淺談冶金機械液壓係統的汙染與控製
技術交流
作者：吳建波
摘要：近年來，隨著市場經濟的不斷發展，我國機械設備製造行業也獲得了更大的發展空間，與此同時機械設備的汙染問題也受到了越來越多的重視。冶金機械是冶金行業中常用的機械設備，其工作環境一般較為惡劣，因此在安裝以及使用的過程中容易使液壓係統受到汙染，影響了機械設備的正常使用。文章主要針對冶金機械設備液壓係統的汙染與控製的相關問題進行簡單的分析。
關鍵詞：冶金機械；液壓係統；汙染；控製策略
中圖分類號：TH137 文獻標識碼：A 文章編號：1009—2374（2012）25—0067—02
冶金機械液壓係統的工作環境一般較為惡劣，如高溫、高壓、高粉塵等環境，因此在機械設備的安裝與使用過程中，容易受到外界因素的影響，出現液壓係統受到汙染或者是油液發生變質的問題，導致液壓係統產生故障，甚至造成整個機械設備無法正常運轉。因此，在冶金機械設備的安裝與使用的過程中，要加強對液壓係統汙染過程的監控，保證液壓係統處在安全、可靠的工作環境中，並且采取有效的控製策略，確保機械設備的各項指標保持平穩。
1 液壓係統汙染的原因
在冶金機械設備中，容易引起液壓係統汙染的主要因素是夾雜在油液中的各種固體顆粒、空氣、水以及其他質變的化學成分，引起液壓係統汙染的主要原因有：
1.1 外界侵入汙染物
在液壓係統和機械元件的使用過程中，空氣中的粉塵和顆粒通過活塞杆、注入係統和回流油箱的油液以及油箱的通氣孔等進入到油液中。另外，對於液壓係統進行維修與保養時，密封件的拆裝也會導致外界汙染物的進入。
1.2 係統製造汙染物
液壓係統在投入作業狀態時，經過製造、裝配、存儲等過程，由於係統本身就存在著如毛刺、飛邊等汙染物，當其中的某個零部件不夠清潔便會造成汙染物的進入，造成液壓係統內部油液的汙染。
1.3 係統生成的汙染物
由於冶金機械設備的工作環境一般都是高溫、高壓等較為惡劣的環境，因此容易造成液壓係統內的油液在高溫環境下發生化學性質的改變，這時就會對金屬表麵產生一定的腐蝕作用，高壓環境會造成液壓油剝落金屬表麵的顆粒，產生金屬顆粒汙染，造成設備老化速度的加快。
2 液壓油液汙染的危害
2.1 固體顆粒
固體顆粒產生的汙染是液壓係統中最為常見的一種，也是危害較大的一種。由於固體顆粒的分布範圍較為廣泛，容易造成係統故障的幾率較大。固體顆粒汙染的存在會使得液壓係統受到不同程度的磨損，而磨損是機械運轉中一個十分嚴重的問題，導致液壓和潤滑係統元件失效，同時也容易造成液壓係統與其他零件之間的交互工作無法順利進行，導致整個液壓係統的故障。
2.2 水
水引起的油液汙染主要是來自於空氣中潮濕的空氣和水循環冷卻造成的，水汙染的存在會引起腐蝕現象的發生。水與油液中的硫化物、氰化物會發生化學反應，產生酸性物質，對機械部件產生侵蝕作用。同時，水與油液會發生一定的乳化作用，導致油液的變質，降低油膜強度，使得油液的潤滑性能受到影響。
2.3 空氣
空氣比水更容易進入液壓係統，它在液壓係統中有兩種存在形式：溶解狀態和遊離狀態。處於溶解狀態的空氣通常不會影響係統工作，主要是遊離狀態的空氣產生危害。一方麵它會產生氣蝕，破壞元件材料表麵，並引起係統振動和噪音；另一方麵，它會產生氣阻。液壓泵工作時，吸油腔是低壓區，處於遊離狀態的小氣泡體積會急劇膨脹。處於溶解狀態的空氣也會析出來，把吸油腔充滿，造成氣阻。
3 液壓係統的汙染控製策略
3.1 過濾器的選擇
對過濾器進行科學的選擇與使用是控製油液汙染的一個主要措施，通常情況下，過濾器並不是精度越高越好，而應當根據設備的運行選擇一個科學的範圍，如果精度過高則會造成不必要的浪費，精度過低則容易縮短元件的使用壽命。因此，需要對過濾器進行合理的選擇，才能夠有效地對汙染進行控製。在普通的液壓係統中，使用的一般是20μm過濾精度的過濾器，對於電液伺服係統，一般采用10μm甚至更高精度的過濾器，油液的汙染度通常優於6級。可以考慮使用比實際過流量的過濾器，因為過濾器的壓力較小時，能夠在壓力差的作用下過濾掉顆粒，避免顆粒汙染的發生。過濾器的使用過程中可以選擇並聯的方式，因為采用並聯係統使每個過濾器中的流經電流要小很多，能夠提高係統的清潔度。針對過濾器的清洗工作，可以利用循環係統將油液衝入到其中，然後帶動汙染物與油液共同經過排汙口排出。另外，應當注重過濾器安裝位置的選擇，一般都將過濾器安裝在吸油回路的位置，這樣便能夠對進入係統之前的汙染物進行很好的過濾。對於精度較高的過濾器，可以考慮在吸油回路同時安裝一個粗濾器，