液压泵用油的污染与控制

液压泵用油的污染与控制

液压泵及整个液压系统中的故障大多数是由于用油的污染造成的。用油的清洁与否直接影响到液压泵的工作状况和零部 件寿命，因此，控制液压泵用油的污染是十分重要的。 (一)液压泵用油污染的主要原因 液压泵用油污染的主要原因有以下几个方面： 1. 液压泵泵体，泵壳和其他元件及管子中的型砂、切屑、焊 渣、磨料、锈片、灰尘等在装配使用前未能彻底清除，液压泵工作 后，这些污垢物随油遍及整个系统。 2. 液压系统工作过程中，通过往复运动的活塞杆、所注入 的油液和油箱中流通的空气，使灰尘，棉绒侵入液压油。 3.工作过程中不断产生的金属和密封材料磨损颗粒，以及 过滤材料脱漏的颗粒和纤维，还有剥落的油漆渣片等。 4. 油液因温升变质而生成的焦油、沥青等胶质渣滓及金属 腐蚀后的锈片。 5. 检修时不慎混入的回丝，棉绒、尘埃。 (二)油液污染对液压泵的危害 1. 液压油的污垢颗粒使液压泵的相对运动部分磨损加剧。 齿轮泵中的齿轮端面与侧板(或轴套端面);齿顶与壳体内壁；两 个齿轮的齿面；柱寨泵印的柱塞与孔，缸体与配流盘；叶片泵中 的叶片和转子上的槽；转子端面与配流盘等，这样使内外泄漏严 重，效率降低，功损增大并发热。 2.污垢颗粒会卡住柱塞泵变量机构中的伺服滑阀、变量活 基等高精密运动部件及有关孔道，使泵的输出性能变坏或动作 失灵。 3.污垢颗粒会加速密封元件的磨损，特别是高压高速运动 处，容易引起泄漏。 4,油液污染到一定程度，会使滤网堵塞，从而使液压泵吸油困难，回油不畅，产生气蚀、振动利噪音。 5。污染会使细液变质，造成粘度、防锈性能下降，油液乳 化，消泡性降低。 6.油液污染会使液压泵及系统产生故障，造成停机维修， 生产率下降，并使元件损坏、油液的大量补充与报废，修理的人 工和物力，无疑增加了费用的开支。 (三)液压油污染的控制 液压泵及系统在工作中，液压油的污染量是原有污染量加 上侵入的污染量再减去被清除的污垢量的结果。滤油器不断地 从泊液中清除出一定数量的污染物，使油液中的污染量达到动 平衡。 出于经济实惠的考虑，这种乎衡状态并不要求油液达到最 于净的程度，而是保证油液的污染量应低于液压泵所能忍受的 污染水平。要达到这个要求，必须要掌握以下两个方面： (1)根据液压元件对污染的敏感程度来选择过滤精度，即 保证滤掉液压油中的较大污染颗粒以保证各液压元件不致卡死 和堵宠，从而保持正常运转。如选用泵进口的粗滤器，油箱中的 隔油两，及个别元件的精滤器等。

