????? 3) 堵塞
????? 堵塞主要是指固體顆粒將節流孔、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入運動副間隙并附在間隙入口附近,造成上下間隙產生徑向不平衡力,把閥芯壓向顆粒濃度高的一邊,產生液壓卡緊現象。在高壓系統當中,當發生液壓卡緊時,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
????? 大量顆粒的不規則運動,會對油液起反復剪切作用,降低油液粘度和潤滑性,催化油液變質,加快更換周期。
????? 1. 2. 2　水
????? 液壓系統油液中的水主要來自潮濕的空氣和水循環冷卻的工作環境。水污染的主要危害在于:
????? 1) 引起腐蝕
????? 水與油液當中的金屬硫化物、氯化物作用產生酸性介質,腐蝕元件表面。
????? 2) 加速油液變質
????? 水使油液氧化和乳化,還會與添加劑發生化學作用,產生沉淀物和膠質,破壞了油膜強度,降低了潤滑性能。同時也為繁衍微生物創造了條件,加速油液氧化變質。
????? 3) 低溫結冰
????? 游離水低溫結冰會堵塞小孔、間隙、油濾器。
????? 1. 2. 3　空氣
????? 空氣比水更容易進入液壓系統,它在液壓系統有兩種存在形式: 溶解狀態和游離狀態。處于溶解狀態的空氣通常不會影響系統工作,主要是游離態的空氣產生危害。①產生氣蝕,破壞元件材料表面,并引起系統振動和噪音; ②降低液壓油液的體積彈性模量和剛性,使系統響應特性變差; ③產生氣阻。液壓泵工作時,吸油腔是低壓區,處于游離狀態的小氣泡體積會急劇膨脹,處于溶解狀態的空氣也會析出來,把吸油腔充滿,造成氣阻。
????? 2　液壓系統的污染控制
????? 2. 1　合理選用過濾器
????? 在液壓系統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,過濾器精度過低,則使液壓元件的使用壽命縮短。對于頻率響應快、系統穩定性和可靠性好的液壓系統,需要有一個好的污染度控制系統。
????? 1) 普通的液壓系統通常采用20μm過濾精度的過濾器即可,對于電液伺服系統,一般采用10μm甚至更高精度的過濾器,油液的污染度希望優于6級。
????? 2) 采用比實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) 過濾器并聯比串聯使用效果好。因為并聯后流經每個過濾器的流量減少了很多,從而提高了系統的清潔度。
????? 4) 采用高性能過濾器分級過濾。如連軋機液壓系統在泵的吸油口、壓力控制油路、電液伺服閥的進口處和回油口、獨立循環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系統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,由于沒有達到系統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到NAS1638 - 4 - 5級系統的油液。
????? 6) 當過濾器選好后,還應注意正確的安裝位置。通常過濾器都安裝在吸油回路,以清除進入泵以前的污染物。對高精度要求的液壓系統,可在吸油回路安裝一個粗濾器,在液壓管路上設置一個精濾器,關鍵性元件還要在進油口前設置過濾器。
????? 2. 2　液壓系統制造安裝污染控制
????? 1) 電液伺服系統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,以清除管道內壁的污染物。管道分段采用鋸割,不準采用砂輪切割機,以防止砂輪粉末殘留在管道內。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　強化液壓系統的維護與保養
????? 1) 加注新油液的污染控制。經過對新油檢測,一般污染度都在NAS10級以下,遠不能滿足電液伺服系統要求的NAS6級以上的標準。因此,新油加注前,采用精細過濾車三級過濾,使新油的污染度完全符合電液伺服閥NAS6級的標準,從而大大降低了對電液伺服閥的更換、清洗頻率,提高了設備的穩定運行率。
????? 2) 離線、在線循環沖洗。離線循環沖洗時,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。
????? 在線循環沖洗是當系統的液壓油檢驗達NAS1638 - 4- 5級標準后,方可接入電液伺服閥和其它液壓部件,開啟系統進行在線循環沖洗。
????? 3)防止油溫過高。液壓油液溫度過高,會加速油液氧化變質,從而增加金屬磨損,并使密封件老化變形,造成液壓系統泄漏和污染。冷熱軋機的工作油溫應控制在55度以下。
????? 4)及時更換執行元件的密封。定期更換軸端和活塞密封,防止內外漏泄和外部雜質的侵入。
????? 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入系統油箱和備用油箱。
????? 3　結論
????? 冶金機械液壓系統的污染與控制是一個系統工程,應當從設計、制造、裝配、使用、維修保養等各個環節加大檢測力度,嚴格控制污染物的產生,就能大大降低液壓系統的污染,提高液壓系統的可靠性與穩定性,保證冶金機械的正常運轉,提高使用壽命和經濟效益。