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        水工機(jī)械設(shè)備液壓啟閉系統(tǒng)液壓油的使用和日常維護(hù)

        2014-04-16 10:14:30
        中國水能及電氣化 2014年2期
        關(guān)鍵詞:液壓油油箱油液

        劉 娟

        (新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局,烏魯木齊 830000)

        水工機(jī)械設(shè)備中液壓啟閉機(jī)具有傳動平穩(wěn),可實(shí)現(xiàn)無級變速,液壓原件自動潤滑,易于防止過載,結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等諸多優(yōu)點(diǎn)。液壓系統(tǒng)的安全、可靠、穩(wěn)定工作是保證啟閉機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。根據(jù)國內(nèi)外統(tǒng)計(jì),液壓系統(tǒng)元器件故障大約有70%~80%是由于液壓油污染引起的。因此選擇正確的液壓油型號、做好日常維護(hù)工作、保證液壓油油品質(zhì)量,是液壓設(shè)備安全、可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)。

        1 液壓油的選擇和使用

        1.1 液壓油的選擇

        液壓油的選擇包括油液品種和黏度,正確而合理地選擇液壓油,對液壓系統(tǒng)適應(yīng)各種工作環(huán)境的能力、延長系統(tǒng)和元件的壽命、提高系統(tǒng)工作的可靠性等具有重要作用。具體可參照表1、表2選擇。

        液壓泵的工作條件最為嚴(yán)峻,不但壓力大、轉(zhuǎn)速高、溫度高,而且液壓油在被泵吸入和由泵壓出時(shí)要受到剪切作用,因此一般根據(jù)泵的要求來確定液壓油的黏度。

        表1 油液品種選用實(shí)例

        表2 各類液壓泵用油液的黏度

        通常的水工機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境多屬野外,液壓油種類多采用HV或HS,油泵多采用柱塞泵,故液壓油的黏度范圍常選擇在 (16~48) ×10-6m2/s。為設(shè)備選擇液壓油時(shí)還須考慮諸多因素,如系統(tǒng)工作環(huán)境方面需考慮油液是否抗燃、是否能抑制噪聲、是否有毒性和氣味、是否抗凍;系統(tǒng)工作條件方面需考慮系統(tǒng)的壓力范圍、溫度范圍和液壓泵體的轉(zhuǎn)速;油液質(zhì)量方面需考慮液壓油的物理化學(xué)指標(biāo)、對金屬和密封件的相容性、吸水情況、抗水解情況、防銹蝕情況、抗氧化穩(wěn)定性、抗剪切穩(wěn)定性等,以上各類因素決定了油液品質(zhì)的選擇。

        1.2 液壓油的使用

        只選擇正確的液壓油,而不注重液壓油的使用,會對液壓油和液壓設(shè)備產(chǎn)生不利影響。液壓油使用不當(dāng)會使油的性質(zhì)發(fā)生變化。例如:通常認(rèn)為油液在某一溫度下 (壓力下)的黏度值是不變的,認(rèn)為黏度值和運(yùn)動情況無關(guān),實(shí)際上油液在被剪切后,黏度值顯著減小,因此在使用液壓油時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):在液壓油的貯存、搬運(yùn)及加注過程中,應(yīng)防止油液被污染;油液定期抽樣檢驗(yàn),并建立定期換油制度;油箱的貯油量應(yīng)充分,以利于系統(tǒng)的散熱;保持系統(tǒng)的密封,一旦有泄露,應(yīng)立即排除。

        2 液壓油的污染和危害

        油液的污染是導(dǎo)致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要原因。油液的污染,造成元器件故障占系統(tǒng)總故障率的70%~80%,它給設(shè)備造成的危害是嚴(yán)重的,因此液壓系統(tǒng)的污染控制越來越受到人們的關(guān)注和重視。實(shí)踐證明:提高系統(tǒng)油液的清潔度是提高系統(tǒng)工作可靠性的重要途徑。

        液壓油中外界污染物的來源:液壓元件生產(chǎn)過程中內(nèi)部存留的型砂、加工鐵屑、密封件殘?jiān)?液壓管道焊接后,管內(nèi)存留的氧化皮及部分溶渣;液壓管道內(nèi)壁酸洗前脫脂不徹底或少量油脂存在,使鐵銹粘附在管道內(nèi)壁;高壓軟管總成接頭部位殘留的膠狀碎片和軟管與管道安裝時(shí)接口粘附的灰塵;現(xiàn)場環(huán)境的灰塵、液壓油箱內(nèi)注油時(shí)加油軟管頭部的沙土;液壓油加油設(shè)備和濾油設(shè)備內(nèi)部的殘?jiān)?液壓缸組裝時(shí)缸內(nèi)壁密封件殘?jiān)?液壓油箱內(nèi)液壓泵站表面的銹蝕;液壓油箱上干燥劑受潮,空氣中水分進(jìn)入油箱內(nèi),在一定溫度和壓力下生成棉絮狀沉淀物。不同污染物會給系統(tǒng)造成不同的危害 (見下頁表3)。

