论大型养路机械液压系统的污染原因及防护措施

发表时间:2021/3/29   来源:《科学与技术》2021年第1期   作者:龙泉
[导读] 本篇文章主要分析了大型养路机械液压系统的污染原因及其对液压系统带来的危害,
        龙泉
        中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司工务机械段, 新疆 乌鲁木齐 830011
        摘要:本篇文章主要分析了大型养路机械液压系统的污染原因及其对液压系统带来的危害,提出液压系统污染的防护措施。
        关键词:大型养路机械;液压系统;污染原因;控制对策
        引言:对于大型养路机械设备而言,液压系统非常复杂,多数液压元件均采用进口材料,所以价格比较昂贵。而大型养路机械故障中,来自液压系统约占70%左右,而液压油受污染占液压系统故障的80%以上。所以,机械的可靠性及液压元件的使用寿命与液压系统的清洁度有直接关系,加强液压系统污染控制,提高系统液压油液清洁度,对养路机械的经济效益提升意义重大。
        一、大型养路机械液压系统污染原因
        诸多原因都可能导致大型养路机械液压系统出现污染,主要包含以下几个方面:(1)潜在污染。液压系统及其元件在加工、试验、装配、运输、储存中,切屑、型砂、灰尘、焊渣、碎片、锈片等有害物质如果在整机装配前没有彻底清理,则可能导致系统存在潜在风险。(2)侵入污染。水分、灰尘、风沙等在机械工作过程,可能通过加油口、油箱通气孔、液压缸往复伸缩活塞杆、管路连接处、加入油液、加油器具等途径进入液压系统,或是在液压系统维修时,如管接头、软管、阀门更换等过程将污垢带入液压系统,导致侵入污染发生。(3)再生污染。液压系统工作过程中,如果油温超过60℃,则油液会发生氧化变质。工作中液压元件运动副之间摩擦产生的颗粒如果清理不及时,可导致恶性循环发生。零件的疲劳、腐蚀、冲刷、气蚀等过程中均可能产生新的污染物。(4)新油不洁。如果所选择的液压油清洁度不高,尤其是在新油选择时,认为新油就是清洁的,加油过程中未使用滤清器,则可能导致不洁液压油进入系统中[1]。
        二、大型养路机械液压系统污染的危害
        (一)液压元件产生突发性故障
        这种失效方式一般是元件突然损坏或动作失灵。导致这种失效的污染物主要是固体污染物颗粒。固体污染物颗粒大多数是磨粒性的。液压元件运动副的配合间隙一般为5~15Lm,对阀类元件来说,当污染颗粒进入运动件之间时,相互作用划伤表面,并切削出新的磨粒,加剧磨损,使配合间隙扩大,或者堵塞节流孔、阻尼孔,致使阀类元件的性能变坏,引起振动和动作失灵,甚至卡死阀芯;对泵类元件来说,污染物颗粒会使滑动部分(柱塞泵的柱塞和缸孔、缸体、配流盘;叶片泵的叶片和槽)磨损加剧,导致泵的效率降低,发热甚至烧坏;对液压油缸来说,污物颗粒会加速密封件的磨损,使泄漏量加大,降低功率。污染颗粒也有可能使缸筒或活塞杆拉伤而报废。
        (二)液压元件性能衰降
        这种失效形式主要由磨损引起,一般是逐渐发生并可预料的。系统中的污染物会加速液压控制阀滑动零件的磨损,导致内漏或阀内串油;导致阀芯、阀套之间的摩擦力增加,阀的响应速度降低;加剧液压泵、液压马达及液压缸磨损;破坏密封,造成内外泄漏。导致这种失效的污染物主要是水分和空气。在组装或修理更换系统中的某些元件时,由于排气不充分,使大量空气进入液压系统,造成液压油氧化变质,且生成有害的酸性物质或胶状沉淀物,引发传动系统产生气蚀、振动、噪声和爬行等问题。水分进入液压系统使油液乳化变质,促进细菌生长,从而降低液压油的润滑和防腐作用,并腐蚀元件表面。在温度、压力和化学反应的作用下,水分会使油液的理化性能变坏,造成油液报废。所有这些问题,虽然不会使液压系统立刻停止运转,但会使系统工作不稳定,使动作缓慢并产生错误动作,作业精度降低,系统的可靠性大大降低[2]。


