楊志軍

（攀鋼集團(tuán)西昌鋼釩維修中心，四川攀枝花 615032）

0 引言

冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)工作環(huán)境復(fù)雜，運(yùn)行周期長(zhǎng)，設(shè)備日常維護(hù)和保養(yǎng)工作的技術(shù)難度大，工作任務(wù)艱巨。冶金機(jī)械的使用環(huán)境較差，一般都在高溫、高壓、高速、高粉塵濃度下工作，并且由于經(jīng)常性的高速運(yùn)轉(zhuǎn)使冶金機(jī)械總是處于高負(fù)荷環(huán)境運(yùn)行。冶金機(jī)械系統(tǒng)中的油液物質(zhì)在冶金機(jī)械系統(tǒng)的安裝調(diào)試運(yùn)行及保養(yǎng)時(shí)，很容易受到污染而產(chǎn)生化學(xué)變化引起質(zhì)變，導(dǎo)致冶金機(jī)械在后面的使用過程中出現(xiàn)很多故障。冶金機(jī)械的制作和安裝是液壓系統(tǒng)污染物主要來源的過程，在這個(gè)過程中，液壓污染物主要來自液壓系統(tǒng)生產(chǎn)過程中以及隱藏在液壓系統(tǒng)內(nèi)部。而切屑、焊渣、氧化皮等殘留物是隱藏在液壓系統(tǒng)內(nèi)部的主要污染物，這類污染物對(duì)系統(tǒng)的損害很大。在對(duì)冶金機(jī)械設(shè)備及液壓系統(tǒng)維護(hù)過程中，不應(yīng)將使用保養(yǎng)等停留在表面上，對(duì)污染物的控制要重在污染物的檢測(cè)控制中，并且貫穿全過程。功率大、體積小是冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的主要特點(diǎn)，因此才在生產(chǎn)中廣泛使用。正是因其使用廣泛，面對(duì)液壓系統(tǒng)污染嚴(yán)重等問題，怎樣才能更好地使用并且維護(hù)液壓系統(tǒng)，減少液壓設(shè)備故障，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，是所有冶金企業(yè)共同面臨的問題。

1 冶金機(jī)械液壓污染概述

冶金機(jī)械的重要組成部分是改變液壓系統(tǒng)壓強(qiáng)從而增強(qiáng)機(jī)械的作用力。由于液壓系統(tǒng)工作環(huán)境復(fù)雜，通常為室外環(huán)境，因此系統(tǒng)內(nèi)部和結(jié)構(gòu)體之間容易被固體顆粒，如砂粒、金屬粉塵及樹脂等物污染。內(nèi)部又難以實(shí)現(xiàn)有效凈化，所以通常只能采取控制外來污染物的產(chǎn)生過程和環(huán)境，使內(nèi)部顆粒含量保持在一定范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部?jī)艋胧?，使污染物不?huì)對(duì)設(shè)備造成過大影響，影響設(shè)備運(yùn)行。不僅固體顆粒是污染源，水和空氣也是污染液壓系統(tǒng)的主要物質(zhì)，也會(huì)在不同程度上對(duì)設(shè)備造成污染，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。磨損冶金機(jī)械設(shè)備，堅(jiān)硬固體嵌于較軟表面，是固體顆粒物污染冶金機(jī)械的表現(xiàn)形式之一，主要表現(xiàn)在固體顆粒的滾動(dòng)與碾壓下，元件產(chǎn)生應(yīng)力導(dǎo)致裂紋，受油壓擴(kuò)展成空洞。同時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)卡滯，阻塞等問題?？諝夂退M(jìn)入冶金機(jī)械，會(huì)使機(jī)械受到腐蝕，影響設(shè)備潤(rùn)滑狀態(tài)。

