液压元件的清洁度控制和系统冲洗

液压元件的清洁度控制和系统冲洗

1 液压系统清洗的意义

从使用的角度看，液压系统正常工作的首要条件是系统内部必须清洁。在新的设备运行之前,或一台设备经过大修之后,液压系统遭到污染是不可避免的,尽管液压元件的制造厂家很注意元件本身的内部清洁,但新元件中仍可能含有毛刺、切屑、飞边、灰尘、焊渣和油漆等污染物。元件也可能由于不良的储存、搬运而造成污染。在油箱的制作过程中,可能积聚锈、漆片和灰尘等,虽然油箱在使用前经过清理,但许多污染物肉眼难以看到。在软管、管道和管接头的安装过程中都有可能将污染物带入系统。即使新的油液也会含有一些令人意想不到的污染物。必须采取措施尽快将污染物滤出,否则在设备投入运行后不久就有可能发生故障,而且早期发生的故障往往都很严重,有些元件例如泵、马达有可能会遭到致命性的损坏。

元件清洗和系统冲洗的目的就是消除或最大限度地减少设备的早期故障。冲洗的目标是提高油液的清洁度,使系统油液的清洁度保持在系统内关键液压元件的污染耐受度内，以保证液压系统的工作可靠性和元件的使用寿命

2 元件的清洁度及其评定

元件清洁度是反映元件内部残留污染物含量的一项指标，可以用以下几种表示方法：

（1）元件单位湿面积（与油液接触的内壁面积）的污染物含量，mg/m2；

（2）元件单位湿容积（与油液接触的内腔容积）的污染物含量，mg/L；

（3）元件单位湿容积中大于5μm和15μm的颗粒数，以ISO4406固体颗粒污染度等级表示。

由于目前油液污染度评定普遍采用颗粒计数法，因而元件清洁度也普遍采用单位湿容积颗粒数的表示方法。

评定液压元件的清洁度可以采用以下方法：

（1）晃动涮洗法向元件内注入一定量的清洁试验液并将元件密封，用机械方法强烈晃动元件，使元件内部的污染物全部冲刷到试验液中，然后对试验液进行污染度测定

（2）试验台冲洗法将元件接入预先净化的试验台系统中，使试验液循环通过元件，，将元件内部的污染物全部冲刷到试验液中，然后从系统中采集样液进行污染度测定。

（3）拆卸冲洗法将元件外部彻底清洗后，把元件全部拆卸，用清洁剂仔细冲洗零件湿面积，然后收集全部溶剂并测定其污染度。

晃动涮洗法是一种简便易行的元件清洁度检测方法，主要适用于静态元件，如导管、管接头、软管、过滤器壳体及油箱等；试验台冲洗法主要用于检测动态元件的清洁度，如液压泵、液压马达、液压缸以及各种液压阀等。

此外，如果将元件装配后的清洗工序与元件清洁度测试结合起来，可以有效的控制元件的清洁度，并简化测试过程。当元件经过清洗并达到规定的清洁度要求时，可以认为元件和系统为一个整体并具有同等的污染度水平。这样，测得的系统油液污染度也就是元件的清洁度，而不需要进行容积换算。

典型液压元件的清洁度等级见表1（原机械工业部“液压元件及系统清洁度管理规范”制定组拟订，1985年）。

表1典型液压原件清洁度等级

3在装配前对液压系统各个元件的清洗

液压元件在加工、装配和维修等过程的每一个工艺环节后不可避免地残留留有污染物。清洁度不符合要求地元件装入系统后，在系统油液冲刷和机械振动等的作用下，元件内部固有的污染物会从粘附的表面脱落而进入油液中，使系统受到附加污染。因而在元件装配入系统前必须采取清洗措施，使元件达到要求的清洁度。

常用的清洗方法有浸渍清洗，机动擦洗，超声波清洗，加热挥发物和酸处理法等。使用时还可以把这些方法加以组合或进行多步清洗，依次在相邻的两个或三个清洗槽（机）中清洗，由于各清洗槽（机）清洗污染度不同，所以清洗液的配方及加热温度是各不相同的。

溶剂浸渍清洗是将被清洗的零件浸入带有加热设备的清洗槽中（加热温度一般为35～85度），并在清洗液中通人压缩空气或蒸气，使清洗液处于动态之中，浸渍时间4～8小时。对于油污严重的零件，清洗时还需要手工擦抹。

机动擦洗可采用软毛刷子刷去污物，以保持元件的精度和低的粗糙度。如网式滤油器，老是用硬的钢丝刷，有时会损坏过滤芯或改变过滤精度。高精度，低粗糙度的液压阀体，使用带磨料球的尼龙去刺刷洗刷阀孔端部、孔道交接处及沉割槽等。该尼龙去刺刷的刷头是由直径为0.3～0.6mm 的黑色尼龙丝及规格为M20的绿色碳化硅磨料粘接而成。

超声波清洗利用适当功率的超声波射入清洗液中，形成点状微小空腔，当空腔扩大到一定程度时，突然破灭，形成局部真空，周围的流体以很高的速度来填补这个真空，产生具有几千个大气压的的强大声压和机械冲击力（即空化作用），使置于清洗液中的零件表面上的污染物剥落。此种方法清洗时间短，清洗质量好，还能清洗形状复杂而人工又无法清洗的零件。与手工相比，工效提高10倍以上，成本降低，但对过滤器这种多孔形物质，有吸收声波的作用，可能会影响清洗的效果。

加热挥发法适用于一些特殊的污染物的处理，即加热后可以挥发掉的，但是这种方法不能将液压元件内部残留的炭、灰及固体附着物去除。

酸处理法是在将零件表面污染物去除以后，放入有CrO3、H2SO4和H2O配合的溶液中浸渍，使表面产生耐腐蚀膜。对不同的金属材料采用不同的酸洗液。

根据系统受湿表明面积来决定系统元件的清洁度的规则，清洗的重点是占系统总受湿表明面积高的元件。因此，清洗的主要对象是软管，油管，液压缸，滤油器和油箱等元件，泵和阀在出厂前已经充分清洗，对系统产生的污染影响不大。

多数工厂的做法是：在装配前硬管进行酸洗－中和－水洗－干燥－除油；软管和接头以及外购元件用煤油或汽油清洗－吹干。

软管必须在管道酸洗，冲洗后方可接到执行器上，安装前要用洁净的压缩空气吹干净。中途若拆卸软管，要及时包扎好软管接头。

接头体安装前用煤油清洗干净，并用洁净压缩空气吹干。还需要生料带密封的接头体，缠生料带时要注意两点：a、顺螺纹方向缠绕；b、缠后的生料带应距螺纹端部留出2～3扣的螺纹长度，否则，超出的部分在拧紧过程中回被切断进入系统。

管道安装前要清理出内部大的颗粒杂质，绝对禁止管内留有石块、破布等杂物。管道安装中若有较长时间的中断，要及时封闭好管口防止杂物进入系统。为防止焊渣、氧化铁皮侵入，建议管道焊接采用气体保护焊如氩弧焊。

液压缸是安装在一个单独的预清洗油箱系统中，用预清洗油液进行循环冲击清洗。所需油量至少是液压缸容量的5倍以上，通常经过5次反复冲洗后，才可以冲洗干净。

所有零件清洗干净后，放入具有封闭性并便于清扫和保持清洁的干净地，场地的空气应该过滤，且场地内地气压要高于外部气压，以防止外部尘埃侵入。

液压元件、组件运输时，应该注意防尘土、防雨，对长途运输特别是海上运输的液压件一定要用防雨纸或塑料包装，放入适量的干燥剂。