断路器液压系统清洁度的控制

宋建年　彭新奇　许莹

摘 要：本文介绍了液压机构系统中清洁度的重要性，分析了影响液压系统清洁度的几个方面，研究了提高清洁度的几种方法。

关键词：液压系统；油液污染；清洁度；清洗；冲洗；

引言

随着高压开关技术的不断发展和电压等级的提高，液压机构在特高压和超高压开关领域的应用日趋广泛。特高压产品对液压机构的稳定性和可靠性提出了非常高的要求。液压系统清洁度（即液压系统油液污染程度）是影响液压机构稳定性的关键因素，据国外资料统计，液压系统70%-80%故障是由于油液污染造成的，因此如何控制液压系统的清洁度尤为重要。

1.液压系统清洁度的定义及检测方法

液压系统清洁度即液压系统油液污染程度指单位容积油液中固体颗粒污染物的含量，即油液中所含固体颗粒污染物的浓度。检测方法分为称重法和颗粒计数法.目前高压开关用液压机构系统清洁度一般使用称重法来确定系统污染程度。称重法是将出厂实验完毕的液压机构油箱内的液压油收集起来，把沉淀物进行真空过滤并烘干后，在精密天平上称出颗粒的重量，然后依标准定出污染等级。国家标准要求液压系统中杂质含量不大于0.1g，国优标准要求液压系统中杂质含量不大于0.08g。

2.液压系统清洁度超标的原因分析

影响液压系统清洁度的污染物主要有：切屑、毛刺、型砂、磨粒、焊渣、铁锈、涂料剥离片、密封材料剥离片等。这些污染物混入液压系统中会加速液压元件磨损，堵塞缝隙及滤油器，损坏阀口造成液压机构频繁打压等。因此必须严格将液压系统内污染物含量控制在国家标准以内。经过分析，液压系统污染物的来源主要有以下几个方面：

2.1零件加工过程中产生的污染

液压元件如阀体、泵、缸体、活塞、管路等在加工过程中残留污染物，如金属切削、焊接产生的焊渣、管路内部的氧化物等污染物残留在元件腔内，经过清洗也很难从零件内清除。

2.2 装配过程中产生的污染

为了防止液压元件生锈，一般加工后要涂油保护，因此液压元件进入组装车间时零部件表面有一层防护油，装配前一些零部件还需要进行去毛刺处理，处理后零部件要进行清洗，去除零件表面的油污和毛刺，如果清洗时无法完全除去零部件表面及油孔内的污染物，零部件组装时会将污染物带入系统，造成系统污染物超标，影响系统正常运行。

2.3 系统运行中产生的污染物

液压系统动作过程中元件运动磨损产生的磨削、管道高压油冲刷下腐蚀脱落物、气蚀导致零部件发蓝层脱落，油液氧化分解产生的颗粒及胶状物、润滑脂进入系统在高温、高压下产生的胶状物，这些污染物在液压系统内产生，有可能导致阀卡滞、密封面划伤、破坏油膜等问题，影响液压系统工作的可靠性。

3.控制液压系统清洁度的方法

3.1从加工源头控制

能在加工中去除的毛刺，尽量在机加工过程中去除。液压机构中使用的不锈钢高压无缝钢管，加工后钢管口未进行倒角处理，无缝钢管入装配车间后需手工处理毛刺，由于无缝钢管硬度大，手工很难处理管口上面的毛刺，通过优化工艺路线，无缝钢管加工时增加倒角处理工序，直接去除毛刺。

对焊装件，要求子件在焊接前要先进行去毛刺处理，然后再进行焊接，可以避免焊接后由于结构限制无法彻底清除零部件杂质。

3.2完善和优化清洗工艺

3.2.1 清洗是产品制造中反复进行工序，清洗工艺贯穿整个生产过程，严格的生产管理，先进的清洗技术是提高系统清洁度的重要保证，清洗工艺借助于清洗设备、工具及清洗液，清洗设备将清洗液作用于零件的表面及油孔内，通过一定的清洗方法除去零件表面及油孔内的污染物，使之达到要求的清洁度。

3.2.2 目前的清洗设备有高压水枪清洗机、超声波清洗机、机器人清洗机。

3.2.3 汽油清洗是传统的清洗方法，优点：使用方便，对表内防护油的清洗效果好，缺点：汽油使用中安全隐患较大，综合费用较高，对人体危害较大。

3.3改进产品结构，避免污染物进入液压系统的关键部位

一些产品通过结构的改进，有效避免了污染物进入液压系统关键部位，除了油箱内部过滤器外，还可以考虑在关键部件的油路入口增加过滤网，如分合闸先导阀的进油口、油泵吸油口等关键位置增加过滤网，过滤网应根据产品的实际应用场合选择过滤精度和材质，防止出现空穴现象和滤网堵塞问题。

3.4液压系统高压循环冲洗技术

液压系统高压循环冲洗技术是在额定油压下，对产品进行分合闸操作，每次分闸时将系统内液压油排到外置油箱内，每次打压时都提供干净的液压油，这样循环操作50次以上，可把系统中的杂质排到外置油箱中。通过高压冲洗的液压机构，系统内杂质含量可达到0.05g以下，远远低于国优标准。

4.总结

上述措施从零件加工、装配工艺、实验环节对液压系统清洁度进行控制。根本上解决还需要花费更大功夫，首先提高管理人员、技术人员、尤其是一线员工对液压系统清洁度重要性的认识，摒弃重进度轻质量的观念。从设计到材料采购源头就考虑清洁度控制，改善装配环境，细化工艺流程，应用新的监测技术，加强和国内外同行业的交流。从多方面入手，液压系统清洁度问题导致的机构故障率会大大降低。

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