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浅谈液压油的使用与管理

随着液压传动技术应用范围的不断扩大,对液压系统运行的可靠性提出了越来越高的要求。成为有关企业重点研究的课题之一。影响液压系统运行可靠性的因素很多,包括液压油的选择、液压系统的设计、制造、安装、调试维护等。

笔者在此仅就液压油在液压系统中所起的作用及其使用和管理作一些探讨。

液压油在液压系统中有 4个作用:

传递动力、润滑运动部件、密封零件之间的间隙、散热。要使液压油充分发挥作用,对油品的选择很重要,主要应注意以下几个方面:

(1) 合适的粘度粘度太高,液压油流过管路与元件通道时流动阻力加大,使功率损耗增加;粘度太低,则使一些靠油液密封的机械间隙 (如滑阀的阀芯与阀体、柱塞泵的柱塞与缸体 )的内漏增大,造成系统效率下降及运动部件的磨损。

(2) 良好的抗氧化性液压油与空气接触,特别是在高压高温条件下,极易氧化变质。液压油氧化后产生的有害酸性物质会加速对液压阀等元件的腐蚀,而且因氧化形成的粘稠状沉淀物会堵塞节流小孔和过滤器等,妨碍各液压阀的动作,降低液压系统的效率,因此要求液压油具有良好的抗氧化性。

(3) 良好的抗乳化性密封性再好的液压系统,在工作过程中也会不可避免地混入水份,而使液压油形成乳化液,结果不但削弱了液压油的润滑作用,还容易使液压阀、液压泵及金属管道产生腐蚀及促进液压油的氧化变质。因此,液压油应具有良好的抗乳化性。

(4) 良好的抗泡沫性液压油混入空气后会形成气泡,混有气泡的液压油在液压系统中循环时,不仅会降低液压油的传动作用和润滑作用,还极易造成液压传动装置发生气蚀,产生剧烈的振动和噪声等。此外,气泡还会加速液压油的氧化变质。因此,要求液压油起泡少,易于消泡并具有良好的抗泡沫性。

(5) 良好的相容性液压油与传动系统的相容性,主要表现为与非金属材料、油箱等的涂层材料及金属材料的相容性。其中以与非金属密封材料的相容性最为重要,如果它们之间互不相容的话,那么密封材料会溶胀软化甚至脆化,使密封材料失去弹性,导致密封件失效。因此液压油还必须具有良好的相容性。

(6) 其它性能要求液压油还应具备良好的热稳定性、热传导性、化学稳定性和抗燃性等。 选择液压油时除了应考虑以上各方面的性能因素外,液压油的日常使用管理也是我们必须加以重视的。有资料显示,液压系统的失效有 70%是由于液压油的污染所引起的。

造成液压油污染的因素很多,在这里主要介绍液压系统的前期管理及后期管理不善造成液压油的污染。

(1) 前期管理前期管理主要指液压系统正式投入使用前的管理工作,包括液压系统的生产制造、安装调试、运输等过程。在这些过程中,切屑、毛刺、型砂、涂料、焊渣、锈片和灰尘等都有可能“潜伏”在液压系统中,如果不注意清除,势必造成日后液压系统的污染。因此,为了防止液压系统的前期污染,必须采取如下防护措施:

①严格检验外购件和加工零件的污染程度,液压阀、泵及过滤器、高压胶管等在运输和储存过程中所有油口都必须加盖密封,防止污染物侵入。

②系统安装前,所有液压元件及零件必须彻底清洗,特别是细管、盲孔、死角的杂质应清洗干净,经过清洗的零部件应用干燥、洁净的气体吹干,以防止清洗液混入液压油中。

③液压油应密闭存放在洁净的场所中,防止高温接触及露天存放。

(2) 后期管理

①液压系统检修过程中,要严防系统外污染物及棉丝等杂质带入系统中。

②所有装配、检测用具及加油器、过滤车、滤网等必须保持清洁,防止将污染物带入液压系统。

③液压泵、液压阀等元件在使用过程中会因磨损而产生金属微粒,橡胶密封件的磨损或破坏会产生橡胶颗粒,液压油的氧化会形成胶状沉淀物。因此,使用中的液压油应定期用专用过滤车进行过滤处理。

④不能将几种不同性质的液压油混用,不能将新油倒入快要变质或已经变质的液压油中混用。

⑤系统换油前,应将整个系统中的残油清除干净。

以上阐述了前期管理及后期管理中造成液压油污染的原因及应注意的问题。

最后谈一谈如何进行液压油的污染测定。

(1) 固体颗粒污染物的测定液压油污染物的颗粒大小、形状及表面特征可大致反映污染物的种类和来源,借助光谱分析法、 x射线线谱分析法、 x射线波谱分析法和铁谱分析法可以鉴别污染物的成分和含量,也可采用称重法、颗粒计数法或淤积指数法进行测定。

(2) 含水量的测定液压油的含水量通常用百分率或百万分率 (即 PPM)来表示,由于水和油的沸点和导电常数是不相同的,因此可以采用蒸馏法和电量法进行测定,其中电量法测量精度较高,可达 1PPM。

(3) 空气含量的测定液压油混入不同量的空气后,其油液的浑浊度和体积弹性模量是不相同的。因此,我们可以采用油液浊度计法和油液压缩法进行空气含量的测定。 通过以上测定和油液取样化验 (如测量油液粘度、酸值、闪点、燃点、密度及腐蚀等指标 )分析,来判断液压系统是否该换油,以保证系统的正常工作。

在日常使用和现场维修时,有时可采用简单的目测法和比色法来确定油品的污染程度,以确定是否该换油。

(1) 目测法液压油污染后,油液的浑浊度、颜色、手感等外观质量与纯净的同规格液压油对比发生了变化。通过看油液的颜色是否变化或混浊,摇动油液后的起泡和消泡情况,闻油液是否有异味,摸油液是否具有滑腻感可估测液压油的污染情况。例如:油液透明、颜色正常、滑腻感强,则说明油液品质较好,可继续使用。若油液是乳白色,滑腻感较差,则说明油液中混入了水分和空气,应进行脱水,加消泡剂、抗氧化剂或换油。若油液呈黑褐色,有臭味,滑腻感很差,则说明污染严重,应换油。若油液透明,但有小黑点或光照时有亮点,则说明油液中混入了灰尘或金属微粒,应过滤或换油。

(2) 比色法比色法是把一定体积的油液试样用滤纸过滤干燥,根据滤纸干燥后产生的油迹来判别液压油的污染情况。具体操作如下:取被测油液和同规格纯净油液少许 (1~ 2滴即可 ),分别滴在 240目滤纸上,滤纸干燥后 (通常数分钟即可 )比较 2纸所形成的油迹。纯净油的油迹通常是油滴中心呈浅暗色,外圈不明显,浸润性很强,不溶性污物少 ;若油滴中心颜色很淡,外部有昏圈,浸润性较强,不溶性污物中等,则说明油液污染较轻,可继续使用;若油滴有分布均匀的暗色中心,外圈清晰,则说明污染较严重,应换油;若油滴呈均匀的暗色,外圈很清晰,颜色随污染程度的加深而加深,则说明污染严重,必须换油。 总之,液压油的易于污染及变质严重影响了液压传动系统的广泛应用。液压油的使用与管理成为当今世界普遍关注的问题之一,在液压油的管理和使用全过程中必须采取有效措施,防止液压油的污染、变质,才能保证液压系统长时间安全、有效地运行,降低生产成本,提高经济效益。

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