度超过设定的最大温度时,系统自动停机,停止工作。

2.2防止污染物混入液压系统

1)防尘防水。在液压系统的油箱上装有空气滤清器,从而防止尘土、水分的进入。2)防杂质。液压系统在装配过程中,防止焊渣等杂质进入液压系统,对液压管路进行清洗后再进行安装。3)新油过滤。液压系统在安装完成后,注入新油准备调试时,新油必须加油小车经过有效的过滤[9]。4)更换滤芯。系统运行时,回油要经过过滤器过滤,等系统运行和冲洗完成后,更换新的液压过滤器滤芯。5)检修与更换元件。液压系统在使用过程中,需要检修或更坏元件时,一定保证检修或更换过程中环境的清洁度,防止异物进入液压系统。

2.3液压油的过滤和净化

为了控制油液的污染度,要根据系统和元件的不同要求,分别在吸油口、压力管路、回油回路等处安装有过滤器。在泵的吸油口处安装粗精度的吸油过滤器,保证进入泵的液压油的清洁度,为了达到更好的过滤精度,常在吸油过滤器附近装有磁铁,从而保证金属性杂质不能进入液压系统。在泵的出油口常装有高压过滤器,保证进入液压阀和液压油缸、液压马达等油液的清洁度,防止由于液压油污染导致液压系统故障的发生。在液压系统的回油路装有10μm的回油过滤器,从而保证液压系统运行过程中产生的杂质不能进入到油箱,防止对液压系统造成二次污染。为了达到更好的过滤效果,可以选用带有磁铁式的回油过滤器,磁铁式的回油过滤器更容易去除掉液压系统中的金属杂质。

2.4定期检查清洗和更换液压油

液压油在使用过程中,定期对液压系统各密封处、接头处进行检查处理,对液压系统的液压油进行检查分析[10]。控制油液污染的另一个有效方法是定期清除滤网、滤芯、油箱、油管及元件内部的污垢。在拆装元件、油管时也要注意清洁,对所有油口都要加堵头或塑料布密封,防止脏物侵入系统[11]。如果液压油污染严重,需要对液压油进行更换,在液压油更换时,要从根本上解决液压清洁度的问题,因为即使抽光液压系统油箱的液压油,但仍然有30%以上的旧油存在液压系统中,当新油注入后,必然受到系统里残留旧油污染[12],从而大大降低液压油清洁度,因此换油是解决不了提高液压油清洁度的问题。所以在更换完液压油后,再进行循环过滤,这样就可以从根本上提高液压油的清洁度[13]。

2.5采用液压油污染度在线监测技术

为了防止由于操作者的疏忽与管理的不到位,导致液压油污染严重,可以在工程机械安装液压油污染度监测系统,随时监测液压油在使用过程中的污染程度,同时根据液压油的污染程度,通过控制器来控制液压系统的工作与否,当液压系统油液污染严重时,或者滤芯堵塞严重、损坏时,进行报警处理,如果操作者在报警后仍不做处理,设备进行自动停机处理,从而减少由于操作人员发现后不处理而导致的液压油污染加剧,进而对液压系统造成更大的危害[14]。

3应用实例

锡盟项目部全液压钻机在使用过程中,多次发生故障,比如行走跑偏、液压动作联动、液压泵输出流量不平稳等诸多液压问题,经过现场维修发现,该工程机械的液压系统油液清洁度不达标,导致换向阀液压阀阀芯换向不流畅,发生卡顿现象,造成液压系统的联动问题。由于液压油液清洁度不达标,导致多路阀的压力补偿阀产生较大的划痕,导致流量分配不均,发生行走跑偏现象,液压泵输出流量不平稳,也是由于液压油清洁度不够,杂质进入到了变量泵的变量机构中,从而导致变量不顺畅,发生输出排量不平稳问题。针对上述诸多问题,需要更换液压油和滤芯,同时对现场操作人员进行培训,并在钻机回油上安装清洁度检测系统。经过2年多的使用,锡盟项目部钻机液压系统没有由于油液清洁度不达标而发生液压系统故障,液压故障率大幅下降,提高了设备的使用效率。

4结语

简述了露天矿山机械液压油的污染与控制。经过实践证明,提出的油液控制方案对露天矿山机械液压油污染的控制具有良好的效果,可使工程机械液压系统正常工作,提高了机械的寿命和使用价值。

