浅谈工程机械液压油污染度的控制

刘广平

（重庆交通大学，重庆 400074）

随着工业技术的发展和革新，机电液压一体化技术在现代工程机械上，得到了广泛的应用和发展。在液压系统中，液压油既是润滑剂又是功率传递的介质，同时还具有冷却、润滑、防锈、清洁等功能，而液压油的污染问题，已成为液压技术发展和系统故障频繁出现的主要障碍。根据国内外统计资料表明，油液污染变质，是工程机械失效的主要原因[1]。本文对液压油的污染形成、危害以及如何有效控制等作了阐述，希望对液压系统的制造者和用户能有所启示。

1 液压油污染物的形态和来源

由于工程机械的工作环境恶劣，受到的载荷变化多样，外界的杂质污染物经常以多种方式混入到油液中。液压油中的污染物，主要有固体颗粒物、水、空气、微生物、各种化学物质以及系统中以能量形式存在的静电、热能、放射能及磁场。

液压油新油有吸水性，含有微量水分。液压系统停止工作时，系统温度降低，空气中的水气凝结成水分子混人油中。液压油能溶解部分空气，有时还会吸人气泡，当液压油的压力升高时，溶解在油液当中的空气，就会分离而产生水蒸气。

当系统中的油温过高时，油液容易产生氧化并生成有机酸，而酸性物质和金属在高温下产生化学反应，生成氧化物和不溶于油液的沉淀物。

液压系统颗粒污染源有3种：“装配污染物”，“生成污染物”，“吸入污染物”[2]。

2 各种污染物的危害

2.1 气体污染物的危害

液压油中混入水分后，将降低液压油的粘度，增大泄漏，并促使液压油氧化变质，使液压油的润滑性能变差，还会产生气蚀。空气混入液压油中，不但加快了液压油氧化变质，还会引起噪声、气蚀、振动等。从而降低泵效率，影响阀的动作。

2.2 液压油的氧化变质产生的危害

水与油液中金属硫化物、氯化物等各种氧化物作用，产生酸类物质，增加了油液的酸性，腐蚀了元件；水与某些添加剂作用，产生沉淀物和胶质等污染物，使液压油的粘度增大，抗磨性能变差。

2.3 固体污染物的危害

固体颗粒进入液压系统后，使液压系统油液中的颗粒浓度（或污染度）不断升高，容易形成磨料磨损，而降低液压油的润滑性能和冷却性能。当系统污染度超过一定值后，就会造成系统滑阀卡阻故障、停机，甚至系统报废。当颗粒物存在于相互运动的摩擦副之间时，还会产生磨粒磨损，破坏密封件的密封效果，加速零件的磨损，减少零件的寿命。

3 污染度控制的措施

3.1 定期净化和过滤更换

油液长时间地使用后，必须定期对各密封处、接头处进行检查处理，对液压系统的液压油进行检查分析，定期更换。加强油液库存及现场管理，建立严格的油液管理制度和检验制度，通常采用“定期换油法”、“实验换油法”、“经验换油法”来完善换油制度。

需要在系统的适当位置，设置具有一定过滤精度和一定容量的过滤器，并且使用合适的过滤方式，定期检查和彻底清洗过滤器及油箱。发现滤芯损坏应及时更换。实际使用表明，滤油机的粗滤芯精度选用30μm、细滤精度选用10μm时，过滤效果良好。

通常机械连续工作200 h后，即应检查、清洗滤油器；新购或大修后的机械初次运行50 h即应清洗、检查一次。对于装有压差指示及报警装置的滤油器，应根据压差指示及时清洗、更换油液滤芯和滤网[4]。

3.2 防止油温过高

液压系统中油温过高，是油液发生变质、氧化的主要原因和生成条件。一般液压油的工作温度应控制在30～80℃之间为宜。所以防止油温过高，是控制污染的另一种有效措施。

（1）设计合理的润滑循环系统，保证油液的良好循环散热。

（2）防止系统长时间在高温、过载下作业，并且避免和高温物体接触。

（3）保证散热器的散热效果，经常清洗冷却装置，使其保持良好的工作状态。

（4）环境温度过高，并且高负荷连续使用的时间过长，都会使油温太高。因此应尽量避免在高温下作业，也应该不使机械连续长时间运行。在不同季节，安排不同的作业时间，尽量避免在夏季高温时作业。

（5）若液压油箱内油量太少，将使液压系统没有足够的流量带走其产生的热量，导致油温升高。在实际操作和保养过程中，要严格遵守操作规程中对液压油油位的规定。

3.3 防止水分和空气进入液压系统

水分和空气的入侵，是引起液压系统产生噪声、气蚀、振动等现象的主要原因，危害极大，甚至可以破坏整机。通常采用的如下措施：

（1）经常注意油箱内油面高度，保持油箱内规定的液面高度。

（2）液压油泵的吸油管口不得露出油面，吸油管路必须密封良好，防止空气被吸入。

（3）停机时间较长、维修和换油后，要按随机的《使用说明书》规定排除系统中的空气，才能正常作业。

（4）经常检查各个密封件是否密封完好，对于损坏元件应该定期更换。

（5）防止在低温下工作时，因油液中的水分凝结成冰粒，阻塞控制元件的间隙或小孔，引起系统故障。

3.4 防止各种颗粒污染物混入油液

在液压油的各种污染物中，尤以固体颗粒污染物，是液压系统中最普遍、危害最大的污染物。可以从颗粒污染物的形态、来源作为出发点，提出以下数项措施：

（1）液压元件和液压系统在加工和装配过程中，必须对进行清洁净化，液压系统组装前后，必须对零件进行严格的清洗，以此来减小“装配污染物”。对初装好的液压系统作循环冲洗，并取样分析，循环冲洗直至系统清洁达到要求。

（2）改善摩擦副表面的润滑和冷却条件，如磨损力的大小、表面温度、冷却效果等，从而减少“生成污染物”。

（3）合理设计油箱、各种密封元件和防尘密封装置，减少外来污染物的入侵。

3.5 采用液压油污染度的在线监测技术

在工程机械上采用液压油污染度在线监测技术，可随时随地监测液压油在使用过程中的品质，而且能及时准确地通过显示器显示油液污染等级及相应的产生原因，即使在工作人员没有观测到显示器显示的情况，当污染度达到相应的级别时，报警装置也会进行分级报警，以确保工程机械在使用中液压油性能及品质的良好性[3]。

4 结束语

通过以上的分析可知，采取恰当的措施和方法，来控制油液的污染度，在工程机械的实际使用中具有极其重要的意义。不但可以降低油液的污染度，延长机械设备的使用寿命，而且可以提高机械运行的可靠性和经济性，保证其工作的安全性。

[1]刘永健，胡培金.液压故障诊断分析[M].北京：人民交通出版社，1998.

[2]马丽英，曹源文，归少雄.液压油污染度自动监测技术研究[J].重庆交通大学学报（自然科学版），2007，4（26）：156-157.

[4]于红旗，弓清忠.工程液压油的正确使用与维护[J].农机使用与维修，2009，（4）：56-58.

[5]王龙，等.液压油的防污染维护[J].内燃机与动力装置，2009，（6）：86-87.