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摘 要 本文根據(jù)液壓油在液壓系統(tǒng)中的重要作用,闡述了液壓工程機(jī)械在選擇液壓油時(shí)應(yīng)注意的問題,介紹液壓油在實(shí)際工作中的正確使用及維護(hù)保養(yǎng)方法。
液壓油是液壓機(jī)械的動(dòng)力載體和工作介質(zhì);在實(shí)際使用中,液壓油不僅要傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng),還承擔(dān)著潤滑、冷卻、防腐和清潔液壓元件的作用。任何液壓機(jī)械,特別是液壓工程機(jī)械,液壓油的選用是否合理、日常保養(yǎng)是否及時(shí),直接關(guān)系著液壓機(jī)械的正常使用與效能發(fā)揮;同時(shí)也是減少機(jī)械損失、降低功率消耗,提高液壓元件使用壽命的重要因素。實(shí)踐表明,液壓機(jī)械的各種故障,有80%出自于液壓系統(tǒng),而其中的絕大部分是由于液壓油的使用與保養(yǎng)不當(dāng)造成的。因此,了解液壓油的使用要求,合理選擇、正確使用、及時(shí)保養(yǎng)液壓油,是確保液壓系統(tǒng)工作正常的重要前提。
1 液壓油的使用要求
1. 1適當(dāng)?shù)恼扯?/span>
粘度是液壓油的流動(dòng)性能指標(biāo),代表油液流動(dòng)時(shí)分子間磨擦阻力的大小,粘度越大流動(dòng)性越差。但液壓油粘度過大會(huì)增加管路中的輸送阻力,常會(huì)造成能量損失增加,溫升高,在主泵吸油端易出現(xiàn)“氣穴"現(xiàn)象;反之,粘度越小則流動(dòng)性越好,但粘度過小則潤滑情況越差,易造成零部件磨損加劇,系統(tǒng)泄漏增加,工作效率下降。
1. 2良好的粘溫特性
粘溫性是指油液粘度隨溫度升降而變化的程度,通常用粘溫指數(shù)表示。粘溫指數(shù)越大,工作中油液粘度隨溫度升高下降越小,從而系統(tǒng)的內(nèi)泄漏不致過大。工程機(jī)械的作業(yè)工況一般較為惡劣,作業(yè)過程中,系統(tǒng)的油溫隨負(fù)載及環(huán)境溫度而變化,故粘溫指數(shù)一般不得低于90。
1. 3良好的化學(xué)穩(wěn)定性
一般情況下,液壓油的工作溫度最好在30~60℃間,由于液壓油的壽命和工作溫度密切相關(guān)。當(dāng)油溫超過60℃以上后,每增加8℃,油的使用壽命就減半。也就是說,在90℃時(shí)油的壽命是60℃時(shí)的壽命10%左右,其原因就是高溫氧化。此外,在大氣壓力下,油液中都會(huì)含有一定量的空氣;而空氣也具有氧化作用,它和油液中的碳?xì)浠衔锇l(fā)生反應(yīng)使油慢慢氧化,使油液炭化變黑、粘度上升,產(chǎn)生積碳性沉積物;造成閥類粘結(jié)、堵塞液壓元件的細(xì)小孔槽,致使液壓元件早期磨損或失靈。因此,要求液壓油具有良好的高溫抗熱化能力,以及與空氣長期接觸保持化學(xué)穩(wěn)定的抗氧化能力。
1. 4凝固點(diǎn)和低溫流動(dòng)性
為改善液壓油的低溫流動(dòng)性,往往在油液中加入聚甲基丙烯酸酯、聚異丁烯等高分子聚合物;這些物質(zhì)分子鏈較長,可以降低液壓油的凝固點(diǎn),增加液體的低溫流動(dòng)性能,確保油液具有良好的低溫使用性能。
1. 5閃電和燃點(diǎn)