作者:姜鹏 单位:辽宁瀚石机械制造有限公司

工程机械液压油污染篇2

在工程机械中,比较普遍地采用了液压技术,目前液压技术也是工程机械方面的重要技术之一,特别是近年来,随着机电一体化技术的发展,与微电子、计算机技术相结合,液压传动进入了一个新的发展阶段。液压传动技术已大量应用到产品上。近年来,液压技术在各个领域中得到了广泛应用,液压系统已经成为主机设备中最关键的部分之一。特别是工程机械行业中,大多数产品都采用液压传动,例如推土机、挖掘机、装载机、起重机、混凝土泵车等等。据统计,在众多引起液压系统故障的原因当中,液压机械故障的70%~80%是液压系统造成的,而液压系统的故障中有70%~85%是由于油液的污染引起的。

一、液压油污染的危害及原因

在油液使用过程中,最易遭受两种污染:一种是来自于系统外部的如灰尘、铁锈、纤维和水垢等的污染;另一种是来自系统内部的污染,即加工制造过程中残留在系统内的污染物和系统在工作过程中自身生成的污染物,如金属切屑、焊渣、型砂、尘埃、磨屑、管道内的锈蚀剥落物以及由于油液添加剂变质所形成的的污染物等。油液污染是液压系统的主要危害,污染物混入液压系统后会加速零件的磨损、烧伤甚至破坏,引起液压元件性能早期下降,液压系统产生故障。由此可见,污染造成的后果是严重的。液压油的污染物一般分为物理污染和化学污染。

1.化学污染:

为混入杂质与液压油发生化学反应引起液压油变质。1)液压油氧化变质:工程机械在工作时,液压系统由于各种压力损失产生大量的热量,使系统液压油温度上升,系统温度过高时液压油容易氧化,氧化后会产生有机酸,有机酸会腐蚀金属元件,还会产生不溶于油的胶状沉淀物,使液压油的粘度增大,抗磨性能变差2)液压油中混进水分和空气:液压油新油有吸水性,含有微量水分;液压系统停止工作时系统温度降低,空气中的水气凝聚成水分子混进油中。液压油中混进水分后,将降低液压油的粘度,并促使液压油氧化变质,还会形成水气泡,使液压油的润滑性能变差还会产生气蚀。液压油能溶解部分空气,有时还会吸进气泡。空气混进液压油中可加快液压油氧化变质,还会引起噪声、气蚀、振动等。

2.物理污染:

一般为颗粒污染物。液压系统及元件在加工、装配、运输过程中污染物混入液压系统中;使用重金属零部件磨损后产生的磨屑;使用中漏气或漏水后形成不溶物;空气中灰尘的混进等,这些都易形成液压油中的颗粒污物。液压油中混进颗粒污物,容易形成磨料磨损,降低液压油的润滑性能,冷却性能。固体颗粒污染的原因有液压系统本身原有残留杂质,如制造装配过程中产生的,又未得到彻底清除;新油中含有杂质,由于油液流经的油管和储存油液的油桶含有杂质;野外露天作业环境恶劣,各种飞扬的物质颗粒浸进液压系统;液压系统维护时拆装元件和管路等过程中造成污染物的侵进,或加油、换油时使用了不洁的过滤容器带进的污染物等等。

二、液压油污染的标准

液压油的污染程度及能否使用,必须有个标准和检验方法。液压油的污染用污染度等级来表示,它是指单位体积工作介质中固体颗粒污染物的含量,即工作介质中所含固体颗粒的浓度。目前,我国发布油液污染度的国家标准是GB/T14039—2002《液压传动油液固体颗粒污染等级代号》,是修改采用国际标准S/O4406:1999(Hydraulicfluidpow-er——Fluids——Methodforcodingthelevelofcontaminationbysolidpar-ticles)。国际上多采用NAS“美国宇航标准分级”和ISO“国际标化组织”发布的污染度标准。国际标准化组织ISO44O6标准中规定工作介质的污染度,用两组等级代码及中间一条斜线组成,前面一组代码代表1毫升工作介质中尺寸不小于5微米的颗粒数等级,后面一组代码代表1毫升工作介质中尺寸不小于15微米的颗粒数等级。ISO44O6标准中规定的污染度等级,根据颗粒浓度的大小共分为26个等级,颗粒浓度愈大等级代码数愈大。为了严格和有效控制液压系统国家相关行业制定了典型液压元件和液压系统清洁度等级要求,如表1。为保证工程机械的作业性能,就必须保证液压系统正常可靠的工作,要保证液压系统正常可靠的工作,必须对液压油污染进行控制。

