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液壓油液污染控制方法研究

    摘要:本文通過對液壓系統油液污染物的成因、危害進行分析,對油液污染度的測定方法污染控制方法等幾方面內容進行探討,使我們掌握污染控制的理論和方法,以便我們在實際工作中對液壓油進行嚴格的污染控制,減少污染磨損,防止突發性故障,提高液壓系統的工作可靠性和使用壽命。
 
    關鍵詞:液壓油污染物控制
 
1.引言
    液壓系統在飛機上應用非常廣泛,而液壓油是液壓系統中至關重要的組成部分。它的功能是:有效地傳遞能量、潤滑部分和作為一種散熱介質。控制油液污染值得重視,據有關資料記載,液壓故障有70%~80%是由油液污染導致的。
液壓系統能否穩定可靠、靈敏、準確、有效地工作,與所使用的液壓油的品種、性能及污染度密切相關。因此,分析液壓油污染的原因、污染類別以及液壓油的污染對液壓系統的危害、正確選用液壓油以及保證油液的污染度是確保液壓系統正常、可靠工作的前提。
2.液壓油污染的原因
    液壓油的污染主要是由外部原因和內部原因造成的,外部原因是固體雜質、水分、其它油類及空氣等進入系統:內部原因除了原有的新油液帶來的污染物外,在使用過程中零件的磨損和液壓油理化性能的變化。
根據雜質侵入的方式不同,污染可分為三種類型。
2.1潛在污染
    a.自制件中殘存污染物
    自制的零部件在加工、裝配、試驗、儲存、運輸等過程中,涂料細片、橡膠碎塊及灰塵等有害物質在液壓系統開始工作之前,就已經潛伏在系統中,造成液壓油的先天性污染
    b.外購件中潛伏污染物
2.2侵入污染
    a.修理時侵入的污染物
    在修理的過程中,由于工作環境惡劣、操作人員操作不當等原因,不可避免地使灰塵棉線等污染物侵入液壓系統。
    b.使用過程中侵入的污染物
    液壓系統在工作過程中,風沙、灰塵、潮氣等外來污染物,均可通過油箱透氣孔、加油口、管路連接處等各種渠道侵入系統,使液壓油污染。
    c.液壓油帶入的污染物
    一般認為新油是清潔的,其實這種說法是錯誤的,因為即使買來的新液壓油,也不可避免地含有污染物,所以在往系統中加注新油前,要對液壓油進行過濾。
2.3再生污染
    a.零件磨損產生的污染物
    液壓油在液壓系統工作中生成的污染物,成為再生污染。
    b.液壓油發生物理、化學變化,油液變質生成氧化物。
3.液壓油污染的危害
3.1固體污染物的危害
    a.加劇磨損
    液壓油中固體顆粒污染物是引起磨損的最主要原因,能夠造成元件表面損壞,導致突發性故障。
    b.淤積
    固體顆粒進入滑閥間隙,會使滑閥卡住,導致執行機構動作失控或其它故障。
    c.堵塞
    若固體顆粒將進油回油濾油器堵塞,將使濾油器失效,甚至造成濾芯破裂使己附在濾芯上的污染物進入液壓系統中。
    d.加速油液變質
    大量顆粒的不規則運動,會對液壓油起反復切削作用,降低液壓油粘度和潤滑性,催化液壓油氧化變質,縮短使用壽命。
3.2水分污染的危害
    a.引起腐蝕
    水與液壓油中金屬硫化物和氯化物(來自某些添加劑)作用產生酸性物質,發生酸腐蝕,尤其是游離水常易附著在零件表面,會進一步發生氧化腐蝕。
    b.加速油液氧化變質
    水使液壓油氧化和乳化,還會與添加劑發生化學作用,產生沉淀物和膠質,從而加速了液壓油氧化變質并進而造成故障。
    c.低溫結冰
    游離水低溫結冰會堵塞小孔、間隙和油液,導致故障。
    d.破壞油膜強度,降低潤滑性能。溶于液壓油中的微量水能加速高應力部件的磨損,如軸承的壽命可降低30%~70%。
3.3空氣污染的危害
    a.產生氣蝕,破壞元件材料表面,并且引起系統振動和噪音,增加功耗。
