大中型液压站油液清洁度控制方案探讨.pdf

液 压 气 动 与 蜜} 封 ／2 O1 6年 第 01 期 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ． i s s n ． 1 0 0 8 - 0 8 1 3 ． 2 0 1 6 ． 0 1 ． 0 1 5 大中型液压站油液清洁度控制方案探讨 刘 军， 杜树星 山东常林机械集团股份有限公司 ， 山东 临沂6 7 2 7 1 5 摘要 通过对液压测试站油液污染来源的分析 ， 结合液压元件对油液清洁度的要求， 进一步阐述油液污染对被测试液压元件的危 害， 并针对油液污染来源， 提出具体解决方案， 为液压测试站油液清洁度的控制提供指导。 关键词 大中型； 液压测试站； 清洁度 ； 控制方案 中图分类号 T H1 3 7 文献标志码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 l 3 2 0 1 6 0 1 0 0 5 6 0 2 S t u d y o n Oi l Cl e a n l i ne s s Co n t r o l f o r La r g e a nd Me d i u m Hy d r a ul i c S t a t i o n L I UJ u n , DU S h u - x i n g S h a n d o n g C h a n g l i n Ma c h i n e r y G r o u p C o ． ， L t d ． ， L i n y i 6 7 2 7 1 5 , C h i n a Ab s t r a c t Ba s e d o n t h e a n a l y s i s o n t h e s o u r c e s o f p o l l u t e d o i l i n h y d r a u l i c t e s t s t a t i o n ， a n d i n c o mb i n a t i o n wi t h t h e o i l c l e a n l i n e s s r e q u i r e me n t o f h y d r a u l i c p a r t s ， t h e a r t i c l e d e s c r i b e s t h e d a ma g e o f p o l l u t e d o i l t o h y d r a u l i c p a r t s u n d e r t e s t i n g a n d p r o p o s e s s o l u t i o n s ， p r o v i d i n g a n i n s t r u c t i o n o n o i l c l e a n l i n e s s c o n t r o l i n h y d r a u l i c t e s t s t a t i o n ． Ke y wo r d s l a r g e a n d me d i u m s i z e d ； h y d r a u l i c t e s t s t a t i o n ； c l e a n l i n e s s ； c o n t r o l p r o g r a m 1 液压系统对油液清洁度的要求 随着液压技术 的发展 ， 液压系统 已被广泛应用于 各个领 域。为确保设备长时间稳定运行 ， 必须确保液 压系统安全 、 可靠 。而油液污染是导致液压系统和液 压元件 出现故障的主要原 因， 据 国内外统计资料分析 ， 因油液污染 导致液压元件故障占系统总故障率 的7 0 ％ ～ 8 0 ％。因此 ， 液压油油液的清洁度是否达标直接决定 了液压系统是否能够长期稳定运行。 不同液压系统对油液清洁度的要求如表 1 所示。 表 1不同液压系统对油液清洁度的要求 液压 系统种类 I S O 4 4 0 6 N A S1 6 3 8 S A E 7 4 9 [3 X≥7 5 杯准 ≥ 2 油液污染来源及种类分析 对 于液压系统而言 ， 其油液 的污染物 主要有 以下 收稿 日期 2 0 1 5 0 6 2 6 作者简 介 刘 军 1 9 7 5 一 ， 男 ， 山东 临沂人 ， 工 程师 ， 工程硕 士 ， 主要从 事 下程机械整机及液压 系统研 究试验。 5 6 几类 固态颗粒 、 水 、 空气 、 化学物质和能量 污染物等 。 不 同的污染物会给液压元件造成不 同程度 的损害 ， 对 液压测试站而言 ， 主要污染物为固态颗粒 ， 本文主要针 对 固态颗粒来源进行分析。 液压测试 站主要用来测试液压元件 ， 因此被测液 压元件 内部清洁度直接影响液压系统油液质量 。液压 油污染来源主要有 以下三方面 1 液压元件零部件制造过程产生 ， 在后续T序未 处理干净 。种类 主要为切屑 、 毛刺 、 铸造沙粒等 ， 其 巾 以毛刺最 为突出。受加工和零件结构 的制约 ， 导致部 分零件 内部 毛刺无法完全去除。在液压测试 站进行产 品测试 时 ， 受高压油 的冲击 ， 部分毛刺 会从零件 中脱 落 ， 进而流人至液压系统中， 可能会引起液压元件动作 机能失效 。 2 液压元件很多机构均为间隙配合 ， 在动作过程 中会因摩擦和各种压力的存在而导致油液污染。种类 主要为磨屑 、 油液氧化 和分解产生 的沉淀物等 。