液壓油受熱后會(huì)產(chǎn)生可燃?xì)怏w,溫度達(dá)到一定程度遇到明火就會(huì)瞬間燃燒,這個(gè)最低溫度稱為液壓油的閃點(diǎn);如果文牘繼續(xù)生高,油液就會(huì)連續(xù)燃燒,這時(shí)的溫度就稱為燃點(diǎn)。要保持液壓油在較高的溫度下安全工作或儲運(yùn),就要求液壓油具有較高的閃點(diǎn)和燃點(diǎn)。
1. 6良好的抗乳化性
液壓油含有水分、空氣或易產(chǎn)生氣體的雜質(zhì),會(huì)使油液產(chǎn)生乳化現(xiàn)象,從而液壓油的潤滑和冷卻效果;因此要求液壓油具有良好的抗乳化性能。
1. 7防腐、防銹性能
液壓油具有腐蝕性,會(huì)使與其接觸的密封元件發(fā)生溶脹、軟化和變質(zhì)等現(xiàn)象,使密封材料失去密封作用。而液壓系統(tǒng)由于泄漏、密封失效等原因,又會(huì)導(dǎo)致液壓油流失和環(huán)境污染。
2 液壓油的合理選擇
液壓油的合理選擇和使用,應(yīng)根據(jù)液壓系統(tǒng)的具體工作情況,如系統(tǒng)動(dòng)力、速度、壓力、溫度和液壓元件的結(jié)構(gòu)類型來確定。一般情況下,液壓機(jī)械制造商在使用說明書或手冊中規(guī)定了該設(shè)備液壓系統(tǒng)使用的液壓油品種、牌號和粘度級別,用戶可首先根據(jù)設(shè)備制造商的推薦選用液壓油。
但有時(shí)用戶使用機(jī)械的狀況發(fā)生改變,以及使用工況、氣候和或工作環(huán)境等,會(huì)與機(jī)械制造商的規(guī)定有一些出入。這時(shí),用戶可根據(jù)下列原則靈活選用液壓油:
2. 1根據(jù)液壓元件和環(huán)境使用要求選類型
2. 1. 1液壓系統(tǒng)動(dòng)力小、油壓低、液壓元件速度慢,一般選用普通液壓油。
2. 1. 2負(fù)荷大、油壓高、液壓元件速度快,可以選用耐磨液壓油。
2. 1. 3油壓高、速度快、環(huán)境溫度低,應(yīng)該選用低凝液壓油。
2. 2根據(jù)系統(tǒng)壓力和溫度選品質(zhì)
2. 2. 1系統(tǒng)油壓較小、溫度較低、液壓元件不太精密,可選用低品質(zhì)液壓油。
2. 2. 2系統(tǒng)油壓較大、油溫偏高、液壓元件精密,可選中高品質(zhì)液壓油。
2. 2. 3特殊使用性能、環(huán)境要求,選擇高品質(zhì)液壓油。
2. 3根據(jù)泵類元件的結(jié)構(gòu)和使用工況選粘度
2. 3. 1柱塞泵的工作粘度不應(yīng)低于8mm2/S,最大啟動(dòng)粘度不應(yīng)大于1000mm2/S;葉片泵的最小工作粘度不應(yīng)低于10mm2/S,而最大啟動(dòng)粘度不應(yīng)大于700mm2/S;齒輪泵要求粘度較大,最小工作粘度不應(yīng)低于20mm2/S,最大啟動(dòng)粘度可達(dá)到2000mm2/S。
2. 3. 2環(huán)境溫度高、系統(tǒng)油壓大、液壓件結(jié)構(gòu)精密,應(yīng)選用較高粘度的液壓油;既要使液壓件有良好的冷卻,又要保證獲得較好的潤滑。
2. 3. 3新購機(jī)械適當(dāng)降低油液粘度有利于液壓件冷卻;磨損或大修后的液壓系統(tǒng),適當(dāng)增加油液粘度,可以以減少系統(tǒng)內(nèi)部泄漏,提高傳動(dòng)效率。
3 液壓油的正確使用
正確使用液壓油,是保證液壓機(jī)械正常工作、延長液壓元件使用壽命、減少液壓系統(tǒng)各種故障的重要措施。
3. 1明確崗位職責(zé)
3. 1. 1強(qiáng)化污染意識,明確液壓工程機(jī)械屬于精密機(jī)械,液壓用油的正確使用與保養(yǎng),直接關(guān)系著液壓機(jī)械的正常使用和效能發(fā)揮。