    b.降低液壓油體積彈性模量和剛性,使系統響應緩慢,降低潤滑性。
    c.引起過熱,減低液壓密封圈、液壓附件的使用壽命。
    d.破壞液壓油品質,加速液壓油氧化變質,增加酸值和降低粘度。
4.污染物的分析及測定
4.1污染物的分析
    由于液壓系統內部生成的各種顆粒污染物,含有大量反映系統內部狀態的信息,因此,通過對油液中顆粒污染物含量及其成分的分析測定,可以對液壓元件或機器零部件的磨損進行監測,并為液壓系統和機械設備的故障診斷提供重要線索和依據。口前我們對于液壓系統油液污染分析的方法主要是光譜分析法和鐵譜分析法。
4.2光譜分析
    光譜分析法的基本原理是:每種元素的原子當被一定能量激發時,具有發射和吸收特定波長的特性,通過光譜分析可以檢測物質中的各種元素及其含量。光譜分析主要有原子發射光譜和原子吸收光譜兩種方法,目前油液分析中普遍使用轉盤電極式原子發射光譜儀。用光譜儀可以檢測油液中的各種磨損金屬微粒(如鐵、銅、鉻、鎳、錳、鉛、錫、銀、鈦以及其它金屬元素),外來污染物(如硅、硼等),以及添加劑元素(如鋅、磷等)。
4.3鐵譜分析
    鐵譜分析的原理是利用高梯隊強度磁場將油液中鐵磁性顆粒分離出來,然后進行含量測定和形貌分析。鐵譜儀主要有直讀式和分析式兩種類型,目前油液分析中普遍使用薊管式分析鐵譜儀,通過顯微鏡可以對鐵譜片上沉積的顆粒進行觀察,鑒別顆粒物的種類,如常見的金屬、非金屬和氧化物等。
4.4油液污染度的測定方法
    油液污染度的測定方法主要有重量分析法、顆粒分析法和半定量分析法,目前在油液污染分析中已廣泛采用自動顆粒計數法,其中遮光型顆粒計數器在油液污染度測試中應用最為廣泛,在使用遮光型顆粒計數器測試油液時,傳感器的流量必須調解在所用傳感器要求的流量范圍內,油液在測試前要進行超聲波沐振,因為油液中懸浮的微小氣泡會如同顆粒一樣進行計數,影響污染度等級,所以油液中不能含有氣泡。
5.控制污染的方法
    根據以上分析可以看出,液壓油的污染會對系統造成很大的影響,必須對油液的污染度進行控制。
    a.液壓油使用前,要在加油車或試驗臺內進行過濾,取樣化驗達到污染度等級要求后方可使用,如發現由于污染引起的任何故障,液壓油都要徹底過濾或更換。換油時要徹底,不僅要放盡油箱內的舊油,還要放盡系統各管路中的舊油,并且要將油箱清洗干凈。
    b.過濾、更換液壓油后應將系統中的空氣放凈,以防空氣進入液壓系統,避免氣蝕現象發生。
    c.在保養、檢修液壓元件的過程中,要選擇空氣粉塵和污染少的場所進行。
    d.拆裝液壓件時,操作人員應穿戴不易脫落纖維的工作服、工作帽,裝配時不準帶手套以防纖維、灰塵、頭發、皮屑等散落入液壓系統造成人為污染。
    e.清洗后的零件不準用棉、麻、絲和化纖織品擦拭,防止脫落的纖維污染系統,必要時可以用潔凈干燥的壓縮空氣吹干零件。清洗后的零件放入帶蓋子的容器內,并注入液壓油。已清洗過但暫不裝配的零件,應放入防銹油中保存。
    f.已經裝配完的液壓元件、組件暫不進行組裝時,應將它們的所有油口用塑料塞子堵住。
6.結束語
    飛機液壓油液污染控制貫穿于整個日常維修工作中,要求每一位操作人員在每一步都要考慮防污染措施,最大限度地降低污染,這是減少飛機故障的一個重要手段。液壓系統油液的污染程度,直接關系到提高系統的控制精度和工作可靠性。隨著飛機性能的不斷提高,飛機液壓系統對油液污染控制問題也越來越突出,在加工、修理和裝配液壓件時,應當盡力采取各種污染控制措施,最大限度地降低系統污染,確保修理后的液壓系統能夠安全、有效地運行。
日期:2019-6-13 閱讀:651次
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