液压油的污染与控制研究

液压油的污染与控制研究

魏圣军 1 王伟 2

1. 95100 部队，广州，工程师； 2. 空军工程大学在读研究生，西安

摘要:在基础作战部队实际操作中，液压系统的操作性能和安全程度受到各种各样因素的影响，其中最主要的影响因素之一就是液压油的污染程度。文章阐述了液压油污染的原因及液压油污染对液压设备所造成的危害，介绍了我国制定的液压油污染度标准，提出了液压油污染的三种检测方法和防止液压油污染应采取的具体措施，为液压设备的正确维护及使用提供了一定的参考液压设备的液压油污染控制贯穿于整个日常维护保养过程，要求操作者和修理人员在每一步都要考虑到保洁措施，最大限度降低系统污染，确保液压设备能够安全可靠地运行。

关键词:液压油;污染;控制

液压传动技术要想正常运转离不开液压油产生的动力的支持，液压油的质量也对液压装置的工作情况和使用寿命有着很大的影响。据有关资料记载，液压故障有70%～80%是由油液污染导致的。液压油液污染导致液压元件损坏和性能变坏，系统工作不稳定，耗费了油液，造成严重的经济损失因此，在液压设备的维护中，必须采取积极的措施，严格控制液压油的污染。

1 液压油污染的主要原因

液压油污染是指在液压油中含有对系统有危害作用的物质、液压油遭受污染的原因是多方面的，按照污染物的来源可分为外部侵入、内部形成、油液本身和人为污染四个方面：

1．1 外部污染

由于液压系统并不是在无菌无杂质的环境下工作的，因此液压装置在实际操作中，外界中的空气、水、灰尘、固体颗粒等，通过往复运动的液压缸活塞杆、油桶通气孔、阀芯密封泵和马达轴的油封、溅落或凝结的水滴及流回油箱中的漏油等进入系统中，造成液压油的污染。

1．2 内部污染

液压系统组装、运转、调试及液压油变质不断产生新的污染物，直接进入液压油中，如金属和密封材料的磨损颗粒，吸油、回油滤芯脱落的颗粒和纤维，剥落的油漆碎片、液压系统的管道及液压元件内的型砂、切屑、磨料、焊渣、锈屑及灰尘等污垢在系统使用前未被清洗干净，在液压系统工作时，这些污垢即被带入液压油中。

1．3 液压油本身污染

液压油长时间使用后产生化学反应，使金属腐蚀，出现颗粒、锈片，使液压油污染。

1.4 维护、保养、维修中造成的污染

在设备造成维修保养中更换滤芯和液压油、清洗油箱，维修拆装压缸、阀等等也会使各种固体颗粒、水、空气、布等进入液压油中。

2 液压油污染的危害

污染后的液压油在设备中运行，会使阀件的移动不顺畅，影响机械的精确度、稳定度，产生故障。长时间便磨损液压元件，减少机械使用的寿命，从而增加了大额的维修费用及生产成本。

2．1 液压缸活塞密封圈过度磨损

由于液压油变质，往往会使液压缸活塞密封圈受到损坏或者提前磨损，工作缸活塞密封不良，出现内泄漏。此时，高低压腔不同程度地互通，压差变小，执行工作机构所需流量明显下降。同时，设备的工作负荷增大严重时，机构不能动作。

2．2 液压缸端盖或活塞杆的密封损坏

液压油受污染变质后，使密封圈严重磨损，设备出现外泄漏，执行机械所需流量减少，运动机构速度减慢。同时，液压泵的压力及工作负荷增大，影响泵的工作稳定性。由于液压泵的压力和流量的脉动增加，噪音增大。此外，外泄漏污染了设备周围的工作环境。如果外泄漏严重，会使油箱油液不足，出现液压泵吸空现象(指液压泵吸进的油液里混有空气)，易产生气蚀，增大噪音，而且还影响液压泵的容积效率。

