特种工程机械液压系统的污染控制

来源:用户上传      作者: 崔锡斋 王 颜

　　［摘 要］液压系统的污染是液压系统产生故障的主要原因。因此,对于特种工程机械,必须有特殊的液压系统污染控制措施。本文针对这一情况,从设计和制造两个方面分析了特种工程机械液压系统污染控制的措施和方法。
　　［关键词］特种机械 液压 污染控制
　　
　　随着工程技术的不断发展,在各种工程机械中,液压技术得到了越来越广泛的应用,随着与自动控制技术的紧密结合,电液控制系统近年来更是迅猛发展,是在机械行业中发展最快的技术之一。故障的出现意味着巨大的经济损失并影响任务的成败,有些军用车辆关键时刻的故障影响已经不能仅仅用经济损失来衡量。所以对此问题的研究很有必要。
　　一、液压系统污染的产生
　　液压系统污染物,是指混杂在工作介质内对系统可靠性和元件寿命有害的各种物质,主要有固体颗粒、水、空气等。液压系统污染物进入系统的主要方式有:
　　残留污染:主要是指在液压系统的安装、生产过程中,液压元件、附件、液压管路中残留的污染物,过程中没有进行清洗或彻底清洗。可以说,液压系统尚未工作就存在原始污染物。
　　侵入污染:主要指在液压系统工作过程中,周围环境中的污染物通过各种渠道侵入液压系统。主要途径是通过液压系统的油箱、液压缸与外部环境直接接触的部分、吸油管路、液压泵和各密封处等。
　　生成污染:主要是指液压系统在工作过程中,由于元件的运动产生摩擦、磨损和密封件老化等原因,液压系统自行生成的污染物。
　　二、设计上控制液压系统污染的措施产品的设计质量决定了产品的固有质量,在设计上应对污染控制有总体的构思。它包括以下主要方面的措施:
　　选择污染耐受度较好的控制方式:根据要求,选择合理的控制方式,在满足系统各项指标前提的条件下,尽量选择污染耐受度较好的控制方式。
　　如果没有太多的动态响应要求,尽量选用开关阀控制系统;在有动态响应要求的电液控制系统中,在频率响应允许的情况下,尽量通过控制方式和控制软件的优化,采用电液比例系统替代电液伺服系统,提高整个系统的污染耐受度。
　　提高系统出厂清洁度要求:为了适应特种工程机械液压系统的特点,确定系统出厂清洁度的时候应采用降额设计,这样会大大提高液压系统的寿命和可靠性。
　　滤油器的选用:根据确定的系统污染度等级,选定相应精度的滤油器。在选择滤油器时,也应该采用降额设计,使滤油器的精度和流量有一定的余度;在重要元件前应增加滤油器,设计时注意滤油器的安装方式和位置,必须便于清洗和更换;滤芯堵塞时需要自动报警,同时主过滤器应选用双筒过滤器能够实现不间断更换。
　　油箱设计:油箱是液压污染物侵入的一个主要环节,因此设计上需要特别注意。
　　主要应注意的间题有以下几点:
　　(1)即使工程机械的总体布局非常困难,仍应将油箱安排在便于清洗和更换油夜的部位。 (2)特种工程机械油箱材料原则上采用不锈钢。
　　(3)应安装油位油温检测装置,最好设有自动报警系统,保证系统工作的正常。
　　(4)油箱底部应设立集渣槽,便于固体的沉积和清理。
　　(5)管路连接设计:如果条件允许,建议采用扩口或卡套式密封结构,避免焊接带来的氧化皮和焊渣的可能性,另外可以减少密封件。管路设计上尽量减少弯管、接头和软管的数量,并留有取样口,便于使用过程中检测。
　　排气设计:应在系统最高点设计排气孔,以利于调试和使用维护过程的便利。
　　三、从制造上控制液压系统污染的措施
　　产品质量取决于生产制造过程,因此制造过程是控制系统污染的重要环节。主要控制措施有:
　　零件的去毛刺和清洗控制:零件毛刺剃除不干净是造成使用中油液污染的主要原因。在系统制造过程中,对自行设计的零件特别是板式阀块的去毛刺和清洗过程应严加控制。去毛刺和清洗的工艺方法很多,但对于复杂零件最好采用振动去毛刺和专用清洗设备清洗的办法,普通零件可采用手工去毛刺和清洗的方法,主要零件清洗组装后要进行油液清洁度检查。
　　外购液压元件的清洁度控制:一般来说液压阀、液压油缸等液压元件出厂前应清洗良好,但如果液压元件的采购时间与总装时间差距较大,且贮运条件不十分良好的情况下,应考虑在总装前对各元件进行清洁度检查,达不到要求的要进行清洗,所有液压元件清洁度合格后方允许装人系统。
　　管道的酸洗与清洗:液压系统在总装前,管道必须进行清洗,一般先用机械的方法除去焊渣、表面氧化皮和其他污染物后,需要对管路进行酸洗。酸洗应采用循环清洗的方法,效果较好。酸洗过程主要包括脱脂、酸洗、中和处理和钝化等步骤。
　　酸洗后应进行清洗、干燥和涂油等处理。使用清洗液和系统用介质,按相关规范对酸洗后的管路和不需要酸洗的软管组合起来进行循环清洗,管道清洗后应检查其清洁度情况,合格后方允许装入系统。
　　对油箱、吸油管路等低压环节密封的检查:液压系统一般通过耐压强度试验和密封性试验进行系统密封性能的检查,用来保证系统与环境之间的密封,但是对油箱、吸油管路、回油管路等低压环节,耐压强度试验和密封性试验无法援盖。由于这些环节压力很低,所以小的缝隙不会造成液压系统明显的泄漏,但大量的空气和其他污染物却通过这里进入系统,这在一般
　　液压系统中不被注意,对于特种工程机械液压系统,应该对所有密封环节进行一定压力的密封检查,杜绝污染物侵入的一切可能性。
　　四、结语
　　液压系统作为特殊工程机械的重要组成部分和主要执行机构,进行特殊的污染控制是十分必要的。污染控制是全过程控制,本文就此问题给出了从设计到制造两个过程的一般方法。只要大家把各个可能污染的过程都控制了,就可以提高液压系统的可靠性和延长使用寿命,使得液压系统满足特殊工程机械使用特点的要求。
　　
　　参考文献：
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　　[2] 陈家焱 陈章位：液压系统故障诊断技术的现状与发展趋势[J].机床与液压,2008(10)
　　[3] 王海军：液压油污染度在线监测系统研制及实验研究[D]燕山大学,2007

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