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液壓系統(tǒng)污染的控制

   日期:2017-09-07    
1、液壓系統(tǒng)的一般組成
  如圖1所示:液壓系統(tǒng)由1.振動泵、2.補油泵、3.濾油器、4.多功能閥、5.電磁閥、6.振動馬達(dá)、7.轉(zhuǎn)向油缸、8.轉(zhuǎn)向閥塊、9.轉(zhuǎn)向器、10.轉(zhuǎn)向泵、1 1.散熱器、12.后驅(qū)動馬達(dá)、13.前驅(qū)動馬達(dá)、14.多功能閥、1 5.手動泵、16.多功能閥、17.手動伺服閥、18.濾油器、19.補油泵和20.驅(qū)動泵組成。

  2、液壓系統(tǒng)污染物的來源
  污染物的來源主要是液壓介質(zhì)本身帶來:系統(tǒng)組裝、系統(tǒng)運行、系統(tǒng)調(diào)試、故障維修等過程產(chǎn)生的。其污染物的種類繁多。主要有固體顆粒,水、空氣、化學(xué)物質(zhì)、微生物、靜電、磁場、熱能、輻射、各種密封膠、生料帶等;其來源主要為以下四種:
  (1)系統(tǒng)內(nèi)部殘留:制造或裝配過程中殘留于系統(tǒng)內(nèi)部的切屑、焊渣、型砂;
  (2)系統(tǒng)內(nèi)部生成:元件運動副間磨擦生成的磨屑、內(nèi)表面銹蝕生成的銹片;
  (3)系統(tǒng)外部侵入:從油箱口或液壓缸活塞桿伸出端進(jìn)入的塵埃;
  (4)維修中造成之污染:拆裝。
  3、污染的危害
  有資料表明液壓及潤滑元件失效的原因有70~85%屬油液污染,而固體污染造成了75%以上的系統(tǒng)故障,5µm左右的顆粒是卡死閥芯、堵塞節(jié)流孔、在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生沉積的主要原由。而15µm以上的顆粒將導(dǎo)致堵塞節(jié)流孔和加速元件磨損。導(dǎo)致閥芯和柱塞卡死的最大威脅被認(rèn)為是接近閥芯和柱塞徑向間隙尺寸的固體顆粒。表2列出了一般液壓系統(tǒng)元件工作間隙。
  從表1可以看出,系統(tǒng)要保持正常運行,必需嚴(yán)格控制液壓系統(tǒng)顆粒污蔑物的濃度,要想使系統(tǒng)高效,長壽的建康運行,就必須濾除與系統(tǒng)元件中與間隙尺寸相近的顆粒。把磨損降到最低極限值(注工作間隙動態(tài)間隙≠機械配合間隙,工作間隙是一個隨機變量,隨負(fù)載,流量、流速及工作介質(zhì)的粘度而變化。

  4、系統(tǒng)元件、液壓系統(tǒng)的污染控制要求
  前已述過,污染物危害主要是固體顆粒污染,其次是水。
  美國H/AC公司在對實際液壓系統(tǒng)的使用和實際污染狀況進(jìn)行了廣泛的調(diào)研和測試分析,總結(jié)出以下參數(shù)。
  油液中水分控制要求見表2、表3。


  油液中水分的污染主要來源于熱交換器泄漏、密封失效、潮濕空氣的冷凝、油箱蓋板滲漏及溫度降低時,溶解水析出變?yōu)橛坞x水,見圖2。

  游離水溶解水會導(dǎo)致元件失效和油的變質(zhì)。當(dāng)油呈乳狀時,這表明在該溫度下,水的含量已超過了溶解飽和度,也就是說,這時油中既有溶解水又有游離水。
  當(dāng)系統(tǒng)溫度降低時,溶解水會析出為游離水。為了降低游離水對系統(tǒng)的危害,要盡呵能地把油中的含水量控制在遠(yuǎn)低于飽和度曲線下。
  5、液壓系統(tǒng)污染控制方法
  油液中固體顆粒的控制方法
  液壓系統(tǒng)的污染是由于外界污染不斷侵入系統(tǒng),內(nèi)部又不斷產(chǎn)生顆粒污染物。加上系統(tǒng)內(nèi)部殘留和維修中造成的污染,因此說液壓系統(tǒng)的污染是不可避免的,但污染是可以控制的,目前最有效、最主要和最廣泛的是采用過濾器凈化系統(tǒng)的油液,使油液的清潔度達(dá)到系統(tǒng)要求的程度。除此之外,還有離心、聚結(jié)、靜電、磁性吸附等等。
  6、泵對水的敏感度
  由這兩組試驗可以看出,水對泵的性能有顯著的影響,并明顯加劇泵的磨損。就齒輪泵而言,水降低了泵的性能;對葉片泵來說,水引起元件的磨損。見表4、表5。

  7、常用的除水方法
  (1)分離式:只除游離水;
  (2)離心式:只除游離水、昂貴、維護(hù)繁瑣;

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