三、工程机械液压油污染控制措施

1.控制液压油质量的过程

液压油的选择很关键,要依据环境、工况和使用的设备等实际使用情况进行液压油选择。液压油的类型、质量和粘度等级不符合要求,或不同牌号的液压油混用,造成液压油粘度过低或过高。应从源头控制液压油污染,则可以购买过滤精度高、生产效率高的进口滤油车对液压油进行过滤。在补加液压油时需要对操作人员灌输“新油不干净”、“加油工具不干净”的观念。加入系统的油必须经过可靠的过滤设备。特别是通过漏斗加油的系统,必须在漏斗上焊装多目数滤网。建议液压系统的补油工具(油泵、油桶、软管等)专油专用,存放时注意防水和防尘。需不需要换油最好由油质化验结果决定,更换新油时要选择同牌号的液压油,加油前必须检查液压油箱的清洁度,必要时要进行清洗,换油是要同时更换滤芯,清洗液压油箱等工作都是必须的。且换液压油应在当天该台班刚结束时进行,在油温未降低前放油,以使灰尘、沉淀物能随油液一起放出。

2.控制作用过程

元件采用“湿加工,干装配”法。所有零件装配前都要进行清洗,然后用压缩空气吹干,再进行装配。装配过程中禁止野蛮操作,禁止用铁锤敲打,可以使用木锤、橡胶锤、铜棒等;装配人员不准戴手套,不准使用易脱落的纤维织品擦拭安装面,防止纤维类污染物侵入零件。零件运输过程中应注意防尘,防水,防锈。做好液压件的包装,装箱前及开箱后均应仔细检查,避免受到污染,必要时应采取补救措施。

3.控制维护保养过程

在实际应用中,液压油的维护管理相当重要。调查表明,液压装置发生故障的原因中有70%是由于液压油使用管理不当所致。液压油在使用过程中,污染物的侵入会对液压系统造成不良的影响,要对液压油污染进行有效的控制,必须定期对各密封处、接头处进行检查处理,对液压系统的液压油进行检查分析,还要定期更换液压油。拆卸液压元件时应做好防漏,防尘,清洁工作,组装时应尽可能的在清洁的室内工作台上进行,维修人员应穿戴整洁,防止纤维,灰尘等落入液压系统。严格遵守操作规程中对液压油位的规定。如推土机,工作一段时间后出现液压油温度过高故障,检查液压油箱,发现油位低于规定值很多,由于液压系统过度缺油,使液压油循环过快,未能充分静置散热,结果油温升高,按规定加足液压油后,液压油温度随即降至正常范围。对工程机械液压系统而言,只要能正确选用符合要求的液压油,并注意在装配、日常使用、维护中保持液压系统的清洁,严格控制污染液压油的各种因素。相信工程机械的液压油污染将得到明显改善,并提高工程机械使用寿命,故障率会大大降低,工程机械的可靠性也会大大提高。

作者:方月娥 肖雄亮 彭常青 单位:湖南水利水电职业技术学院 湖南三一工业职业技术学院 宁远县职业中专学校

工程机械液压油污染篇3

随着工业技术的发展和革新,机电液一体化技术在现代工程机械上的应用得到了广泛的发展,液压系统工作性能的好坏,直接影响工程机械的作业性能。在液压系统中,液压油是传递动力和信号的工作介质,同时还起到冷却、润滑和防锈的作用。液压油污染严重时,会导致液压元件磨损加剧出现故障,使液压系统工作性能变坏。据统计,液压系统故障中70%以上的故障是由于油液污染而造成,其中75%以上是固体颗粒的污染。

1液压油污染的原因及危害

1.1液压油氧化变质

工程机械在工作时,液压系统由于各种压力损失产生大量的热量,使系统液压油温度上升,系统温度过高时液压油容易氧化,氧化后会生成有机酸,有机酸会腐蚀金属元件,还会生成不溶于油的胶状沉淀物,使液压油的粘度增大,抗磨性能变差。

1.2液压油中混入水分和空气

液压油新油有吸水性,含有微量水分;液压系统停止工作时系统温度降低,空气中的水气凝结成水分子混入油中。液压油中混入水分后,将降低液压油的粘度,并促使液压油氧化变质,还会形成水气泡,使液压油的润滑性能变差还会产生气蚀。液压油能溶解部分空气,有时还会吸入气泡。空气混入液压油中可加快液压油氧化变质,还会引起噪声、气蚀、振动等。

