液压系统故障的预防方法——清洗法.pdf

文 章 编 号 1 6 7 2 01 2 1 2 0 1 1 0 4 0 0 4 9 0 3 液压 系统 故 障 的 预 防方 法 叶臻 ， 王 晋 抚 1 ． 扬州捷 迈锻 压机 械 有 限公 司 ，江 苏 扬 州 2 2 5 1 2 7； 2 ． 扬州工 业职 业技 术 学院 ，江 苏 扬州 2 2 5 0 0 0 清 洗 法 摘 要 清洗 法是 预 防液压 系统 出现 故障 的 一种最 常见 的基 本方 法 ， 在 实际应用 中其重 要性 往往被 人 们 忽 视 ， 没 有认 真对待 和处 理 ， 导致 系统 出现 各种 故 障。本 文将 对液 压 系统 油液 的清 洁度标 准和 零 部件装 配 时的 清 洗要 求作 一介 绍。 关 键词 流 体传 动 与控制 ； 清 洗法 ； 液压 系统 ； 锻 压 机械 中 图 分 类 号 T P 2 7 1 ． 3 1 文 献 标 识 码 B 1前 言 在 现代 锻 压机 械 的液 压 系统 中，广泛 应 用 了 电 液 比例 控制 阀 、电液 伺服 控制 阀及 其 比例 泵等 高精 密 液压 元件 ，因而对 液压 系 统 自身 的控制 要 求 和配 合 精 度要 求 愈来 愈 高 ， 所 以在 安装 液压 系 统 时 ， 一 定 要 清 除 系统 中的残 留物 ，并 杜绝 和 防范有 害 杂 质 的 侵入 。若 系 统 中存 有 杂物 ， 将会 引 起液 压元 件 的磨 损 或 卡死 等 不 良现象 ， 甚 至会 造 成重 大 事 故 。 因此 ， 为 了使 液 压 系 统达 到 满 意 的工作 性 能 和使 用 寿 命 ， 避 免 频 繁 出现 故 障， 必 须 确保 系 统 的 油液 干 净 ， 符合 清 洁度 要求 。而保证 液压 系 统清 洁度 的重要 措 施是 系 收稿 日期 2 0 1 l o 4 一 O 2 作者简介 叶臻 1 9 8 1 一 ， 男， 工程师， 从事锻压机械装备及液压系 统 的研 究 【 参考 文献 】 [ 1 】 姚保森． 我国锻造液压机的现状及发展【 J J ．锻压装备与制造技术 2 0 0 5 ． 4 0 3 2 8 3 0 [ 2 ] 俞新陆． 液压机的设计与应用[ M】 ．北京 机械工业 出版社 ， 2 0 0 6 ． 统安 装 调试 前对 所有 的液 压元 件 、油箱 以及管 路等 内部 进 行严 格 的清 洗，目的是 洗掉 液 压 系统 内的焊 渣 、 金 属粉末 、 锈 片 、 密 封 材料 碎片 、 油漆 、 涂 料 等 ， 而 且液 压 系统必 须经 过两 次 清洗或 多次 清 洗 ，直 至达 到规 定 的清 洁度标 准 ， 方可 进入 调试 阶段 。 2液压 系统 的清 洁度 要 求和清 洗方 法 2 ． 1 液 压 系统 的清 洁度标 准要 求 众 所 周知 ，系 统 的可 靠性 与油 液 的清 洁度 息 息 相关 。资料 统 计 表 明， 液压 系统 的故 障有 7 0 ％～ 8 0 ％ 是 由油 液 污染 造 成 的， 其 原 因很 多 ， 有 外 部 环境 引起 的， 也有 内在 人 为 因素引起 的。液压 元件 无论 怎样 清 洁都会 因装配 、加 油 、换油 等造 成污 染物 从 外部 进 入 ，但 更 多 的是 液 压元 件 在制 造 过 程 中剩 下来 而 未 清除 干净 的污 物 。因此 。 液压设 备 或机器 在离 开工 厂 【 3 】 成大先． 