3. 1. 2建立健全液壓油的采購、保管、使用維護(hù)及污染檢測等管理機(jī)制,明確崗位職責(zé)。
3. 1. 3完善各項(xiàng)液壓油的使用、保養(yǎng)及污染檢測等管理制度,并認(rèn)真落實(shí)執(zhí)行。
3. 2搞好崗位培訓(xùn)
3. 2. 1使所有與液壓油有關(guān)的工作人員了解液壓油的性能、特點(diǎn)及相關(guān)基本知識。
3. 2. 2熟悉液壓油在液壓機(jī)械中的重要作用,以及油液污染對液壓系統(tǒng)造成的各種直接影響和危害。
3. 2. 3掌握基本的液壓油使用、維護(hù)保養(yǎng)及污染檢測知識和常用方法。
3. 2. 4培養(yǎng)員工遵守制度精神和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。
3. 3防止油液污染
3. 3. 1采購液壓油的牌號、性能和技術(shù)指標(biāo)必須符合液壓系統(tǒng)的使用要求,并經(jīng)取樣、檢驗(yàn)合格后,方可入庫保管,嚴(yán)防使用假冒偽劣產(chǎn)品。
3. 3. 2購入的液壓油應(yīng)放置在室內(nèi)干燥、通風(fēng)處,遠(yuǎn)離熱源,保存溫度以20~30℃為宜。
3. 3. 3液壓油加注前,必須經(jīng)過72h沉淀后方可過濾使用。
3. 3. 4加油前必須清潔加油器具和加油口,防止加油污染或混入其它油類;全部換油時(shí)必須清潔油箱,更換濾網(wǎng)和濾芯。
3. 3. 5加油時(shí)必須使用專業(yè)加油機(jī)進(jìn)行過濾,濾油精度不能大于10μm,并經(jīng)常檢查、清洗濾網(wǎng)和濾芯,防止污物堵塞濾油通道。
3. 3. 6加油結(jié)束后,清潔加油口、擰緊油箱蓋,并排凈系統(tǒng)空氣。
3. 4保持系統(tǒng)清潔
3. 4. 1精密液壓元件,一般不準(zhǔn)隨意拆卸,只能進(jìn)行總成清洗。
3. 4. 2選擇、更換、安裝液壓油封和防塵圈,方法要正確。
3. 4. 3檢查、清潔、安裝液壓系統(tǒng)的濾油濾網(wǎng)和濾芯,操作要規(guī)范。
3. 4. 4過濾系統(tǒng)油液或換油要徹底,不能留“死角”;不僅要放凈回油管路油液,還要置換出所有進(jìn)油管路中的舊油,以確保系統(tǒng)清潔。
3. 4. 5液壓系統(tǒng)檢修、過濾或換油結(jié)束后,要注意排水、放氣。
3. 5嚴(yán)格使用管理
3. 5. 1經(jīng)常檢查油液滲漏情況,及時(shí)排凈系統(tǒng)空氣和水分。
3. 5. 2使用中經(jīng)常觀測油壓、油溫變化,遇有異常情況應(yīng)立即停車檢查。
3. 5. 3嚴(yán)禁系統(tǒng)帶病作業(yè)或超負(fù)荷工作,以盡量減少非正常磨損造成液壓油的固體顆粒污染。
3. 5. 4在粉塵污染嚴(yán)重環(huán)境中作業(yè),液壓系統(tǒng)的外露部位,如油缸、活塞桿及加油口和出氣孔等,要加裝防塵罩,以免粉塵侵入油液。
3. 5. 5控制好液壓系統(tǒng)油溫,油箱溫度應(yīng)保持在35~55℃以下為好,局部最高溫度以不超過100℃為宜,防止液壓油高溫氧化變質(zhì);遇有異常情況應(yīng)查明原因,及時(shí)排除故障。
3. 5. 6操作結(jié)束后,及時(shí)清潔、維護(hù)和保養(yǎng)機(jī)械。
4 日常維護(hù)保養(yǎng)