这些 污染物长期积累会形成渣状沉淀物使液压元件动作不 灵活 、 甚至堵塞液压元件 内部孑 L 道。 3 液压元件在测试过程 中， 由于油液处于半开放 状态 ， 因此会有部分尘埃和其他机械杂质从外界侵入 系统中。 3 油液净化控制方案 为保障液压元件 的高性能与高可靠性 ， 首先必须 确保液压系统中油液的清洁度符合要求。为此必须针 对上述污染源采取必要的措施 ， 来保证油液 的清 洁度 的工作方式 ， 具体是指利用单独 的一套循环系统 ， 采用 循环泵实时在线将 回油区的脏油源源不断 的输入到不 同规格 的滤芯中。所谓的一级过滤是指利用滤芯进行 粗滤 ， 此处 采用 的滤 芯材质为钢 丝 ， 可 以定期拆 卸清 洗， 不需更换， 能够有效降低后期维护成本。与传统的 过滤不 同之处在于 ， 此处采用 3 组过滤精度 为 1 0 I x 的滤 芑 ， 通过特 制 的过滤装 置 ， 将滤芯并联 到一起进行 过 滤。优点在于 可以有效减轻滤芯的过滤负担 ， 从而进 一 步延 长滤芯的清洗维护周期 ， 为测试站长期稳定运 行做 出突出贡献 。而二级过滤是指在一级过滤之后串 入一组精度为 5 的过滤装置 ， 用来实现对油液的精密 过滤 ， 从而保障油液的清洁度符合精密液压元件测试 需求 。 4 采用优化方案的效果 我们采用该方案进行净化控制的试验 台， 经过2 年 多 的使用 ， 效果很好 ， 可以将 大中型液压测试站的油液 清} 占度控制在 N AS 1 6 3 8 5 级 以 内， 完 全可以满足除航 空 以外 的液压系统对油液清洁度的需求 。除此之外 ， 采用此净化控制方 案可 以使过滤装置的维护周期 南 1 个月延长至 6 个月 ， 提高了设备 的利用率 ， 并且过滤装 置均能通过清洗后重复使用， 使后期维护成本得到显 著降低。此外 ， 因油液污染得到有效控制， 很大程度上 降低了液压系统和液压元件的故障率， 并使液压系统 的可靠性得到显著提高 。 达标 。 传统的过滤方案通常采用过滤 磁性净化组合的 方式进行 。其 中过滤通 常采用 的是 回油过滤 ， 只针对 测试 回路进行特定 的过滤 ， 受安装空间和管路布置等 制约， 多采用单级滤芯过滤； 磁性通常采用强磁来吸附 油液 中的铁磁性颗粒 ， 此种方式不便于清洗 和维护 ， 而 且过滤效果不是很显著 ， 因此传统的过滤方案不能满 足要求较高的液压元件产品的测试需求。 因大 中型的液压测试站及精密液压元件对油液清 洁度要求较高， 若采用传统的过滤方案， 无法满足需 求。本文结合实际T作情况， 提出如下净化控制方案 过程过滤 在线离心过滤 磁性过滤 在线循环过滤 一 级过滤 二级过滤 。其示意 图如图 1 所示 。 图 1净化控 制方案图 1 过程过滤是指在各测试 回路及吸油管路安装 过滤装置 ， 对油液进行初滤 。此过滤方式与传统过滤 方式相 同 ， 主要用来保护测试 回路 中的关键测量元件 及避免油液过脏而引起加载阀块和动力源动作失效 。 2 在线离心过滤是指利用离 心机组通过油和污 染物产生的离心力大小不同来实现对较大颗粒的杂质 的过滤， 理论上颗粒无论大小都可以被滤出， 并且我们 可以针对油液的体积来灵活选用离心机的型号。此 外 ， 离心机组可以作为一个独立的系统安装于油箱顶 部 ， 通过泵组实现对油液 的实时在线过滤 ， 这样不但能 保障油液中较大颗粒杂质被彻底过滤掉 ， 而且还能减 轻滤芯的过滤负担 ， 减少滤芯的清洗和更换次数 ， 延长 测试站定期维护周期 。与此 同时 ， 离心机具有拆卸清 洗方便 ， 无须更换组件等优点， 能有效降低后期测试站 的维护成本 。 3 磁性过滤是指利用多组强磁棒的磁性来进一 步吸附油液中残 留的铁磁性颗粒物。通常将强磁棒安 装于用于分离油箱 回油 区和吸油 区之 间的隔板之上 。 回油区一侧的油经过强磁棒组流人吸油区一侧后， 细 小的磁性颗粒物将会被吸附在强磁棒上。这样能进一 步确保吸油 区油液 的清洁度。 4 在线循环过滤采用一级过 滤和二级过滤串联 参考文献 [ 1 ] 李壮云． 液压元件与系统[ M】 ． 北京 机械工业出版社 ， 2 0 1 0 ． 【 2 ] 夏志新． 液压系统污染控制[ M】 ． 北京 机械工业出版社 ， 1 99 2． 【 3 】 杨翠青． 液压系统的油液污染控制与管理相关问题探讨【 J 】 ． 科技资讯， 2 0 1 3 ， 1 1 ． [ 4 ] 左健民． 液压与气压传动[ MI． 北京 机械工业出版社， 2 0 0 7 ． [ 5 】 赵静波， 柯建强． 液压系统油液污染控制[ J J ． 液压气动与密 封 ， 2 0 0 7 ， 5 ． [ 6 ] 王德达． 液压系统清洗过滤装置[ J ] ． 液压气动与密封 ， 2 0 0 4 ， 5 ． 【 7 1 张晨， 贾春强． 新型 自动反冲洗过滤站的设计与仿真研究 『 J 1 ． 液压气动与密封， 2 0 1 1 ， 1 2 ． [ 8 】 刘国亮． 液压系统污染控制[ J ] ．机械管理开发， 2 0 0 9 ， 4 ． 【 9 】 张国生． 工程施工中液压污染控制技术[ J ] ． 液压气动与密封， 2 0 1 2 ， 9 ． [ 1 0 】杨殿宝． 强化清洁度控制 确保系统稳定性[ J 】 ． 液压气动与密 封， 2 0 1 1 ， 2 ． 【 1 1 ]夏志新， 张虎． 液压系统污染控制技术现状与发展【 J J ． 液压气 动与密封， 2 0 0 0 ， 1 ． 57