技術(shù) | 淺談液壓油進(jìn)水的原因、危害及處理辦法
在工業(yè)飛速發(fā)展的現(xiàn)今,液壓系統(tǒng)作為驅(qū)動(dòng)或潤(rùn)滑裝置,在工業(yè)領(lǐng)域廣泛被運(yùn)用;但液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)進(jìn)水問(wèn)題,往往不易被發(fā)現(xiàn)或者說(shuō)最容易被忽視,此現(xiàn)象也具有很大的隱蔽性。現(xiàn)就液壓油進(jìn)水的原因、危害及處理辦法淺談如下。
01我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)液壓現(xiàn)狀
比如立磨磨輥加載系統(tǒng)、篦冷機(jī)液壓系統(tǒng):
(1) 當(dāng)液壓系統(tǒng)保壓性能降低或者潤(rùn)滑效果不好以后,維護(hù)人員往往習(xí)慣性的找泵閥的問(wèn)題。多數(shù)情況下認(rèn)為是閥或泵被研磨、間隙變大后保壓能力下降。更換新閥或泵備件后,發(fā)現(xiàn)保壓能力提高,潤(rùn)滑效果暫時(shí)恢復(fù)。
(2)過(guò)一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)保壓又差了,液壓系統(tǒng)的泵組又頻發(fā)補(bǔ)壓造成油溫升高,甚至控制系統(tǒng)報(bào)故障停機(jī),耽誤生產(chǎn)持續(xù)進(jìn)行。用戶(hù)一般又重復(fù)購(gòu)買(mǎi)新閥或泵更換來(lái)維持保壓情況。那么問(wèn)題來(lái)了,比如油缸的活塞和軸端蓋部分密封的研磨情況卻沒(méi)有改善,直到油缸內(nèi)漏保壓不好或外漏明顯后才提出更換備件、維修油缸的措施。這樣情況下的維護(hù)費(fèi)用比較高和時(shí)間周期比較長(zhǎng)的情況。很少有用戶(hù)抽樣檢測(cè)油液的清潔度,即含雜質(zhì)和水分程度,是否在國(guó)標(biāo)允許的范圍。
02水是如何進(jìn)入液壓系統(tǒng)的
液壓系統(tǒng)必須是一個(gè)開(kāi)式系統(tǒng)。因?yàn)楸媒M要吸油,必然跟大氣壓保持通暢。此時(shí)的空氣濾清器類(lèi)似人的“鼻子”一樣。液壓系統(tǒng)為了維持在液壓的適宜工作溫度范圍工作,一般都裝有自動(dòng)加熱的加熱器。維持液壓油的工作溫度一般是在35-45℃之間。
在雨水比較長(zhǎng)的南方的地區(qū),溫度高且氣壓低空氣濕度大的情況比較多。如果外界的空氣溫度低于這個(gè)范圍的時(shí)候,油面上空間的空氣就會(huì)因?yàn)榇嬖跍夭疃夯伤椤煸谟拖鋫?cè)壁和頂部。當(dāng)水珠的重力大到無(wú)法克服表面張力的時(shí)候開(kāi)始滑落或者往下滴落,進(jìn)入工作液壓油里面。北方冬天空氣比較干燥,但是夏秋天雨水多的時(shí)候,空氣也會(huì)出現(xiàn)濕度大的時(shí)候,也一樣有上述問(wèn)題。示意圖如下所示:
03水在液壓油里面的存在狀態(tài)
液壓系統(tǒng)進(jìn)水分的現(xiàn)象,很具有隱蔽性和難以發(fā)現(xiàn)而被維護(hù)人員忽略。原因如下:
(1)水在烴內(nèi)的溶解度很低。因烴類(lèi)分子比水分子大得多,偶極矩特別低、極化性很弱。水與烴分子之間沒(méi)有氫鍵,它們之間的吸引力僅靠誘導(dǎo)力和分散力(芳香烴和不飽和烴例外)。它們的分子能在一定限度內(nèi)與水分子締合。
溶解在烴內(nèi)的水分并不離解為離子,而是位于烴分子之間,處于單個(gè)分子狀態(tài)。在大多數(shù)烴內(nèi)并不締合,一直到達(dá)到飽和度為止。水在液壓油中的溶解度主要受外部因素溫度、濕度以及壓力等的影響。水的溶解度一般與以上參數(shù)成遞增關(guān)系。