机械设计 手册[ M】 ． 北京 化学工业 出版社 ， 2 0 0 7 ． 【 4 】 重型机械标准 编写委员会． 重型机械标准[ M】 ． 北京 中国标准 出版社 ， 1 9 9 8 ． K e y w 前 应 尽可 能 地把 污 物清 除 干净 ， 否则 ， 会 由此 引起 早 期 故 障 。 ． 表 1 、表 2所 示 ，分 别 是 用 国 际 标 准 f -t 组 织 I S O清 洁度 代 号列 出 的各 种液 压 系统 和元 件 清 洁 度 的 要 求 。 表 1液压 系统的 清洁度 标 准 系统 清洁度代号指标 每毫升油液 中大于给 类 型 定 尺寸的微 粒数 目 5L L m 1 51．z m 5L L m 1 5tx m 污染敏感 系统 1 3 9 8 0 5 伺 服高压系统 1 5 1 1 3 2 0 2 0 一 般液 压系统 1 6 1 3 6 4 0 8 0 中压 系统 1 8 1 4 2 5 0 0 1 6 O 低压 系统 1 9 l 5 5 0 0 0 3 2 0 大间隙低压系统 2 l 1 7 2 0 0 0 0 1 3 【 】 【 】 表 2液压 元件 清洁度 标 准 I S O清洁度代号 液压元件 5 I．z 1 51x m 叶片泵 、 柱塞泵 、 液压马达 1 6 1 3 齿轮泵 、 马达 、 摆动液压系统 1 7 1 4 控制元件、 液压缸、 蓄能器 1 8 1 5 2 ． 2液压 系统 的清 洗方 法 1 常温 手洗 法 采 用煤 油 、 柴油 或浓 度 为 2 ％～ 5 ％的金 属 清洗 液 在 常温 下浸 泡 ， 然 后 用 双手 对零 件 进行 逐 一 清 洗 ， 适 当升 高 清洗 液温 度有 利于 提高 清洗 效果 。此种 方 法 适用 于 修理后 的小批 零件 。 2 加 压 机 械 喷 洗 法 采 用 2 ％～ 5 ％的金 属清 洗液 ，在适 当温 度 下 ， 加 压 0 ． 5 MP a ～1 MP a ， 从 喷 嘴 中喷 出 ， 喷射 到 零 件 表 面 进行 清 洗 ， 效 果 较好 。 此 种方 法适 用 于 中批零 件 的清 洗 。 3 加 添 加 剂 浸 洗 法 采 用 2 ％一 5 ％的 金 属 清 洗 液 ， 浸 洗 5 mi n ～1 5 mi n， 为提高 清洗 效率 ，可 在清 洗 液 中加 入表 3所 示 的常 用 添加 剂 ， 以提 高 防锈去 污 和清洗 能 力 。 4 蒸 汽清 洗法 采 用 有 机 溶 剂 如 三氯 乙烯 、 三 氯 乙烷 等 在 高 压 下 ， 有效 地 清除油 污 层 ， 此 种 方法 是一 种 生产 而三废 少 的清 洗法 。 5 超声 波清 洗法 超声 波 的频率 比声 波 高 ，它可 以传 播 比声 波 大 的 能量 ， 借助 于空 化作 用 的 巨大压 力变 化 ， 可将 在 物体上 的油脂 和污 尘清 洗 干净 。 表 3清洗 液常 用添加 剂 名称 化学分子式 用量， ％ 使用场合 适用于钢铁 、 铝 、 镁及其合金 的 硝酸钠 N a 3 P O 4 2 - 5 清洗防锈 适 用于钢铁 、 铝 、 镁及其合金 的 磷酸氢钠 N a 2 HP O 4 2 - 5 清洗防锈 适用于钢铁制件工序间，中问 亚硝酸钠 N a N O 2 2 - 4 库或封存防锈 无水碳酸钠 Na 2 C 0 3 0 - 3 ～ 1 配合亚酸钠适 用于调 整 P H值 适用于钢铁及铜合金工序间和 苯 甲酸钠 C 6 I{ 5C O O N a l ～ 5 封存包装防锈 3液压 系统 的两 次清 洗步 骤 3 ． 