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液压油液污染控制方法研究

    摘要:本文通过对液压系统油液污染物的成因、危害进行分析,对油液污染度的测定方法污染控制方法等几方面内容进行探讨,使我们掌握污染控制的理论和方法,以便我们在实际工作中对液压油进行严格的污染控制,减少污染磨损,防止突发性故障,提高液压系统的工作可靠性和使用寿命。
 
    关键词:液压油污染物控制
 
1.引言
    液压系统在飞机上应用非常广泛,而液压油是液压系统中至关重要的组成部分。它的功能是:有效地传递能量、润滑部分和作为一种散热介质。控制油液污染值得重视,据有关资料记载,液压故障有70%~80%是由油液污染导致的。
液压系统能否稳定可靠、灵敏、准确、有效地工作,与所使用的液压油的品种、性能及污染度密切相关。因此,分析液压油污染的原因、污染类别以及液压油的污染对液压系统的危害、正确选用液压油以及保证油液的污染度是确保液压系统正常、可靠工作的前提。
2.液压油污染的原因
    液压油的污染主要是由外部原因和内部原因造成的,外部原因是固体杂质、水分、其它油类及空气等进入系统:内部原因除了原有的新油液带来的污染物外,在使用过程中零件的磨损和液压油理化性能的变化。
根据杂质侵入的方式不同,污染可分为三种类型。
2.1潜在污染
    a.自制件中残存污染物
    自制的零部件在加工、装配、试验、储存、运输等过程中,涂料细片、橡胶碎块及灰尘等有害物质在液压系统开始工作之前,就已经潜伏在系统中,造成液压油的先天性污染
    b.外购件中潜伏污染物
2.2侵入污染
    a.修理时侵入的污染物
    在修理的过程中,由于工作环境恶劣、操作人员操作不当等原因,不可避免地使灰尘棉线等污染物侵入液压系统。
    b.使用过程中侵入的污染物
    液压系统在工作过程中,风沙、灰尘、潮气等外来污染物,均可通过油箱透气孔、加油口、管路连接处等各种渠道侵入系统,使液压油污染。
    c.液压油带入的污染物
    一般认为新油是清洁的,其实这种说法是错误的,因为即使买来的新液压油,也不可避免地含有污染物,所以在往系统中加注新油前,要对液压油进行过滤。
2.3再生污染
    a.零件磨损产生的污染物
    液压油在液压系统工作中生成的污染物,成为再生污染。
    b.液压油发生物理、化学变化,油液变质生成氧化物。
3.液压油污染的危害
3.1固体污染物的危害
    a.加剧磨损
    液压油中固体颗粒污染物是引起磨损的最主要原因,能够造成元件表面损坏,导致突发性故障。
    b.淤积
    固体颗粒进入滑阀间隙,会使滑阀卡住,导致执行机构动作失控或其它故障。
    c.堵塞
    若固体颗粒将进油回油滤油器堵塞,将使滤油器失效,甚至造成滤芯破裂使己附在滤芯上的污染物进入液压系统中。
    d.加速油液变质
    大量颗粒的不规则运动,会对液压油起反复切削作用,降低液压油粘度和润滑性,催化液压油氧化变质,缩短使用寿命。
3.2水分污染的危害
    a.引起腐蚀
    水与液压油中金属硫化物和氯化物(来自某些添加剂)作用产生酸性物质,发生酸腐蚀,尤其是游离水常易附着在零件表面,会进一步发生氧化腐蚀。
    b.加速油液氧化变质
    水使液压油氧化和乳化,还会与添加剂发生化学作用,产生沉淀物和胶质,从而加速了液压油氧化变质并进而造成故障。
    c.低温结冰
    游离水低温结冰会堵塞小孔、间隙和油液,导致故障。
    d.破坏油膜强度,降低润滑性能。溶于液压油中的微量水能加速高应力部件的磨損,如轴承的寿命可降低30%~70%。
3.3空气污染的危害
    a.产生气蚀,破坏元件材料表面,并且引起系统振动和噪音,增加功耗。