        (三)液压元件寿命缩短
        这种失效形式是由多方面引起的。污染物的侵入使得各元件之间的磨损加剧,污染物(水和空气)侵入加剧元件的腐蚀,并使得油液变质使元件工作环境恶化,这些都会大大地缩短元件的寿命。
        (四)经济损失严重
        大型养路机械价格昂贵,作业性质和环境要求其高质高效。液压系统污染使得液压元件产生故障,造成停机、生产率下降、维修费用增加、元件提前报废,液压油大量补充和浪费,在经济上造成重大损失。
        三、大型养路机械液压系统污染控制对策
        (一)设计科学合理
        在设计时,对元器件特别是精密元器件的进油和出油口,都需要有滤清器装置,并有堵塞报警指示,且严格按照保养手册要求进行更换[3]。
        (二)减少潜伏污染物
        主要针对液压系统在整机组装时污染物的清理及液压油在选择时注重油质的清洁度。首先,在液压系统元器件装配时以及在维修过程中对所需更换的元器件,都要向厂家提出严格的污染控制要求,严格选材,确保所选择的元器件不存在污染问题;此外,在元器件运输及管理过程中,对所有的油口都必须加盖密封,避免这一环节出现污染物侵入的情况。在元器件装配过程中,要对所装配元器
认真地清洗,保证元器件自身清洁度;对液压油需加强防污管理,采购液压油时,必须进行样品检测,确保油液各项指标均达标,且在注入储油罐时,必须采用滤清器过滤;液压油管理中,保证密封性,存放于室内环境中,用专用容器存放,避免外界环境对油质造成影响,出现氧化情况,且对存放地液压油定期要进行抽检;保证存放的液压油在存储期内使用,过期的油品如果没有经过严格的检验,坚决不能使用,点检表在装配和调试过程中点对点的自检及复检对减少潜伏污染物具有现实意义。
        (三)防止污染物侵入液压系统
        为了避免液压系统工作过程中受到污染物的侵入,在维修、组装环境中,控制环境中粉尘含量,如果条件允许,维修、组装车间可进行空气净化处理,对室内进行充压,使室内环境压力略高于室外,避免外界大气环境中灰尘进入室内。可在活塞杆及油箱通气孔处加装防尘装置,如果液压油有外漏情况,已经漏出的油不能直接回流至油箱。在加入新油时,必须进行严格过滤,过滤网、加油容器及装配用具都必须保证清洁;如果系统出现故障需要拆解维修时,需避免系统受环境因素带来的污染,如果部分元件不能立即装复,在保存元件时必须做好污染防护。对液压管路进行拆修时,所有的接头污垢都必须清洗,防止安装时污染进入系统。更换钢管时,新钢管要进行处理,将钢管内锈蚀、污垢彻底清除后才能安装。新组装软管要进行除尘等。在加油时,注意加油方式,尽量采用自动加油方式,避免手工加油导致过多的污染物进入系统[4]。
        四、结束语
        综上所述,对大型养路机械液压系统产生污染的因素比较多,导致系统工作效率降低、故障率升高,经济损失巨大。所以,在对大型养路机械液压系统污染产生的原因及危害进行分析的基础上,提出潜伏污染物预防、防止污染物侵入、再生污染物滤除等措施,可有效降低液压系统受到污染,提高生产率,降低故障率,保证大型养路机械设备的正常运行。
参考文献:
[1]张孝峰.大型养路机械液压系统的污染原因及防护措施[J].液压气动与密封,2015,000(006):28-29.
[2]邹新春.大型养路机械液压系统的污染原因及控制对策[J].科技创新与应用,2018,000(017):121-122.
[3]韩志青.大型养路机械液压系统的污染控制[J].铁道建筑,2017,000(012):19-21.
[4]杨锡林.大型养路机械液压系统的污染控制[C]//铁道工务论文集(第3册),2017(12):35-36.

       
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