虽然元件和系统的清洗可以有效控制液压系统中残留的污染物,空气滤清器及防尘密封圈等措施可以有效防止外界污染物进入系统。但是,液压系统中总会有颗粒污染物的存在,它们在元件运动副及节流口等处会引起系统内部生成污染物的产生。如果不在液压系统的合适位置设置合适精度的过滤器,液压系统的污染物就会越来越多,仍然达不到系统污染控制的目的。因此,一个污染控制较好的液压系统,除了有效清除系统中的残留污染物并有效防止外界侵入污染物外,还应该具备适当的自净化(过滤)功能,在系统中安装过滤器或配备外循环过滤系统是最常见的净化措施。 液压系统污染控制的目的是将系统的清洁度控制在系统元件可以接受的范围内,以保证液压系统的工作可靠性及元件的使用寿命。因此,液压系统污染控制首先必须确定系统的目标清洁度,再根据目标清洁度选择适当的过滤净化方案,最后检测油液清洁度是否达到要求。 (1)液压系统目标清洁度的确定 液压系统的目标清洁度与液压系统使用的液压元件的运动副间隙有着密切的关系。不同元件具有不同的工作原理和内部结构,因而具有不同的运动副间隙,它们件对油液清洁度的要求各不相同。不同压力等级的元件也具有不同的运动副间隙,因而也具有不同的敏感尺寸范围。表1给出了各种元件正常工作时油液所需要达到的清洁度指标。 通常情况下,液压系统目标清洁度即为液压系统中最敏感元件所需要的清洁度。但若下列因素中有二者同时存在时,目标清洁度需再提高一级。 A.液压介质不是矿物基石油(如水乙二醇等); B.液压系统的工作环境与状况恶劣(如温度高、冲击大、振动大等); C.液压系统故障的危害程度高(如涉及人身安全、费用高等)。
表1 元件所需要的油液清洁度
(2)液压系统过滤净化方案的选择 液压系统设计时,必须选择合理有效的过滤净化方案。除了使用适当的措施防止污染物的侵入外,过滤器的配置及过滤器精度的确定是液压系统目标清洁度实现的关键。 表2给出了实现目标清洁度可采用的过滤器配置方案及过滤器所需要的过滤精度。
表2 过滤器配置方案、过滤精度与目标清洁度的关系
(3)液压系统油液清洁度的检测 为了检测过滤系统是否对油液污染进行有效控制,达到液压系统设定的目标清洁度。在系统正常运行过程中必须检测液压系统的油液清洁度。根据油液清洁度的检测结果,对液压系统的过滤净化方案进行适当的调整,直到系统的目标清洁度达到要求为止。 油液清洁度的检测一般有在线检测与取样检测两种方式。在线检测是指将液压系统的油液直接引入自动颗粒计数器的传感器通道,对液压系统的清洁度进行测定。取样检测是指先用取样容器从液压系统中取样,然后测定样液的清洁度。 取样检测是目前使用最为广泛的油液清洁度检测方法。取样检测必须使用清洁度合格的取样容器,否则会影响油液清洁度检测的准确性。因此,取样容器必须经过严格的清洗。GB/T 17484-1998规定了取样容器清洗方法的检验程序。 取样方法也是影响油液清洁度检测的一个重要环节。取得的样液要具有代表性,真实反映液压系统油液的污染状况。GB/T 17489-1998规定了从液压系统管路中取样的方法。 (4) 油液的更换 不同种类、不同用途的液压油具有不同的换油指标。但运动黏度的变化及机械杂质含量、水分含量、酸值等指标的超标是油液更换的主要依据。表3 为我国汽车起重机行业使用油液的更换指标。 油液如果仅仅是杂质含量和水分含量超标,可以通过过滤、脱水设备的使用,将杂质含量和水分含量控制在规定的范围内,避免更换。
表3 汽车起重机行业油液更换指标
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