????? 3) 堵塞
????? 堵塞主要是指固體顆粒將節(jié)流孔、阻尼孔、噴嘴、過濾器等堵死,造成流量減小甚至斷流,危害很大。
????? 4) 卡滯
????? 卡滯主要是指較大的顆粒進(jìn)入運(yùn)動副間隙并附在間隙入口附近,造成上下間隙產(chǎn)生徑向不平衡力,把閥芯壓向顆粒濃度高的一邊,產(chǎn)生液壓卡緊現(xiàn)象。在高壓系統(tǒng)當(dāng)中,當(dāng)發(fā)生液壓卡緊時,閥芯受到的不平衡力和液壓卡緊力都很大,造成閥芯卡滯和偏磨。此外,切削作用和粘著作用也都可引起卡滯。
????? 5) 加速油液變質(zhì)
????? 大量顆粒的不規(guī)則運(yùn)動,會對油液起反復(fù)剪切作用,降低油液粘度和潤滑性,催化油液變質(zhì),加快更換周期。
????? 1. 2. 2　水
????? 液壓系統(tǒng)油液中的水主要來自潮濕的空氣和水循環(huán)冷卻的工作環(huán)境。水污染的主要危害在于:
????? 1) 引起腐蝕
????? 水與油液當(dāng)中的金屬硫化物、氯化物作用產(chǎn)生酸性介質(zhì),腐蝕元件表面。
????? 2) 加速油液變質(zhì)
????? 水使油液氧化和乳化,還會與添加劑發(fā)生化學(xué)作用,產(chǎn)生沉淀物和膠質(zhì),破壞了油膜強(qiáng)度,降低了潤滑性能。同時也為繁衍微生物創(chuàng)造了條件,加速油液氧化變質(zhì)。
????? 3) 低溫結(jié)冰
????? 游離水低溫結(jié)冰會堵塞小孔、間隙、油濾器。
????? 1. 2. 3　空氣
????? 空氣比水更容易進(jìn)入液壓系統(tǒng),它在液壓系統(tǒng)有兩種存在形式: 溶解狀態(tài)和游離狀態(tài)。處于溶解狀態(tài)的空氣通常不會影響系統(tǒng)工作,主要是游離態(tài)的空氣產(chǎn)生危害。①產(chǎn)生氣蝕,破壞元件材料表面,并引起系統(tǒng)振動和噪音; ②降低液壓油液的體積彈性模量和剛性,使系統(tǒng)響應(yīng)特性變差; ③產(chǎn)生氣阻。液壓泵工作時,吸油腔是低壓區(qū),處于游離狀態(tài)的小氣泡體積會急劇膨脹,處于溶解狀態(tài)的空氣也會析出來,把吸油腔充滿,造成氣阻。
????? 2　液壓系統(tǒng)的污染控制
????? 2. 1　合理選用過濾器
????? 在液壓系統(tǒng)中合理選用過濾器是控制油液污染的主要措施,過濾器精度過高,則會造成不必要的浪費(fèi),過濾器精度過低,則使液壓元件的使用壽命縮短。對于頻率響應(yīng)快、系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性好的液壓系統(tǒng),需要有一個好的污染度控制系統(tǒng)。
????? 1) 普通的液壓系統(tǒng)通常采用20μm過濾精度的過濾器即可,對于電液伺服系統(tǒng),一般采用10μm甚至更高精度的過濾器,油液的污染度希望優(yōu)于6級。
????? 2) 采用比實(shí)際過流量大的過濾器。過濾器流過比它額定值小的流量,則過濾器較小的壓力差能使更多的污染顆粒被過濾掉,液壓油的清潔度越高。
????? 3) 過濾器并聯(lián)比串聯(lián)使用效果好。因為并聯(lián)后流經(jīng)每個過濾器的流量減少了很多,從而提高了系統(tǒng)的清潔度。
????? 4) 采用高性能過濾器分級過濾。如連軋機(jī)液壓系統(tǒng)在泵的吸油口、壓力控制油路、電液伺服閥的進(jìn)口處和回油口、獨(dú)立循環(huán)過濾回路均裝有過濾精度為125μm、10μm、5μm、3μm過濾器,采取定期更換的措施,防止過濾器堵塞或變形而失效。