    b.降低液压油体积弹性模量和刚性,使系统响应缓慢,降低润滑性。
    c.引起过热,减低液压密封圈、液压附件的使用寿命。
    d.破坏液压油品质,加速液压油氧化变质,增加酸值和降低粘度。
4.污染物的分析及测定
4.1污染物的分析
    由于液压系统内部生成的各种颗粒污染物,含有大量反映系统内部状态的信息,因此,通过对油液中颗粒污染物含量及其成分的分析测定,可以对液压元件或机器零部件的磨损进行监测,并为液压系统和机械设备的故障诊断提供重要线索和依据。口前我们对于液压系统油液污染分析的方法主要是光谱分析法和铁谱分析法。
4.2光谱分析
    光谱分析法的基本原理是:每种元素的原子当被一定能量激发时,具有发射和吸收特定波长的特性,通过光谱分析可以检测物质中的各种元素及其含量。光谱分析主要有原子发射光谱和原子吸收光谱两种方法,目前油液分析中普遍使用转盘电极式原子发射光谱仪。用光谱仪可以检测油液中的各种磨损金属微粒(如铁、铜、铬、镍、锰、铅、锡、银、钛以及其它金属元素),外来污染物(如硅、硼等),以及添加剂元素(如锌、磷等)。
4.3铁谱分析
    铁谱分析的原理是利用高梯队强度磁场将油液中铁磁性颗粒分离出来,然后进行含量测定和形貌分析。铁谱仪主要有直读式和分析式两种类型,目前油液分析中普遍使用蓟管式分析铁谱仪,通过显微镜可以对铁谱片上沉积的颗粒进行观察,鉴别颗粒物的种类,如常见的金属、非金属和氧化物等。
4.4油液污染度的测定方法
    油液污染度的测定方法主要有重量分析法、颗粒分析法和半定量分析法,目前在油液污染分析中已广泛采用自动颗粒计数法,其中遮光型颗粒计数器在油液污染度测试中应用最为广泛,在使用遮光型颗粒计数器测试油液时,传感器的流量必须调解在所用传感器要求的流量范围内,油液在测试前要进行超声波沐振,因为油液中悬浮的微小气泡会如同颗粒一样进行计数,影响污染度等级,所以油液中不能含有气泡。
5.控制污染的方法
    根据以上分析可以看出,液压油的污染会对系统造成很大的影响,必须对油液的污染度进行控制。
    a.液压油使用前,要在加油车或试验台内进行过滤,取样化验达到污染度等级要求后方可使用,如发现由于污染引起的任何故障,液压油都要彻底过滤或更换。换油时要彻底,不仅要放尽油箱内的旧油,还要放尽系统各管路中的旧油,并且要将油箱清洗干净。
    b.过滤、更换液压油后应将系统中的空气放净,以防空气进入液压系统,避免气蚀现象发生。
    c.在保养、检修液压元件的过程中,要选择空气粉尘和污染少的场所进行。
    d.拆装液压件时,操作人员应穿戴不易脱落纤维的工作服、工作帽,装配时不准带手套以防纤维、灰尘、头发、皮屑等散落入液压系统造成人为污染。
    e.清洗后的零件不准用棉、麻、丝和化纤织品擦拭,防止脱落的纤维污染系统,必要时可以用洁净干燥的压缩空气吹干零件。清洗后的零件放入带盖子的容器内,并注入液压油。已清洗过但暂不装配的零件,应放入防锈油中保存。
    f.已经装配完的液压元件、组件暂不进行组装时,应将它们的所有油口用塑料塞子堵住。
6.结束语
    飞机液压油液污染控制贯穿于整个日常维修工作中,要求每一位操作人员在每一步都要考虑防污染措施,最大限度地降低污染,这是减少飞机故障的一个重要手段。液压系统油液的污染程度,直接关系到提高系统的控制精度和工作可靠性。随着飞机性能的不断提高,飞机液压系统对油液污染控制问题也越来越突出,在加工、修理和装配液压件时,应当尽力采取各种污染控制措施,最大限度地降低系统污染,确保修理后的液压系统能够安全、有效地运行。
日期:2019-6-13 阅读:416次
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