        3 液壓油的日常維護(hù)

        根據(jù)以上影響油液質(zhì)量的主要因素,要針對其做好水工機(jī)械液壓設(shè)備油液的日常維護(hù)工作,以保證液壓系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

        a.保持環(huán)境的清潔衛(wèi)生,防止灰塵、機(jī)械雜質(zhì)及水分混入系統(tǒng),特別是在對液壓元件進(jìn)行拆卸檢修時(shí),必須將整個(gè)系統(tǒng)的外部環(huán)境清理干凈。

        b.拆卸下來的零部件應(yīng)用汽油清洗干凈后涂上保護(hù)油脂,放置于潔凈無塵之處。

        c.檢查液壓油箱上吸濕空氣濾清器中干燥劑的受潮情況,對受潮的干燥劑及時(shí)進(jìn)行烘干處理。避免空氣中水分進(jìn)入油箱內(nèi),在一定溫度和壓力下生成棉絮狀沉淀物。

        表3 污染物的種類、來源和危害

        d.環(huán)境溫度對系統(tǒng)的正常工作有很大的影響,因此在寒冷的冬季工作時(shí),應(yīng)將油液加熱到規(guī)定工作溫度后才能使系統(tǒng)投入運(yùn)行;油溫超過規(guī)定工作溫度時(shí)應(yīng)投入冷卻裝置。

        e.檢測液壓油箱內(nèi)加熱設(shè)備是否完好。冬季當(dāng)油箱內(nèi)溫度過低時(shí),各執(zhí)行機(jī)構(gòu)不準(zhǔn)按順序工作,應(yīng)先起動液壓油箱內(nèi)電加熱設(shè)備,使系統(tǒng)油液溫度升高達(dá)到允許運(yùn)轉(zhuǎn)條件,才能進(jìn)行正常運(yùn)行。夏季工作過程,當(dāng)油箱內(nèi)油溫高于60℃時(shí),要注意檢查溫度控制狀況,發(fā)現(xiàn)異常要由維修人員進(jìn)行處理,使油溫降到允許的范圍。液壓系統(tǒng)的工作溫度應(yīng)有一定范圍,溫度過高,會使液壓油黏度變低,潤滑性能變壞,泄漏增大,并使液壓油氧化分解;溫度過低,液壓油黏度增大,流動性變差。溫度超出允許的范圍,對密封材料和元件的性能也有較大影響。低溫下橡膠彈性體柔性變差;高溫下材料強(qiáng)度減弱,同時(shí)有熱膨脹易引起元件運(yùn)行受阻或卡緊。因此,控制液壓系統(tǒng)工作溫度過大的變化是很重要的。

        f.檢查液壓油箱內(nèi)油溫傳感器是否正常,其主要作用是檢測油箱內(nèi)油溫和控制油箱內(nèi)加熱設(shè)備的運(yùn)行工況。

        g.檢查液位液溫計(jì)顯示是否正常,其主要作用是顯示液壓油箱內(nèi)液位和油液溫度。

        h.目前凈化液壓系統(tǒng)中清除污染物的主要手段是在系統(tǒng)的不同位置設(shè)管過濾器,不同檔次的液壓系統(tǒng),過濾精度也不一樣。但不管什么檔次的液壓系統(tǒng),過濾器的濾芯必須經(jīng)常更換。更換周期視濾芯堵塞情況而定,不管時(shí)間長短,只要堵塞就應(yīng)立即更換。特別重要的液壓系統(tǒng),定期檢查時(shí),濾芯雖未到報(bào)廢程度,但已有足夠的污垢,過油能力有所下降,也應(yīng)更換。

        i.定期清除磁鐵串上吸附的鐵屑和鐵粉,有些設(shè)備回油濾芯器中加裝了磁鐵串,能夠?qū)⒁簤涸凸艿郎a(chǎn)、安裝過程中內(nèi)部存留的加工鐵屑及液壓系統(tǒng)長期高壓元件、管道內(nèi)磨損的鐵粉都吸附在磁鐵串上,防止這些染物再次流回油箱,造成二次污染。