竖类液压泵的过滤精度

(2)对于微小的颗粒，虽不会卡死及阻塞液压泵的运动部 件，但将使元件磨损加剧，缩短泵的寿命。基于上述原因，只 能在保证元件使用寿命的前提下，采取部分滤出的方法，使油液 中含有细微颗粒的浓度保持在一定范围的乎衡状态水平上。 除了采取上述净化的措施外，还应设法避免和减少对液压 油的污染，常用的方法有： (1.)减少潜伏的污染物 ① 严格检验元件的污染程度。外购件在运输和保管过程 中，要注意密封，防业污物潜入。 ② 装配前，无论是新装还是检修后重装，所有零部件必须 认真清洗。尤其是泵体，泵壳内铸件残砂，务必清除。对内腔死 角处的铁屑可用磁铁吸出。 ③ 加强油液管理。油液进厂应取样检验，检验合格后还必 须再过滤才能注入贮存容器。保管过程中注意密封，防止氧化 变质。 (2)防止侵入污染物 主要从装配和使用两方面加以控制： ① 防止环境污染。液压泵制造厂在有条件的装配车间最 好能充压，使室内压力高于室外，防止大气尘埃污染。用户单 位在拆装泵时，注意门窗关闭，防止风尘侵入。 ② 采用“湿加工、于装配”法，所有工序都采用润滑或清洗 液，装配时为了不使清洗液留在零件表面而影响装配质量，应采 用干装配，最好用干燥的压缩空气吹干零件再装配，不要用回 丝、布条等纤维物揩擦清洗零件。 ③ 液压泵在出厂时，要作好台架试验。要进行加载、高压 跑合和清洗。液压泵试验台用油会比主机液压系统用油污染得快，已污染的油液对液压泵将又产生侵入污染，所以在试验台液 压系统中，应设有多级过滤，过滤器的油垢容量要大。滤清器要 易于拆卸，保证定期清洗。当油液超过使用界限时，应及时换 油。 ④ 扳手、手锤、吊索等装配用具，加油容器，滤网等均需保 持清洁，防止将污物带入液压泵内或系统中。当系统发生故障、 解体排除或检修时，要防止大气污染，不能立即修理装复的零部 仵要注意包护密封。 ⑤ 油箱设计制作等要合理。因为油箱除用来贮油外，还具 有排污垢、分离混合空气和散热的功能。油箱上必须设置空气 滤清器，油箱进出油管管口位置要适当，油箱下底部要设置放水 排污阀。 ⑥ 注意系统中油温不能过高，因为过高的油温会加速油液 的氧化变质，对油温过高的应急措施是用风冷却。 ⑦ 发现油液污染严重时，应查明原因，及时消除。此外，为 保证使用和节约费用，液压油必须做到合理更换。 日前，在液压泵的多数使用单位，现场使用维护都采用目测 法，根据油液颜色是否混浊及气味是否难闻等来判断用油的更 换与否。

除目测法外，还可通过油滴试验的方法来对油液污染程度 进行快速的鉴别。 具体的过程是从油箱中部取出油样，将其中-一滴滴在240 目的滤纸上，滤纸吸干此油滴后，形成一种特殊的图样。根据图 样，即可较为有效地鉴别出油液的污染程度。图1-3即为油滴 试样的比较图。

油液污染的目测判断与处理措施

图(2)为扩散性最强，不溶性污物少，油样中心呈浅暗色，外 圈不明显，油液可继续使用；图(b) 为扩散性较强，不溶污物中 等，油滴中心很淡，外部有昏圈，油仍可使用；图(c)为外圈清晰， 有一个分布均匀的暗色中心，油不能再使用；图(d) 为外圈很清 晰，圈内呈均匀的暗色，油滴颜色的浓度随污染而变，油不能继续使用。 (四)液压油污染度标准 世界工业先进国家早就有自己的液压油污染度标准，我国 正在制订这项标准和贯彻国际标准。 目前，各国使用的液压油污染度标准主要有：国际标准化组 织制订的ISO 4406 油液污染度等级标准(见表1-12)和美国国 家宇航局制订的油液污染等级标准 (NAS 1638)。液压油污染 度标准可分为计数法 和重量法两种。

iS04406 油液污染度标准

污染度等级(100mL 油中允许粒子数)

污染等级(100mL 油中污染粒子允许重量)

液压油中微粒的测定方法有：

  ① 显微镜计数法。即将100 mL 液压油道过4.50 μm 孔 径的薄膜过滤，滤后用带微米标尺的显微镜计数。 ② 重量法。即称量上述薄膜的增重毫克数。 ③ 污染度颗粒自动分析仪法。即采用遮光分析法可在几分钟内按NAS 标准数，数出油液中各种尺寸范围的颗粒数，并 自动显示和记录。 据国外资料报道，对启用时的液压泵等设备，液压油的污染 度等级应当控制在NAS (计数法)7级以下。对正在使用的液 压泵等设备，其油液污染等级低于NAS9 级时，液压泵及液压 系统工作时基本上不会产生故障。污染度等级达到 NAS10~ 11级时，液压泵及液压系统偶然会出现故障。污染等级大于 NAS 12级时，则需要经常维修，此时，应对液压油进行更换或 过滤。