2 冶金機(jī)械液壓污染原因分析

2.1 外部侵入導(dǎo)致的污染

一般情況下，冶金設(shè)備在戶外環(huán)境中運(yùn)行并且不能充分管理安裝地點(diǎn)的環(huán)境，因此冶金設(shè)施在工作期間所的環(huán)境較差。長(zhǎng)此以往，積聚了大量的灰塵等污染物質(zhì)。例如，當(dāng)系統(tǒng)液壓油沒有移動(dòng)時(shí)，油箱中的油也會(huì)產(chǎn)生一定的呼吸效應(yīng)，大量灰塵和顆粒會(huì)被帶入機(jī)械液壓油中，給液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來不利影響。油系統(tǒng)中進(jìn)入的所有雜質(zhì)顆粒都對(duì)移動(dòng)摩擦產(chǎn)生不利影響，并且由運(yùn)動(dòng)擠壓對(duì)每個(gè)顆粒造成的壓痕，都會(huì)磨損冶金機(jī)械設(shè)備，嚴(yán)重的會(huì)對(duì)設(shè)備造成損壞。發(fā)現(xiàn)故障后進(jìn)行修理，通常會(huì)對(duì)生產(chǎn)節(jié)奏產(chǎn)生嚴(yán)重影響。例如，在拆卸和組裝過程中帶入雜質(zhì)以及添加油液過程中混合粉塵帶入系統(tǒng)，都會(huì)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)造成二次污染。機(jī)械系統(tǒng)的燃料箱未完全關(guān)閉或被其他物質(zhì)腐蝕，都會(huì)導(dǎo)致污染物進(jìn)入系統(tǒng)。經(jīng)過很長(zhǎng)一段時(shí)間后，在系統(tǒng)回流油箱中會(huì)發(fā)現(xiàn)慢慢聚集的污染物，油質(zhì)便會(huì)產(chǎn)生污染，油質(zhì)污染后，系統(tǒng)的正常運(yùn)行就會(huì)受到阻礙。

2.2 系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的污染

在生產(chǎn)過程中，冶金機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)過程非常繁瑣。生產(chǎn)過后必須經(jīng)過一系列的工作步驟，不是生產(chǎn)產(chǎn)品之后就結(jié)束了，生產(chǎn)產(chǎn)品后產(chǎn)品包裝和運(yùn)輸都是要做的工作。系統(tǒng)內(nèi)部因生產(chǎn)導(dǎo)致的廢物如鐵屑、鋁塊等，這些廢物會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，因此在冶金機(jī)械系統(tǒng)工作完成后必須及時(shí)排除系統(tǒng)內(nèi)部的廢物。顆粒污染的另一個(gè)原因是工作人員不注意維護(hù)工作，對(duì)維修保養(yǎng)沒有高度重視。如果清理不夠細(xì)致，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部存在殘留物質(zhì)，雖然短時(shí)間內(nèi)顯示不出對(duì)冶金機(jī)械造成什么大的影響，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，它的影響會(huì)在日后逐一顯現(xiàn)出來，并且還會(huì)對(duì)重要設(shè)備的運(yùn)行安全造成威脅。與其他污染相比，由于自身原因造成污染的可能性較低。

2.3 水和空氣造成的液壓污染

對(duì)系統(tǒng)危害最大，并產(chǎn)生較大磨損的是固體顆粒。水和空氣是除固體顆粒外，對(duì)冶金機(jī)械造成嚴(yán)重影響的物質(zhì)。首先，無法忽視水對(duì)冶金機(jī)械造成的影響，水相對(duì)于其他物質(zhì)來說，很容易進(jìn)入液壓系統(tǒng)，最常見的是空氣濕度及水循環(huán)冷卻都會(huì)導(dǎo)致水進(jìn)入液壓系統(tǒng)，對(duì)于液壓系統(tǒng)來說，水便是污染物質(zhì)。因?yàn)橐簤合到y(tǒng)油液中混入水，會(huì)出現(xiàn)一系列化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)后產(chǎn)生酸性物質(zhì)，酸性物質(zhì)會(huì)對(duì)金屬造成腐蝕，使固體顆粒出現(xiàn)在液壓系統(tǒng)內(nèi)部。此外，水和油液還會(huì)產(chǎn)生乳化反應(yīng)，最直接的影響是油液潤(rùn)滑性能下降，影響冶金機(jī)械的正常運(yùn)作。另外，除了水和固體顆粒，液壓系統(tǒng)最容易進(jìn)去的是空氣，游離的空氣氣泡會(huì)對(duì)系統(tǒng)材料造成氣蝕，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)進(jìn)入空氣后，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生氣阻及振動(dòng)。

