液压系统污染与控制探析

液压系统污染与控制探析

摘要：液压系统的故障形式多样，元件失灵、机械故障、仪表损坏都可能造成液压系统损坏，但75%的故障来自于液压油的污染。本文系统分析了液压系统污染的危害，污染物的产生及存在形式，并提出了防止液压油污染的控制办法，对于提高液压系统寿命和指导液压系统使用有积极意义。

关键字：液压系统；液压油；污染控制

0 引言

机械行业的发展水平是衡量一个国家科技实力的重要指标，当前我国的机械行业发展迅速。在机电一体化发展的背景下，液压系统被广泛地应用于各种机械设备，这极大的促进了我国机械行业的发展。

液压系统能够实验远距离传递力矩和无级调压，具有其它传动形式无法比拟的优势。但液压系统结构复杂，液压油一旦被污染，将导致元器件的损坏，甚至影响整台设备的正常工作，严重时可能造成整条生产线停产。因此，采取切实可行的措施控制油液污染，是提高设备运行可靠度，降低运行成本的有效途径。

1 液压污染的危害

1.1 对泵的影响

泵内存在相对运动部件，如齿轮泵的啮合接触、齿顶部与泵壳内壁、柱塞泵的柱塞和缸体、叶片泵的叶片和叶片槽等。污染物的存在，加剧了这些相对运动间的磨损，造成泄漏增大，功率损失，发

热量上升。如果固体污染颗粒较大，还可能造成卡死现象，导致泵和马达工作失效，甚至造成人身安全事故。污染物如果得不到及时清理，将在液压系统内循环累积，导致滤网堵塞，使泵吸油回油不畅，产生气蚀，造成系统振动加剧，噪音增大，影响元器件使用寿命。

1.2 对液压缸的影响

污染物可能造成液压缸的内、外泄露和滑动部分拉伤等问题。油液中混有的杂质和腐蚀性液体，会对液压缸的密封圈产生不利影响，导致密封圈寿命降低，提前损坏。密封效果降低将导致高低压腔串通，造成工作压差不足，影响器件的运动速度和运动行程。如果密封圈损坏严重，还可能造成高低压腔开放性联通导致液压缸不动作；同时污染物还会加快活塞杆和缸体端盖处的密封圈磨损，造成外泄露，使得液压缸的有效流量减少。大量液压油外漏，会造成污染，如果长时间泄露，油箱内油液不足，冷却不及时，会造成液压器件失效，甚至系统停止工作；固体污染颗粒还会造成活塞杆内部拉伤，拉伤处摩擦阻力增大，活塞运动不畅，出现爬行现象。拉伤处，温升增加，会产生烧结咬死现象。

1.3 液压元件动作不灵和失效

液压元件被划伤后，加剧了磨损，液压系统中小的孔隙、节流口被堵塞，造成液压元件动作不灵和失效。污染物使阀类元件过早磨损，配合间隙增大，工作性能减低，寿命下降。元器件不能灵活运动，影响整个系统的运行。

液压系统的故障大多由于污染引起，污染可能造成元器件失效、油液变质、油液粘度变化、防锈能力下降、消泡性降低、油液乳化等问题。

2 污染物的形态和来源

2.1 残留污染物

液压元件在安装前残留的污染物，污染物多来自元器件的制造、存储、运输和安装环节。元件在安装前清洗不彻底，人为的带入了铁屑、砂砾、尘埃、焊渣、磨料、绣片、腐蚀液体、气体、水分、面纱等。

2.2 侵入污染物

侵入污染物多由于设备密封不严造成，在系统运行中，外界的污染物通过缝隙进入系统内部，污染油液，例如环境中的气体、尘埃、液体通过往复运动的活塞杆进入活塞缸；设备维修时，环境不清洁也可能带入侵入污染物；过滤网选用不合理，以粗代细，清洗不及时，补换油时不注意油液过滤，油桶不清洁也可能造成油液污染；水冷式冷却器水泄露会造成油液乳化。

2.3 生成物污染

系统在运行中，由于存在多处相对运动和摩擦，本身产生的金属磨屑、密封材料颗粒、涂料碎屑、气泡、变质胶状物、水分等都属于生成物污染。这些污染物随液压循环系统流经整个机械系统。当经过泵、液压马达、阀门、活塞缸时，加剧摩擦副的磨损，产生更多的生成物污染，如果不及时清理，形成恶性循环，会严重缩短液

压元件的使用寿命，威胁系统的正常工作。

2.4 液压油混用

不同品牌的液压油混用，会改变原有液压油的化学和物理性质，容易产生胶体凝结，造成成分性能失效，不能达到润滑、降温、传递动力的目的。

3 液压系统污染控制方法

3.1 消除残留污染物

液压元件在组装前，需进行彻底清洗，遵循元件的清洗流程，清洗等级（见表1）应达到要求。一些大型的液压系统，一般在现场配管和焊接，因而在投入运行前，必须对管路进行酸洗和油洗，冲洗时清洁度比系统正常工作时高2级。

3.2 减少外来污染

着重改善设备的运行环境，减少工作场地内的粉尘量；油箱和大气联通部要加设空气滤清器，添加油液时，应采用过滤器过滤，并避免固体污染物侵入；在拆换和维修元件时，应将设备转移到清洁的环境中，维修人员注意身体接触，防止带入脏东西。

3.3滤除系统杂质

根据元件对油液的不同要求在相应位置设置过滤器，选用过滤器时需要考虑其纳垢能力；在过滤精度达到要求的情况下，选择过滤截面较大的过滤器，对于精密的设备，必要时可以增设外部过滤系统；在设备的使用中，应定期检查滤网的堵塞和破损情况，定期保养和更换；油箱内壁避免涂抹油漆，防止沉淀物产生；为了防止空

气混入，油箱回油口因设在液面以下。

3.4 加强系统维护与保养

选择合适的液压油。液压油的选用应根据系统的使用特点和使用环境，首先液压油应具备合适的粘度和固体污染等级，其次液压油应具备一定的抗氧化性、抗乳化性；对于库存的液压油，应注意存储环境，防止油液变质，油液开桶后的剩油要注意密封保存；定期更换滤芯、油管，定期清理内部污垢，建立健全保养制度。

参考文献

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