(2)游離水在液壓油中呈現(xiàn)第二相。游離水與油品中的溶解水呈平衡狀態(tài)。水滴呈不同粒度大小,狀態(tài)很不穩(wěn)定,在各種力的作用下,表現(xiàn)為懸浮、互相締合或逐漸沉降以及沉淀水等狀態(tài)。
液壓泵打出液壓油時(shí)候,油水充分的混和后,游離水珠被乳化膜包圍時(shí)就形成了乳化水,乳化水會(huì)相對(duì)穩(wěn)定地存在。但是從油箱側(cè)壁的油標(biāo)里面,往往會(huì)發(fā)現(xiàn)下層是透明的水層,上層是微黃亮的液壓油。
04水分對(duì)液壓系統(tǒng)的危害
當(dāng)液壓油的水分含量超標(biāo)后,有如下幾個(gè)方面的危害:
(1)液壓油的黏度逐漸降低,造成液壓系統(tǒng)不保壓;保壓性能降低后,系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)頻繁補(bǔ)壓會(huì)造成油溫升高,當(dāng)達(dá)到報(bào)警臨界值后系統(tǒng)故障停機(jī);影響液壓系統(tǒng)和整個(gè)系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定正常工作;
(2) 黏度降低到超標(biāo)值后的液壓油,對(duì)泵閥的潤(rùn)滑效果降低;造成泵閥研磨加劇,研磨下來(lái)的顆粒物進(jìn)入液壓油造成污染后,繼續(xù)加劇泵閥、油缸等液壓工作組件的研磨;極大的縮短液壓件的工作壽命,提高了備件更換頻率,增加了更換的人力和備件費(fèi)用成本;
(3) 黏度降低到一定程度的潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑效果逐漸變差。例如減速機(jī)表現(xiàn)為油溫升高,表現(xiàn)出來(lái)水冷卻器冷卻效果達(dá)不到的假象。例如立磨的行星齒輪、推力瓦研磨加劇。潤(rùn)滑油的顏色由無(wú)色明透亮逐漸變黃、逐漸變深、渾濁到變黑。再如磨輥軸承的溫升升高,可能出現(xiàn)軸承局部因?yàn)闇囟冗^(guò)高,軸承掉皮、掉塊或者炸裂的現(xiàn)象出現(xiàn)。極大的縮短了減速機(jī)或者磨輥軸承的正常使用壽命。耽誤設(shè)備正常生產(chǎn)。加大了人力和備件費(fèi)用成本、損失了產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)量;
(4) 隨著液壓系統(tǒng)進(jìn)入水分量的增加,在泵入口處或者其它低壓部位造成氣壓侵蝕,嚴(yán)重影響工作裝置的液壓壓力,造成局部無(wú)力、費(fèi)油等故障;大量的水分進(jìn)入液壓系統(tǒng),還會(huì)銹蝕金屬部件,產(chǎn)生銹渣后進(jìn)一步污染液壓油,進(jìn)一步威脅液壓系統(tǒng)的安全。這就是為什么檢修液壓閥或油缸分解時(shí)候,發(fā)現(xiàn)閥體腔內(nèi)或油缸活塞底部有輕微銹蝕的根本原因。
05解決辦法
液壓油進(jìn)水的問(wèn)題解決辦法,大致有如下幾種:
(1) 停機(jī)靜置液壓油,讓分層。從油箱的底部排污閥,放出水層;其它位置的液壓油,采用拆解端口后吹掃排除;
(2)少許進(jìn)水的液壓油還可以使用帶有除水劑的過(guò)濾器清除;
(3)最經(jīng)濟(jì)和實(shí)用的辦法是使用高真空濾油機(jī),采用真空的辦法徹底出除水分到國(guó)標(biāo)范圍內(nèi),同時(shí)高真空濾油機(jī)還具有精過(guò)濾液壓油里面的顆粒物到液壓系統(tǒng)規(guī)定的范圍內(nèi)功能。比如NAS1638-5、9、10級(jí)等。確保液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)的清潔度,在允許的范圍內(nèi)。
來(lái)源:《微信 tim302》
作者:飛翔的云
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