        j.定期進(jìn)行液壓油箱內(nèi)壁和泵站的清洗工作,應(yīng)用汽油清洗干凈,并用壓縮空氣吹干,再用面團(tuán)將污物粘凈,清洗中不得使用棉紗或破布;長期在油面線以上的部位和長時(shí)間不加注油液時(shí),應(yīng)涂上脫水純礦物油保持層。

        k.管道清洗。管道用汽油清洗干凈,并用壓縮空氣吹干,禁止用氧氣吹管道,防止發(fā)生火災(zāi)。對內(nèi)管壁銹蝕的金屬油管應(yīng)進(jìn)行酸洗處理,處理后應(yīng)除盡酸、堿、鹽等殘余物,管外壁應(yīng)進(jìn)行防腐處理,管內(nèi)壁應(yīng)涂上純脫水礦物油加以保護(hù)。清洗后的油管不能及時(shí)裝回系統(tǒng)中,應(yīng)用軟木塞堵住管口,防止污染。

        l.液壓系統(tǒng)檢修后的組裝。液壓元件裝回系統(tǒng)前應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)檢查,清除零件上的臟物及灰塵,新件應(yīng)擦掉保護(hù)油脂。

        m.保持油液的純凈,絕不要把不能相容的油液混合,以避免兩種油液由于添加劑不同或油液本身的化學(xué)成分不同而發(fā)生物理學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生沉淀或膠體物質(zhì),造成系統(tǒng)堵塞。

        n.合理選擇凈油設(shè)備定期濾油。凈油設(shè)備種類繁多,但每種凈油設(shè)備都有自身的主要功能,如脫除油中機(jī)械雜質(zhì)、水分、氨氣、氣體及破乳化等。

        o.液壓設(shè)備中液壓油更換時(shí)盡量徹底,在設(shè)備條件允許的情況下,盡量使設(shè)備處于活塞桿完全回縮、大部分油液進(jìn)入油箱的情況下更換油液;若情況不允許應(yīng)分別更換油箱和油缸內(nèi)的油液,若只更換油箱內(nèi)的油液,則設(shè)備運(yùn)行時(shí)新更換的油液與舊油混摻,影響更換的效果。

        4 油質(zhì)檢測

        除了日常維護(hù)、保養(yǎng)工作外,還應(yīng)定期對液壓油油質(zhì)進(jìn)行取樣化驗(yàn),主要檢測油液污染程度和各項(xiàng)理化性能指標(biāo)是否正常。如果油液中某項(xiàng)指標(biāo)超標(biāo),需要選擇相應(yīng)專用凈油設(shè)備對油液過濾處理;經(jīng)處理后再次進(jìn)行液壓油取樣化驗(yàn),直到化驗(yàn)結(jié)果合格方可斷續(xù)使用;否則需要重新更換液壓油。油液理化性能的評價(jià)主要通過對其理化性能指標(biāo)的檢測來實(shí)現(xiàn)。油液理化性能指標(biāo)按其反映油品性能特征來分類,主要有油液物理指標(biāo)、油液化學(xué)性能指標(biāo)和油液臺架性能指標(biāo)三方面的內(nèi)容。這些性能指標(biāo)種類繁多,從液壓油的日常維護(hù)和管理角度考慮,一般檢測的主要項(xiàng)目有黏度、黏度指數(shù)、閃點(diǎn)、傾點(diǎn)、抗乳化性、泡沫性、水分、機(jī)械雜質(zhì)試驗(yàn)等,如HM系列抗磨液壓油油質(zhì)檢測項(xiàng)目和質(zhì)量指標(biāo),見表4。

        表4 HM系列抗磨液壓油油質(zhì)檢測項(xiàng)目和質(zhì)量指標(biāo)

        5 結(jié) 語

        實(shí)踐表明:液壓傳動系統(tǒng)失效的主要原因是液壓油污染。液壓油污染磨損會引起液壓系統(tǒng)泄漏和過熱,使液壓油理化性能發(fā)生變化,影響液壓傳動系統(tǒng)工作可靠性和元件使用壽命。加強(qiáng)液壓油的日常維護(hù)與管理已成為當(dāng)今液壓傳動系統(tǒng)普遍關(guān)注的問題之一。

        [1]雷秀.液壓與氣壓傳動[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.

        [2]劉釗,黃志堅(jiān),朱林忠.電廠液壓設(shè)備維護(hù)技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,2007.

        [3]章宏甲,黃誼.液壓傳動[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.

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