2．3 节流阀出现故障

液压油污物可使节流阀阀芯径向卡住，无论如何调节，油液流量都不会发生变化。如果液压油污染严重，污物粘附在节流阀节流口，使过流面积减小，流量减少，运动机构速度随之减慢;机械在工作时，节流口上的污物可能被压力油冲掉，使节流口恢复原来的过流面积，流量又得以恢复，运动速度也随之恢复，如此反复变化，使机械工作时运动速度不平稳，易产生冲击，出现大的振动。

2．4 降低液压系统部件的精度和寿命

液压泵、缸、阀等元件因液压油污染或存在杂质而加快磨损，各部件精度下降，寿命缩短。泄漏量大时，泵的工作压力增大，泵及电机轴温上升，液压泵可能因此而损坏，严重时还会烧毁电机出现这种情况时，必须维修或更换液压阀。

3 液压油污染度标准

液压油要求绝对清洁是不可能的。但油液污染的程度及能否继续使用，必须要有一个污染度标准。目前国际上使用的液压油污染度标准主要有:国际标准化组织制定的ISO4406油液污染度标准;美国国家宇航局制定的油液污染度等级标准;美国汽车工程学会制定的SAE749D油液污染度标准。我国制定的液压工作固体颗粒污染度等级标准等效采用国际标准ISO4406这个污染度等级标准用两个代号表示油液的污染度等级。

4 液压油污染的检测方法

4．1 目测法

用肉眼直接观察油液污染程度的方法，由于人眼的能见度在40m以上，故能观察出杂质的液压油已是很脏了，必须更换。这是对于要求不高的液压系统常用的简单方法。

4．2 滴油试验法

从设备液压系统中取出一滴油，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，即可有效地鉴别出液压油的污染程度如果油滴图标中心呈浅褐色，外圈不明显，液压油可继续使用;如果油滴图标中心很淡，外圈有昏圈，液压油仍可使用;如果图样外圈清晰，有一个分布均匀的暗色中心，液压油就不能再使用，要进行更换。

4．3 液压油污染度感觉检测法

从主机液压系统中取出一透明玻璃瓶液压油，放置0．5～1h，采用感觉检测法即看颜色和闻气味加以诊断，见表1。还可将油滴滴在炽热铁板上，如有“哧哧”声，表示油中含有一定的水分。

表1 液压油污染度感觉检测法

5 液压油污染的控制

防止液压油污染，除合理选用滤油器外，平时的维护和科学管理，也是十分重要的，为了保持液压油清洁，达到净化目的，下列几点可供参考：

5．1 严格清洗液压元件和系统

液压元件在加工的每道工序后都应净化，装配后再仔细清洗，以清除在加工和组装过程中残留的污染物系统在组装前，先清洗油箱和管道，组装后再进行全面彻底地清洗。

5．2 防止污染物从外界侵入

在贮存搬运及加注的各个阶段都应防止液压油被污染液压油必须经过过滤器注入系统设计时，可在油箱呼吸孔上装设空气过滤器或采用密封油箱，防止运行时尘土磨料和冷却物侵入系统。另外，在液压缸活塞杆端部应装防尘密封，并经常检查，定期更换。

5．3 采用高性能的过滤器

这是控制液压油污染的重要手段，它可使系统在工作中不断滤除内部产生的和外部侵入的污染物、过滤器必须定期检查、清洗和更换。设备操作人员在使用设备时，对液压油的过滤普遍存在重视不够的问题，对此应引起足够的重视。

5．4 控制液压油的温度

液压油的抗氧化、热稳定性决定了其工作温度的界限。因此，液压装置必须具有良好的散热条件，使液压油长期处在低于它易于氧化的温度下工作。一般液压系统工作温度最好。控制在65℃以下。

5．5 定期检查和更换液压油并形成制度

严格控制液压油的使用牌号，保持一致如果没有合适的同牌号液压油，更换时要严格清洗并全部更换，包括管道每隔一定时间，要对系统中的液压油进行抽样分析。如发现污染度已超过标准，必须立即更换在更换新液压油前，整个系统必须先清洗一次。

6 结束语

液压设备的液压油污染控制贯穿于整个日常维护、保养、过程，要求操作者和修理人员在每一步都要考虑到保洁措施，最大限度降低系统污染，确保液压设备能够安全可靠地运行。