工程機(jī)械液壓系統(tǒng)固體顆粒污染的分析與控制

qiaoyj2008

工程機(jī)械的工作可靠性和使用壽命與液壓系統(tǒng)的污染狀況有著極為密切的關(guān)系。根據(jù)國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料，工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的故障大約有70%是由于液壓系統(tǒng)的污染引起的，其中由固體顆粒污染物引起的液壓系統(tǒng)故障占總污染故障的60%~~70%。 6 C3 I* s; h3 l+ d - b7 N& V1 a; f$ C1 `$ E$ b1 Q      液壓系統(tǒng)的污染直接影響著整個(gè)液壓系統(tǒng)的工作好壞。液壓系統(tǒng)目前面臨需要克服的難題是如何有效地降低和控制系統(tǒng)的污染，以確保各種液壓元件及整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和使用壽命。因此，合理分析和有效控制液壓系統(tǒng)的污染是確保工程機(jī)械液壓系統(tǒng)正常工作并延長(zhǎng)使用壽命的關(guān)鍵。 . b( I. T, g% m& r# n9 r

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精密鋼管剖開(kāi)后內(nèi)壁清潔度圖 - m/ Y3 n- C4 A5 d* ]0 W* g- E

1、液壓系統(tǒng)污染物的來(lái)源 ' z- e3 z4 B( ~8 B# w/ F. F9 h2 F2 ] % ]9 b( c3 |# e, W% v8 F      液壓系統(tǒng)的污染源主要有潛在污染物、再生污染物和浸入污染物。歸納起來(lái)，液壓系統(tǒng)中的污染物的類(lèi)型大致可分為固體顆粒、空氣、水、化學(xué)物質(zhì)和微生物等，其中，固體顆粒污染造成的危害最大。 2、固體顆粒的危害與產(chǎn)生的原因 2 }8 F! r" U' y4 F( j       在各類(lèi)污染物中，固體顆粒是液壓系統(tǒng)中最普遍且危害性最大的污染物。在液壓系統(tǒng)污染造成的故障中，20%源于腐蝕，而50%的機(jī)械性磨損是由于固體顆粒的存在所造成的元件表面損壞所致。 2.1 、固體顆粒的組成與分布的 - R7 ^( i+ ]6 p% \ - [, |1 X/ c- x& r( w5 g      固體顆粒主要由剝落物、膠質(zhì)、金屬粉末、空氣中帶來(lái)的粉塵、砂子、研磨粉、沉積物和纖維等組成。其在液壓系統(tǒng)中分布見(jiàn)表所示。 & F3 c( q) r8 X$ S' ^- @/ u6 ~. [2.2   固體顆粒的主要來(lái)源       固體污染物主要來(lái)源于以下幾個(gè)方面： 4 z! v+ I* B$ |5 d0 d3 j: X' k% f （1）系統(tǒng)硬管管道內(nèi)壁附著的片狀鐵銹，酸洗后殘留在管內(nèi)的化學(xué)藥品類(lèi)； 8 u" F) {" K8 o" E （2）硬管在切割和套絲等加工過(guò)程中存留的鐵屑； 2 Y  G( g, ]  o, c : `7 }4 M) o" v) r( F（3）密封件，密封圈殘?jiān)Ｓ捎诮Y(jié)合部位的銳邊及尺寸予緊等條件限制，可能將密封件部分損壞，損害部分直接進(jìn)入系統(tǒng)； ; `7 ~4 x' g+ P$ G) `" G7 f5 B（4）高壓軟管總成內(nèi)部灰塵及部分接頭部位殘留膠狀碎片； （5）液壓系統(tǒng)裝配現(xiàn)場(chǎng)由于環(huán)境因素進(jìn)入管道內(nèi)部的石子、塵土等，這種情況并不多見(jiàn)； 5 \& H( W0 K# t& p, P) p, k. y7 U（6）液壓元件內(nèi)部存留的型砂殘留物、加工鐵屑、密封殘?jiān)?。由于液壓元件出廠前都經(jīng)過(guò)必要的清洗和檢驗(yàn)，所以這種情況不多見(jiàn)。 1 x: J  h" ]+ F$ K. Q: P- m8 X2.3  固體顆粒污染的危害 ( @6 X4 D' n9 K. n% e2.3.1  粘著和堵塞過(guò)濾器孔眼和各種間隙、通道，從而使液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)困難，產(chǎn)生氣蝕和躁聲。 / z# p# m( d; J) f0 _$ L1 Z1 V0 N 2.3.2  破壞潤(rùn)滑油膜，增大機(jī)器的摩擦力和磨損。固體粒子會(huì)使厚度小于固體粒子尺寸0.6倍的潤(rùn)滑油膜破壞而失效，從而使機(jī)器的摩擦力和磨損明顯增大。磨損有五種磨損形式：磨料磨損、沖蝕磨損、粘著磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損。其中最主要的是磨料磨損。以上每一種磨損都會(huì)產(chǎn)生新的磨損，從而進(jìn)一步加劇元件的磨損。磨損會(huì)導(dǎo)致液壓元件產(chǎn)生泄露，效率降低，使用壽命縮短甚至損壞。 " ^& O5 m' I) q, f: G$ m2.3.3  加速密封材料磨損，增加外瀉漏量。固體顆粒會(huì)加速液壓缸密封裝置的損壞，使液壓缸運(yùn)動(dòng)表面拉傷、磨損，導(dǎo)致液壓缸內(nèi)外泄漏增加，推力不足或動(dòng)作不穩(wěn)定，爬行，速度下降，產(chǎn)生異常響聲與振動(dòng)。 