3 液壓污染控制措施

3.1 合理選用過濾器

在機(jī)械設(shè)計(jì)階段，針對(duì)冶金機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境科學(xué)選用過濾設(shè)備，是決定設(shè)備是否長(zhǎng)期使用的必要條件，也是后期避免空間污染的重要手段之一。選擇過濾系統(tǒng)時(shí)，不應(yīng)該選擇媒介精度過高的過濾系統(tǒng)，這樣會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)，也不能選擇媒介精度過低的過濾系統(tǒng)，會(huì)制約結(jié)構(gòu)使用期限。因此，只有結(jié)合系統(tǒng)固定的污染控制介質(zhì)轉(zhuǎn)換模型才能達(dá)到全面穩(wěn)定系統(tǒng)可靠使用的效果。在精度設(shè)計(jì)中，考慮到冶金液壓控制結(jié)構(gòu)的一般形式，結(jié)構(gòu)過濾流量需要達(dá)到20 mL。如果要修改原有的過濾設(shè)備，當(dāng)額定數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)高于工作流量時(shí)，將適當(dāng)抑制現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)的壓差效應(yīng)。進(jìn)入系統(tǒng)后，各種污染物很容易被過濾，最后保持液壓油清潔度。該種類型的系統(tǒng)優(yōu)選地處于并聯(lián)模式，并且在過濾分級(jí)過程中主動(dòng)選擇具有更好性能條件的設(shè)備；另外，為避免結(jié)構(gòu)堵塞引起變形，應(yīng)確保相關(guān)部件定期更換；選擇過濾器完成后，應(yīng)按照技術(shù)規(guī)范安裝設(shè)備。在正常情況下，過濾器安裝在抽吸回路上，以便有效地去除污染物，如果系統(tǒng)的這部分精度很高，現(xiàn)場(chǎng)工作人員可以考慮在吸入回路中安裝粗過濾器并同時(shí)在液壓管路上進(jìn)行精細(xì)過濾器同步匹配。

3.2 液壓制造和安裝階段污染控制

極容易產(chǎn)生污染物的過程是在制造及安裝冶金設(shè)備環(huán)節(jié)，因此，對(duì)制造以及安裝的過程中的污染要嚴(yán)格把控，對(duì)液壓系統(tǒng)部件進(jìn)行仔細(xì)清洗很有必要。通常情況下，系統(tǒng)大多選擇用于電液伺服系統(tǒng)的不銹鋼無縫鋼管，管與管之間應(yīng)避免螺紋連接，用氫氟酸和硝酸混合液酸洗不銹鋼彎頭和不銹鋼管，及時(shí)清潔內(nèi)壁污染物。為避免長(zhǎng)時(shí)運(yùn)行后油品質(zhì)量下降對(duì)鋼管的腐蝕，為保證鋼管凸面處于平坦?fàn)顟B(tài)，需要對(duì)表面進(jìn)行拋光處理。為避免砂輪粉末殘留在管道中，不要使用砂輪切割機(jī)，加工管道時(shí)使用鋸切工藝，通過焊接使不銹鋼管端部開槽，去除毛刺并清潔毛刺，最后使用氬弧焊防止焊渣熔渣。為防止污染物落入液壓系統(tǒng)，必須保證整個(gè)系統(tǒng)在作業(yè)過程的密封，同時(shí)，拆卸液壓油管及部件時(shí)，保持油口向下以避免污染油入侵。

3.3 加強(qiáng)液壓系統(tǒng)的護(hù)理與保養(yǎng)

液壓系統(tǒng)在使用中應(yīng)定期維護(hù)和保養(yǎng)。維護(hù)時(shí)應(yīng)防范新油污染。新油應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)，潔凈等級(jí)符合設(shè)備使用標(biāo)準(zhǔn)要求，油的控制可有效提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。此外，系統(tǒng)循環(huán)通常分為在線和離線，在線沖洗是將電液伺服閥和其他部件連接到系統(tǒng)中以進(jìn)行循環(huán)沖洗。在離線沖洗過程中，電動(dòng)伺服閥和其他液壓元件應(yīng)分開，它與硬管連接，管內(nèi)部通過過濾器循環(huán)。在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行期間，由于高溫高壓環(huán)境，整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)冷卻，避免油溫過高。油溫過高會(huì)加速金屬的磨損和部件的老化，容易導(dǎo)致液壓油泄漏和污染問題，因此控制系統(tǒng)溫度對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的污染防治具有重要意義。對(duì)于工作期間產(chǎn)生的零件磨損現(xiàn)象，必須及時(shí)更換和維護(hù)，防止污染物侵入零件與活塞之間的間隙。應(yīng)及時(shí)清理油箱內(nèi)的污染物，定期更換濾芯，可有效防止外界污染物侵入液壓系統(tǒng)，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

液壓系統(tǒng)的污染控制是冶金機(jī)械維護(hù)保養(yǎng)的首要問題，防止液壓系統(tǒng)污染，保證油液清潔是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。分析污染產(chǎn)生的根源，及時(shí)做出相應(yīng)措施，嚴(yán)格控制有效防止、消除污染物的產(chǎn)生或進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，可降低系統(tǒng)發(fā)生故障的頻率，保證設(shè)備正常運(yùn)行。