油液污染控制概述
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结构设计原则 结构设计中应贯彻提高附件污染耐受度原则，应合
理的选择间隙和最小孔径，尽可能降低因污染所能引起的 严重后果。 热设计
在液压系统设计中热设计是不可忽视的重要方面， 忽视了热平衡温度，将会在产品的使用中带来无法克服的 困难。
含水量（PPM）
油中含水量对轴承寿命的影响图
新日铁的经验---通过控制颗粒数和水污染来减少油耗
液压油消耗指数=年液压油消耗量/液压系统总油容量
1.2
1
数
指 0.8
耗
消 0.6
油
压 0.4
液
0.2
油的消耗指数
0 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96
*运动件表面磨损引起功能失效
? 泵和马达失效 ? 齿轮齿面的磨损 ? 其它元件表面的破坏
*油液变质 *堵塞网孔 *运动件被卡死
? 提高液压油使用寿命
Q888-46液压油，在50℃的使用寿命可达2万小时， 即2.2年，由范霍夫近似规律可得油液使用寿命与温度
的关系。
表：Q888-46型油液使用寿命与温度的关系
有关的其他辅助成本: ＄1200
内部回报率：215%
投资收回：6个月
? 选择优质材料及元器件 ? 合理设计结构及热源 ? 采用闭式油箱 ? 实时在线净化油液 ? 实时监测油液污染程度
材料的选择 选择与各种材料相容性好的工作介质，如果介质，
也就是液压油选用不当，就会引起系统磨损加剧，腐蚀严 重，使系统提前失效。
图2 泵进口油温度
图3 泵出口油温度 图4 泵壳体回油温度
油泵进口、出口和回油口平均温度对比
注：试验所用泵为旧泵
图5 液压泵总效率对比
美国Timken Bearing公司做一次润滑油中含水量对轴承 寿命的影响，试验结果近似如下：
寿命系数
250
轴承寿命
200
150
100
50
0 25 100 200 300 500 600 700 800 900 1000 1500 2500 5000
Noria 案例：
对12个液压系统的统计
成本分析
直接的回报(年)
初次投资:一次性
过滤系统的升级: ＄8000
监测:
＄500
密封和空气过滤器
的升级:
＄250
结果：
增加的设备运转时间： ＄10000
减少的零件成本： ＄1500
减少的润滑成本： ＄500
减少的能耗：
＄275
减少的人工成本： ＄4500
减少的废液处理及
*增加系统的温升：
引起系统温升，温度过 高使胶圈老化、系统漏油、 油液润滑性能变差等。
*加速油液氧化变质
对油液产生氧化腐蚀，增加油液的酸值，缩 短油液的使用寿命。
2.3 液体污染物
A.液态污染物主要是水，其存在形式分为：
游离态 (乳化态 )、溶解态
B.水污染的危害
*腐蚀
水+硫/氯=硫酸/盐酸,腐蚀金属
温度（℃） 50
60
70
80
20000 h 10000 h
寿命 2.2年
1.1年
ຫໍສະໝຸດ Baidu
5000 h 6.6月
2500 h 3.3月
? 2003年9月戥同公司做了一次有关 空气污染试验
试验方法： a、用ZB—34M液压泵的试验台，该试验台是用0.35MPa的氮气给油箱直接
增压（以下称开式增压油箱），在工作转速4000r/min下，测ZB—34M 泵压力—流量特性和液压泵进口、出口和壳体回油的温度。 b、用一个与空气隔离的液压油箱，以下称闭式油箱，代替开式增压油箱， 并用GHP70净油机将油箱和系统内油液中的空气（包括超大量的氮气） 净化到见不到气泡为止，散热条件不变，做与a项相同的试验。
能量污染：
射线、声波、 电能、磁能、 热能…
气体污染物： 空气…
固体污染物：
金属屑、粉尘、 氧化物、胶质 物、微生物…
液体污染物： 水…
? 2.1 能量污染
? 2.2 气态污染物
A.在油液中存在形式 ：溶解态、游离态
1个大气压条件下，矿物油饱和溶解度约为体积的 9—10%
? 吸油区 低压 气泡 迅速逸出
MTBF 200 250 325 430 600 800 1050 1400 1900 2600 3800 5000 6500 9000
20000
相对寿命系数 0.19 0.24 0.31 0.41 0.57 0.76 1 1.33 1.81 2.48 3.62 4.76 6.19 8.57 19.05
据调查统计，在设备所有 故障中，与润滑有关的故障占 40%以上；美国每年投入润滑 管理费2300万美元，而节约 生产费用163亿美元，为投入 的696倍。
润滑油、液压油、绝缘油、切削液 …
污染控制
降低油液污染度 提升系统可靠性 提高油液及元器件寿命 节能降耗、增产增效 绿色环保 利国利民
防侵入 净油液 测状态
注①GHP70净油机具有-0.08MPa的真空度，可使空气饱和溶解度下降到原 来的20%。
? 试验结果： a、在进口压力相同的条件下，泵出口流量平均增加了
1.526L/min，容积效率平均增加了4.4%。 b、在流量为0、50%、80%、100%不同状态下，开式增压
油箱状态和闭式油箱状态液压泵进口温度、出口温度和壳 体回油温度，见图2、图3和图4。
年份
ISO4406 18/15 / NAS1638 9级！
以下是英 国液压工程协 会调查报告--液压设备的使 用寿命与流体 污染度的关系
117台不同的液 压设备，跟踪监 测了三年!