2.3.4  部分或全部堵塞液壓元件的孔隙，使控制元件動(dòng)作失靈 * N: @& @+ {6 \ 2.3.5  固體顆粒中的金屬和金屬化合物粒子會(huì)對(duì)油液的氧化，變質(zhì)起催化作用，油液的氧化將劣化油液質(zhì)量，降低潤(rùn)滑性能。 ( Z3 o" Y$ k6 F0 R2 O1 B & N% B$ x. ~% [9 R; |  h5 n3 ?      當(dāng)元件的間隙被固體顆粒所淤塞，會(huì)產(chǎn)生磨損的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，磨損鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的產(chǎn)生是因?yàn)橄到y(tǒng)中的磨損污染物不能得到有效的控制，使得系統(tǒng)元件進(jìn)一步磨損，產(chǎn)生更多的固體顆粒。從而進(jìn)一步影響整個(gè)液壓系統(tǒng)的性能。因此，采取有效措施去除油液污染物，尤其是固體污染物，是保證工程機(jī)械液壓系統(tǒng)正常工作的前提。 3、防空措施       液壓系統(tǒng)的污染控制，貫穿于液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，制造、裝配、使用和維護(hù)等整個(gè)過(guò)程，解決液壓系統(tǒng)污染不可能完全去除污染物，而是通過(guò)污染控制措施，使系統(tǒng)的污染度保持在系統(tǒng)關(guān)鍵液壓元件的污染承受范圍以內(nèi)，從而達(dá)到合理的平衡。對(duì)液壓系統(tǒng)污染的控制主要有兩種措施：一是防止污染物侵入系統(tǒng)；二是對(duì)系統(tǒng)油液進(jìn)行過(guò)濾凈化。 3．1  設(shè)計(jì)階段的污染控制       在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)慎重選用易于產(chǎn)生顆粒雜質(zhì)而污染系統(tǒng)油液的裝置、結(jié)構(gòu)等。如從控制固體顆粒污染角度，寧可選凸緣連接結(jié)構(gòu)而少用管接頭，因?yàn)檠b配維修時(shí)管接頭產(chǎn)生大量磨屑；油箱呼吸口設(shè)計(jì)位置高一些，并盡量掩蔽些，以防雨水和灰塵侵入；軟管可選用加襯里的油管等等。 3 o! x' q" ~2 ^. m" J1 p: V( C       在設(shè)計(jì)階段最重要的是濾油器的設(shè)計(jì)和選擇。設(shè)計(jì)時(shí)，可考慮在對(duì)液壓油污染較敏感的液壓元件進(jìn)油處增設(shè)吸油濾油器，在容易產(chǎn)生磨屑的液壓元件的回油處濾油器，在關(guān)鍵性液壓元件的進(jìn)油口設(shè)置輔助濾油器，在污染物侵入量大的系統(tǒng)中，安裝旁路過(guò)濾以作為在線濾油器的補(bǔ)充，改善清潔度，延長(zhǎng)濾油器使用壽命等等。   g* |! c: j; A  \+ }9 v 3．2  制造階段的污染控制 # _& L2 Y. ^  n% K, B6 Y+ Z       外協(xié)外購(gòu)件如各種閥，高壓軟管，缸等以及液壓油要嚴(yán)格進(jìn)行進(jìn)廠檢驗(yàn)。關(guān)鍵件需進(jìn)行加載，跑合和清洗。除外購(gòu)的液壓元件以及一些軟管外，在現(xiàn)場(chǎng)配制的液壓管道必須經(jīng)過(guò)酸洗除銹。管道按以下工藝流程進(jìn)行：脫脂、酸洗、中和、鈍化、干燥、涂油、封閉。酸洗前應(yīng)將經(jīng)過(guò)脫脂處理后的管子用凈化壓力水沖去關(guān)內(nèi)外壁的堿性溶液和洗去油污。所有密封面，絲扣等必須涂油覆蓋以后才能進(jìn)行清洗。 ; [7 D: f, X& p ( G6 H; p% Y! r8 M$ ]      酸洗處理后，必須對(duì)管道進(jìn)行打壓沖洗，打壓沖洗是液壓系統(tǒng)裝配過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)。管道經(jīng)過(guò)打壓沖洗以后，可以將管道中雜質(zhì)沖去。沖洗時(shí)重點(diǎn)對(duì)焊口、法蘭、變徑、三通及彎頭部位定時(shí)進(jìn)行均勻敲打，使這些部位的雜質(zhì)振落隨油一起沖走。 . Y( v. Q' Y' r5 W      應(yīng)注意管道的酸洗與打壓沖洗應(yīng)在裝配前夕進(jìn)行，因?yàn)檫^(guò)早進(jìn)行這些處理而長(zhǎng)期擱置不用，管道裝配時(shí)仍有生銹的可能性。 % O3 h1 h$ E' P ! f) |! O: f; s9 I+ P9 W      裝配前，所有需要清洗的液壓元件和輔件都必須清洗干凈且用密封塞閉油口，裝配時(shí)，首先要防止環(huán)境污染，有條件可使室內(nèi)壓力高于室外，防止大氣灰塵污染。其次，采用干裝配，即各元件清洗后用干燥的壓縮空氣吹干以后裝配。最后，裝配人員應(yīng)將裝配工具、濾網(wǎng)以及加油容器保持清潔，并嚴(yán)格按照有關(guān)的操作規(guī)程進(jìn)行裝配，盡量減少人為因素所造成的污染。

齊魯大帝

不錯(cuò)，學(xué)習(xí)了，謝謝