????? 5) 對過濾器的清洗可利用循環(huán)系統(tǒng)取油樣接口沖入適量的油液將可見污染物從過濾器排污口放出。對于精密液壓系統(tǒng),由于沒有達(dá)到系統(tǒng)NAS1638 - 4 - 5級清潔度要求的清洗劑, 沖洗過濾器可見污染物時可用達(dá)到NAS1638 - 4 - 5級系統(tǒng)的油液。
????? 6) 當(dāng)過濾器選好后,還應(yīng)注意正確的安裝位置。通常過濾器都安裝在吸油回路,以清除進(jìn)入泵以前的污染物。對高精度要求的液壓系統(tǒng),可在吸油回路安裝一個粗濾器,在液壓管路上設(shè)置一個精濾器,關(guān)鍵性元件還要在進(jìn)油口前設(shè)置過濾器。
????? 2. 2　液壓系統(tǒng)制造安裝污染控制
????? 1) 電液伺服系統(tǒng)一般多采用不銹鋼無縫鋼管,管子之間的連接盡量避免螺紋連接,不銹鋼管及不銹鋼彎頭等附件要用硝酸與氫氟酸的混合酸洗,以清除管道內(nèi)壁的污染物。管道分段采用鋸割,不準(zhǔn)采用砂輪切割機(jī),以防止砂輪粉末殘留在管道內(nèi)。焊接將不銹鋼管端打好坡口,銼去毛刺并吹干凈,并采用氬弧焊,防止焊縫熔渣。
????? 2) 液壓油管拆裝時,應(yīng)將管接頭開口朝上,用堵頭堵住以防止液壓油流失和污染物的侵入。
????? 2. 3　強(qiáng)化液壓系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)
????? 1) 加注新油液的污染控制。經(jīng)過對新油檢測,一般污染度都在NAS10級以下,遠(yuǎn)不能滿足電液伺服系統(tǒng)要求的NAS6級以上的標(biāo)準(zhǔn)。因此,新油加注前,采用精細(xì)過濾車三級過濾,使新油的污染度完全符合電液伺服閥NAS6級的標(biāo)準(zhǔn),從而大大降低了對電液伺服閥的更換、清洗頻率,提高了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行率。
????? 2) 離線、在線循環(huán)沖洗。離線循環(huán)沖洗時,斷開電液伺服閥和其它液壓部件,將軟管、硬管直接連通,開泵過濾新油并沖洗管路,運(yùn)行24～72小時,油溫控制在50～60度,沖洗壓力約為2MPa,并用橡膠錘敲擊接頭、焊縫等部位,將固體顆粒污染物清除。
????? 在線循環(huán)沖洗是當(dāng)系統(tǒng)的液壓油檢驗達(dá)NAS1638 - 4- 5級標(biāo)準(zhǔn)后,方可接入電液伺服閥和其它液壓部件,開啟系統(tǒng)進(jìn)行在線循環(huán)沖洗。
????? 3)防止油溫過高。液壓油液溫度過高,會加速油液氧化變質(zhì),從而增加金屬磨損,并使密封件老化變形,造成液壓系統(tǒng)泄漏和污染。冷熱軋機(jī)的工作油溫應(yīng)控制在55度以下。
????? 4)及時更換執(zhí)行元件的密封。定期更換軸端和活塞密封,防止內(nèi)外漏泄和外部雜質(zhì)的侵入。
????? 5)定期清洗油箱,清除積垢,更換油濾器和空濾器,防止外界顆粒污染物進(jìn)入系統(tǒng)油箱和備用油箱。
????? 3　結(jié)論
????? 冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的污染與控制是一個系統(tǒng)工程,應(yīng)當(dāng)從設(shè)計、制造、裝配、使用、維修保養(yǎng)等各個環(huán)節(jié)加大檢測力度,嚴(yán)格控制污染物的產(chǎn)生,就能大大降低液壓系統(tǒng)的污染,提高液壓系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性,保證冶金機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn),提高使用壽命和經(jīng)濟(jì)效益。