平均清洁度 24/21 23/20 22/19 21/18 20/17 19/16 18/15 17/14 16/13 15/12 14/11 13/10 12/9 11/8 10/7
? 出油区 高压 气泡 不能立即溶解
溶解气
瞬间 漫长
游离气
B.游离气泡的危害
*降低油液的弹性模量
液压油中有游离气体存在，大幅 度降低油液的弹性模量，导致系 统响应迟缓，工作不稳定。
*产生气蚀
爆炸
颗粒、水、 二氧化碳
高温高压
循环污染
*引起电液伺服阀工作失灵
微小气泡影响节流孔的通 油能力，造成伺服阀工作瞬间 失灵.
*破坏油膜
膜破坏使摩擦副失去润滑剂，加剧了磨损。
*胶状物质增加磨损
污染物与水结 合成胶状污垢，加速磨损。
2.4 固态污染物
A.固体污染物主要指 ≤ 100 μ m 的固体颗粒， 尺寸在2- 15 μm 的间隙颗粒危害最为严重
? 固体颗粒特性 *沉降性 *聚集性 *吸附性
B. 固体颗粒污染及其危害
理的选择间隙和最小孔径，尽可能降低因污染所能引起的 严重后果。 热设计
在液压系统设计中热设计是不可忽视的重要方面， 忽视了热平衡温度，将会在产品的使用中带来无法克服的 困难。
含水量（PPM）
油中含水量对轴承寿命的影响图
新日铁的经验---通过控制颗粒数和水污染来减少油耗
液压油消耗指数=年液压油消耗量/液压系统总油容量
1.2
1
数
指 0.8
耗
消 0.6
油
压 0.4
液
0.2
油的消耗指数
0 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96
*运动件表面磨损引起功能失效
? 泵和马达失效 ? 齿轮齿面的磨损 ? 其它元件表面的破坏
*油液变质 *堵塞网孔 *运动件被卡死
? 提高液压油使用寿命
Q888-46液压油，在50℃的使用寿命可达2万小时， 即2.2年，由范霍夫近似规律可得油液使用寿命与温度
的关系。
表：Q888-46型油液使用寿命与温度的关系
有关的其他辅助成本: ＄1200
内部回报率：215%
投资收回：6个月
? 选择优质材料及元器件 ? 合理设计结构及热源 ? 采用闭式油箱 ? 实时在线净化油液 ? 实时监测油液污染程度
材料的选择 选择与各种材料相容性好的工作介质，如果介质，
也就是液压油选用不当，就会引起系统磨损加剧，腐蚀严 重，使系统提前失效。
图2 泵进口油温度
图3 泵出口油温度 图4 泵壳体回油温度
油泵进口、出口和回油口平均温度对比
注：试验所用泵为旧泵
图5 液压泵总效率对比
美国Timken Bearing公司做一次润滑油中含水量对轴承 寿命的影响，试验结果近似如下：
寿命系数
250
轴承寿命
200
150
100
50
0 25 100 200 300 500 600 700 800 900 1000 1500 2500 5000
Noria 案例：
对12个液压系统的统计
成本分析
直接的回报(年)
初次投资:一次性
过滤系统的升级: ＄8000
监测:
＄500
密封和空气过滤器
的升级:
＄250
结果：
增加的设备运转时间： ＄10000
减少的零件成本： ＄1500
减少的润滑成本： ＄500
减少的能耗：
＄275
减少的人工成本： ＄4500
减少的废液处理及
*增加系统的温升：
引起系统温升，温度过 高使胶圈老化、系统漏油、 油液润滑性能变差等。
*加速油液氧化变质
对油液产生氧化腐蚀，增加油液的酸值，缩 短油液的使用寿命。
2.3 液体污染物
A.液态污染物主要是水，其存在形式分为：
游离态 (乳化态 )、溶解态