1.3液压油中混入颗粒污物

液压系统及元件在加工、装配、储运中将污物混入系统中;使用中漏气或漏水后形成不溶物;使用中金属零部件磨损后产生的磨屑;空气中灰尘的混入等,这些都易形成液压油中的颗粒污物。液压油中混入颗粒污物,容易形成磨料磨损,降低液压油的润滑性能,冷却性能。固体颗粒污染的原因有以下几种(1)液压系统本身原有残留杂质,如制造装配过程中产生的,又未得到彻底清除;(2)新油中含有杂质,因为油液流经的油管和储存油液的油桶含有杂质;(3)野外露天作业环境恶劣,各种飞扬的物质颗粒浸入液压系统;(4)液压系统维护时拆装元件和管路等过程中造成污染物的侵入,或加油、换油时使用了不洁的过滤容器带进的污染物等;(5)来自机械摩擦、变形和化学反应等方面的污染。

2液压油污染的控制

为保证工程机械的作业性能,就必须保证液压系统正常可靠的工作,要保证液压系统正常可靠的工作,必须对液压油污染进行控制。

2.1控制液压油的工作温度

液压油工作温度过高对液压系统的工作元件不利,同时会使液压油加速氧化。一般机械液压系统的工作温度最好控制在65℃以下,工程机械液压系统工作温度以控制在80℃以下。控制液压油的工作温度主要是对液压系统的冷却器性能的控制,整个液压系统液压油油量的合理控制,液压系统元器件负荷及转速的控制。

2.2元件和系统在加工和装配过程中进行清洁

元件在加工制造中,每一工序都必须对加工中残留的污染物进行净化清除;元件装配前必须进行清洁处理,装配后必须进行严格的清洁和检验;油箱和管道在去除毛刺、焊渣等污染物后,需进行酸洗以去除其表面氧化物;对初装好的液压系统作循环冲洗,并定时从系统中取样分析,循环冲洗直至系统清洁达到要求。

2.3防止污染物混入液压系统

油箱要合理密封并装设高效能的空气滤清器以防止尘土、水分的进入;注入新油必须经过有效的过滤,系统的回油也应进行有效的过滤;管路接头等连接处密封严密,防止尘土、水分和空气进入液压系统;活动件(如液压缸活塞杆端)必须装有防尘密封装置。

2.4液压油的过滤和净化

液压油过滤器(滤油器)是液压系统中控制油液污染的重要元件,滤油器的应用必须保证过滤精度符合系统的使用要求,由流体阻力引起的压力损失应尽可能小,并应具有足够的油垢容量;定时对滤油器进行检查和净化。液压系统油液的污染度随着外界污染颗粒侵入率和系统内各种磨损颗粒数的增加而增大,随着过滤比的增大而减小,因此合理选择过滤比可有效地降低系统的污染度。固体颗粒是工程机械液压系统污染的主要来源,通过合理选择滤油器的过滤比是控制系统污染的主要措施。

2.5定期检查和更换液压油

液压油在使用过程中,污染物的侵入会对液压系统造成不良的影响,要对液压油污染进行有效的控制,必须定期对各密封处、接头处进行检查处理,对液压系统的液压油进行检查分析,还要定期更换液压油。更换液压油时必须将旧液压油放净,整个液压系统必须先清洁后,再注入新的液压油。

2.6采用液压油污染度的在线监测技术

在工程机械上采用液压油污染度在线监测,可随时监测液压油在使用过程中的品质,而且能及时准确地通过显示器显示污染等级及相应的原因,即使在工作人员没有观测到显示器显示的情况,当污染度达到相应的级别时,报警装置也会进行分级报警,以确保工程机械在使用中液压油性能及品质的良好性。

3应用实例及验证结论

重庆智翔集团有一台ZL50装载机,液压系统经常出现问题,经查验主要是液压油污染度很高,通过更换有效的滤油器后,故障率下降了80%,同时进行了污染源的有效控制,结果是使用了两年几乎液压系统没有出现大的故障。在重庆惠工有限公司进行了大量的工程机械液压方面的维修,几乎85%的故障是液压油污染所导致的,经过采用更换滤油器,进行滤油器的有效调整,绝大多数的设备进行跟踪调查发现,液压系统故障率直接降低了82%。控制工程机械液压系统污染的主要措施是合理选择滤油器的过滤比,并要控制污染源,通过科学控制及及时更换和改造,可使工程机械液压系统正常工作,提高了机械的寿命和使用价值。

参考文献

1.李立民,邓冰松,林通.液压挖掘机液压系统清洁度的控制.筑路机械与施工机械化.2004,12

2.许有清.液压挖掘机液压系统的常见故障及诊断排除.筑路机械与施工机械化.2004,8

3.雷天觉主编.液压工程手册.北京:机械工业出版社,1990

4.藏发业,董梅.工程机械液压系统污染特性分析与控制.建筑机械化.2002,1

作者:归少雄 马丽英 单位:重庆交通大学应用技术学院 重庆交通大学机电学院