液壓油長期工作在高溫、高壓、封閉的液壓系統(tǒng)中,液壓元件磨損產(chǎn)生的鐵屑、橡膠制品老化脫落等污物,都會(huì)殘留在液壓油中,是造成液壓系統(tǒng)故障增多的主要原因。因此,必須重視和加強(qiáng)液壓油的日常維護(hù)和保養(yǎng)工作。
4. 1經(jīng)常檢查油箱油位
液壓油在使用過程中會(huì)有蒸發(fā)和泄露,特別是液壓系統(tǒng)初次使用時(shí),液壓元件的容油量很大,機(jī)械起動(dòng)后油面會(huì)明顯下降,甚至露出濾油器;所以,工作中要經(jīng)常檢查、添補(bǔ)液壓油,保持油箱內(nèi)規(guī)定的液面高度。
4. 2按時(shí)清潔濾油器
濾油器的主要作用是防止液壓油中的各種污物進(jìn)入到液壓系統(tǒng)中去,但在實(shí)際使用時(shí),由于液壓油系統(tǒng)中產(chǎn)生污物受溫度、壓力、材料及沖擊負(fù)荷等各種因素的影響,常會(huì)超出人們的想象,特別是新購或大修后液壓系統(tǒng)機(jī)械,污物的產(chǎn)生很難預(yù)料;因此,必須經(jīng)常檢查、清洗濾油器,發(fā)現(xiàn)濾芯損壞應(yīng)及時(shí)更換。
通常,機(jī)械連續(xù)運(yùn)行200h左右,即應(yīng)檢查、清洗一次濾油器;新購或大修后的機(jī)械初次運(yùn)行50h即應(yīng)清洗、檢查一次。對于裝有壓差指示及報(bào)警裝置的濾油器,應(yīng)根據(jù)壓差指示及時(shí)清洗、更換油液濾芯和濾網(wǎng)。
4. 3定期檢測污染
液壓油在使用中,受環(huán)境、交變負(fù)荷和操作水平的影響,存在許多不確定因素,定期檢測油液可以及時(shí)了解液壓油的使用和污染情況。
污染檢測項(xiàng)目應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有條件、檢測手段和復(fù)雜程度,制定具體檢測方案,按等級、分批次進(jìn)行檢測。檢測周期結(jié)合日常保養(yǎng),以“大檢”每三個(gè)月一次,“中檢”每兩月一次,“小檢”每月一次為宜;特殊情況可適當(dāng)縮短檢測周期。
4. 4及時(shí)過濾油液
盡管液壓系統(tǒng)的油路中設(shè)有濾油器,但更多的油液污物會(huì)殘留在油箱內(nèi);因此,大型液壓機(jī)械應(yīng)每隔三個(gè)月左右應(yīng)用濾油機(jī)濾油一次,以徹底清除油箱、液壓油中的各種殘留污物。實(shí)際使用表明,濾油機(jī)的粗濾芯精度選用30μm、細(xì)濾精度選用10μm,定期過濾油液效果良好。
4. 5注意排水、放氣
油液含有水分和氣體(空氣、一氧化碳和二氧化碳等),會(huì)對液壓系統(tǒng)產(chǎn)生很大危害。由于水質(zhì)通常顯酸性,會(huì)對液壓元件和液壓油產(chǎn)生腐蝕作用,造成液壓油黏度降低,潤滑性和抗磨性下降。而液壓油中含有的各種氣體,在高溫狀態(tài)下具有較強(qiáng)的腐蝕性,也會(huì)對液壓油和液壓元件造成損壞;此外,氣體具有“彈性”,遇到系統(tǒng)高壓體積會(huì)明顯減小或消失,低壓時(shí)又會(huì)自動(dòng)析出,是產(chǎn)生氣蝕、溫升、振動(dòng)和噪音的主要原因。
如果系統(tǒng)油溫過高,且油液過濾無效,或檢測油液黏度、酸值、閃點(diǎn)等指標(biāo)嚴(yán)重超限,則應(yīng)考慮及時(shí)更換液壓油。
本文作者：于紅旗 弓清忠
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