B.水污染的危害
*腐蚀
水+硫/氯=硫酸/盐酸,腐蚀金属
温度（℃） 50
60
70
80
20000 h 10000 h
寿命 2.2年
1.1年
ຫໍສະໝຸດ Baidu
5000 h 6.6月
2500 h 3.3月
? 2003年9月戥同公司做了一次有关 空气污染试验
试验方法： a、用ZB—34M液压泵的试验台，该试验台是用0.35MPa的氮气给油箱直接
增压（以下称开式增压油箱），在工作转速4000r/min下，测ZB—34M 泵压力—流量特性和液压泵进口、出口和壳体回油的温度。 b、用一个与空气隔离的液压油箱，以下称闭式油箱，代替开式增压油箱， 并用GHP70净油机将油箱和系统内油液中的空气（包括超大量的氮气） 净化到见不到气泡为止，散热条件不变，做与a项相同的试验。
能量污染：
射线、声波、 电能、磁能、 热能…
气体污染物： 空气…
固体污染物：
金属屑、粉尘、 氧化物、胶质 物、微生物…
液体污染物： 水…
? 2.1 能量污染
? 2.2 气态污染物
A.在油液中存在形式 ：溶解态、游离态
1个大气压条件下，矿物油饱和溶解度约为体积的 9—10%
? 吸油区 低压 气泡 迅速逸出
MTBF 200 250 325 430 600 800 1050 1400 1900 2600 3800 5000 6500 9000
20000
相对寿命系数 0.19 0.24 0.31 0.41 0.57 0.76 1 1.33 1.81 2.48 3.62 4.76 6.19 8.57 19.05
据调查统计，在设备所有 故障中，与润滑有关的故障占 40%以上；美国每年投入润滑 管理费2300万美元，而节约 生产费用163亿美元，为投入 的696倍。
润滑油、液压油、绝缘油、切削液 …
污染控制
降低油液污染度 提升系统可靠性 提高油液及元器件寿命 节能降耗、增产增效 绿色环保 利国利民
防侵入 净油液 测状态
注①GHP70净油机具有-0.08MPa的真空度，可使空气饱和溶解度下降到原 来的20%。
? 试验结果： a、在进口压力相同的条件下，泵出口流量平均增加了
1.526L/min，容积效率平均增加了4.4%。 b、在流量为0、50%、80%、100%不同状态下，开式增压
油箱状态和闭式油箱状态液压泵进口温度、出口温度和壳 体回油温度，见图2、图3和图4。
年份
ISO4406 18/15 / NAS1638 9级！
以下是英 国液压工程协 会调查报告--液压设备的使 用寿命与流体 污染度的关系
117台不同的液 压设备，跟踪监 测了三年!
平均清洁度 24/21 23/20 22/19 21/18 20/17 19/16 18/15 17/14 16/13 15/12 14/11 13/10 12/9 11/8 10/7
? 出油区 高压 气泡 不能立即溶解
溶解气
瞬间 漫长
游离气
B.游离气泡的危害
*降低油液的弹性模量
液压油中有游离气体存在，大幅 度降低油液的弹性模量，导致系 统响应迟缓，工作不稳定。
*产生气蚀
爆炸
颗粒、水、 二氧化碳
高温高压
循环污染
*引起电液伺服阀工作失灵
微小气泡影响节流孔的通 油能力，造成伺服阀工作瞬间 失灵.
*破坏油膜
膜破坏使摩擦副失去润滑剂，加剧了磨损。
*胶状物质增加磨损
污染物与水结 合成胶状污垢，加速磨损。
2.4 固态污染物
A.固体污染物主要指 ≤ 100 μ m 的固体颗粒， 尺寸在2- 15 μm 的间隙颗粒危害最为严重
? 固体颗粒特性 *沉降性 *聚集性 *吸附性
B. 固体颗粒污染及其危害