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工程机械液压油相关系列知识—液压系统中油液的污染物剖析
宣布日期:2025.06.05 分享

油液污染直接影响系统的事情可靠性和元件的使用寿命 。

海内外资料批注 ,系统的故障有以下三点:15%的失效是由于系统陈腐引起的 ,15%是由于事故造成的 ,70%是由于油液污染引起的 。进一步剖析这个因素 ,发明20%是侵蚀造成的 ,50%是机械磨损造成的 。 究其缘故原由 ,功效失效主要由于油液中保存的种种固体颗粒、水份和空气造成的 。


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1、液压系统油液污染物的分类

系统中的污染物凭证其保存的形式可分为:

固态污染物如:铜屑、铁末、矿粉、灰尘

液态污染物如:水分

气态污染物如:空气、氯气、一氧化碳

污染物的上述三种状态在情形改变时可能相互转化 ,这些污染物爆发气械力作用时也爆发化学反应 。


1)固体颗粒

固体颗粒是引起机械磨损的第一因素 ,也是污染控制研究的主要工具 。

固体颗粒是以微米为计量单位的物质 ,肉眼可见的最小颗粒尺寸为40μm ,一些差别类型的细小固体颗粒尺寸规模下表:


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从上面的例子可以发明 ,油液中肉眼看不见的固体颗粒污染是大宗保存的 。关于这些固体颗粒污染物的检测 ,国际上通用NASA1638标准 。

NAS 1638是美国航空航天局于1964年提出的一种清洁度规范 ,它现在仍在使用 ,并在天下规模内各行业间获得普遍认可 。

2)油液的氧化

油液的氧化是润滑油报废的主要缘故原由 ,废润滑油中被氧化的部分占油液总量的4%——5% ,氧化天生的因素在真空离心机的净化作用下可以被疏散出来 。可是在油液爆发氧化的时间再举行净化就已经有油品的损失了 。通过在线实时净化的方法随时将氧化油液的污染物扫除 ,最大限度的包管油品的正常使用 。

油液中的水和空气 ,以及热能是油液氧化的须要条件 ,而油液中的金属微粒对油液氧化起着主要的催化作用 。试验研究批注 ,当油液中同时保存金属颗粒和水时 ,油液的氧化速率急剧增快 ,铁和铜的催化作用使油液氧化速率划分增添10倍和30倍以上 。

天下各研究机构在举行研究污染度对寿命的影响时 ,所给出的研究效果差别很大 ,这主要是由于事情情形、污染物因素及颗粒硬度等因素差别的效果 。一样平常来说(以NAS1638标准) ,污染度降低一级 ,寿命延伸一倍 ,反之亦然 。假定使用污染度为7级(NAS1638)的油液 ,机械的寿命为10年 ,同样是这样一台机械将油液的污染度降低几级 ,寿命就有惊人的转变 。


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3)空气

空气可以有两种形式保存于油液中:消融或游离状态 。消融于液体的空气对系统的影响较小 ,可是一旦从液体中疏散出来而成为气泡 ,使系统性能下降 ,可靠性降低及元件使用寿命缩短 。游离于液体中的空气对系统的详细危害有以下几方面:

※空气能爆发气蚀 ,加剧元件质料外貌的剥蚀与损坏;

※使装备操作响应变得缓慢和不稳固 ,增添功率消耗;

※加速油液氧化 ,降低润滑性能 ,增添油品酸值;

※降低油液的容积弹性模量和刚度;

※增添装备运转的噪音;

※升高温度 ,增添走漏

4)水分  

水也可有两种形式保存于油液中:消融或游离状态 。水在系统中是一种严重的污染物 ,人们对此常不敷重视 。水对系统的最大危害是侵蚀 ,其他方面有爆发氧化物、污垢及胶状物 。

水的侵蚀会降低元件外貌性能 ,并使锈蚀颗粒进入系统;水与添加剂作用会爆发有害物质 ,加速油液变质;

水与氧化物合成酸性天生物 ,导致流体性子改变;水混入油中能使油液乳化 ,降低其润滑性能;在低温条件下 ,水结成冰也可引起系统故障 ,其影响就象小砂粒或小金属粒一样 ,使流道及小孔梗塞 ,外貌损坏 ,元件行动失灵 。 

水能增进微生物的生长;水与金属颗粒共存会显著缩短油品的氧化时间 ,增添在用油的酸值 。

2、污染物的泉源    

上述种种污染物怎样侵入到系统中 ,主要有三个方面:

一个是新系统的残留污染物 ,就是由元件、管路组装时残留在系统中的

二是事情中机械磨损、油液氧化等历程中天生的;

三是在装备的使用维护中进入到系统中的 。

3、污染物的爆发气理

从污染物的泉源看 ,扫除维护和操作中不可阻止的因素 ,最主要的污染物是在装备运行中由于机械磨损和化学磨蚀爆发的 。

机械磨损可分为:磨蚀磨损、粘着磨损、疲劳损坏 。

化学磨蚀可分为:化学侵蚀和流体变质 。

颗粒物爆发:

机械磨损

磨蚀磨损之一:摩擦磨损

在机件摩掠历程中 ,与动力间隙尺寸相仿或略大的颗粒是最危险的 ,它们切削外貌质料;使间隙尺寸爆发转变 ,并爆发更多的颗粒 。如下图


磨蚀磨损之二:冲蚀磨损

在介质流动时 ,尤其是在高速流动的条件下 ,颗粒高速攻击零件边沿和外貌 ,因动量效应造成外貌质料剥落 ,使零件形状及零件间隙爆发转变 ,同时爆发更多的颗粒 。如下图


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粘着磨损

大负荷、低速运转或油液粘度低会减小油膜厚度 ,导致金属间直接接触 ,某些凸起外貌会粘接在一起 。当相邻面移动时 ,这些粘接点会被剪切而爆发金属颗粒 。如下图


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