1 第 一 次清洗 液压 系统 的第 一次 清洗 是在 预安 装 试 装 配 管 后 ， 将 管路 全 部拆 下解体 后进 行 的 。 第一 次清 洗应 保证 油 箱及各 类 液压 元件 中大量 的 、 易见 的 ， 可能 清洗掉 的金 属 毛刺及 粉末 、 砂 粒 、 灰 尘 、 油 漆涂 料 、 氧 化 皮 、 油 渍 、 棉 纱 、 胶 粒 等 污 物全 部 认真 仔 细地 清洗 干净 。 否则 ， 不允许 进 行液压 系统 的 第一 次 安装 。 第 一次 清洗 时 间随液 压 系统 的大小 、所需 的过 滤精 度 和液 压 系统 污染程 度 的不 同而定 。一 般 情况 下 为 2 4 h ～ 4 8 h 。当达到 预定 的清 洗时 间后 ， 可 根据 过 滤 网 中所过 滤 的杂质 种类 和数 量 ，再确 定 清洗 工作 是 否结 束 。 第 一 次清洗 主要 是酸 洗 油箱和 管路 ，其 步 骤 如 下 脱 脂 清 洗 ， 去 掉 油管 上 的毛 刺 ， 用 氢 氧化 钠 、 硫 酸 钠 等脱 脂 去 油 后 ， 再 用 温水 清 洗 ； 酸 洗 ， 在 2 0 ％ ～ 3 0 ％的稀盐 酸 或 1 0 ％～ 2 0 ％的稀 硫 酸溶 液 中浸 渍 和 清洗 3 0 rai n 一 4 0 rai n 其溶 液 温 度 为 4 0 c 【 ～ 6 0 c lC 后 ， 再 用 温水 清洗 ， 清 洗管 子需 经振 动或 敲 打 ， 以便促 使 氧 化 皮 脱 落 ； 中和 ， 在 1 0 ％的苛 性 钠 苏 打 溶 液 中浸 渍 和清 洗 1 5 rai n 溶 液 温度 3 0 C～ 4 0 ， 再用 蒸 汽 和 温 水 清 洗 ； 防锈 处 理 ， 在 清 洁 干燥 的空 气 中干燥 后 ， 涂 上 防锈 油 。当确认 清洗 合 格后 ，即可进 行第 一 次 安装 。 3 ． 2 第 二次 清洗 液压 系统 的第 二次 清洗 是在 第一 次 安装 连 接完 成并 清洗 回路 后进 行 的系统 内部 循环 清洗 。第 二次 清洗 的 目的是 把第 一 次安装 后残 存 的污 物 ，如 密封 圈碎 块 、 不 同品质 的清 洗油 和 防锈油 ， 以及铸 件 内部 冲洗 掉下 的砂 粒 、 金属 磨合 下来 的粉 末等 清洗 干净 ， 然后 再 进行第 二 次安装 组 成正 式系 统 ，以保 证顺 利 进 行调 整试 车 和投入 正常 运转 。 第 二次 清洗 的步 骤 和方法 如下 1 清 洗准 备 清 洗油 液 的准备 ，清 洗 油液需 选择 被 清洗 的机 械 设备 的液 压 系统工 作用 油或 试车 用油 ，不 允 许使 用 煤 油 、 汽 油 、 酒精 或蒸 汽 等作 清 洗 介 质 ， 以免腐 蚀 液 压元 件 、 管道 和 油箱 ， 清 洗油 的用 量通 常 为油 箱 内 油 量 的 6 0 ％～ 7 0 ％ ； 滤 油器 的准 备 ， 清 洗 管 道 上应 接 上 临 时 的 回油滤 油器 ，通 常选 用滤 网精 度 为 8 0目～ 1 5 0目的滤 油器 ， 供 清洗 初 期 和后 期使 用 ， 以滤 出系 统 中的 杂质 及 脏物 ， 保持 油 液 干 净 ； 清 洗油 箱 ， 液压 系统 清洗前 ， 首 先应 对油 箱进 行清 洗 ， 清洗后 用 绸 布 不能 用纤 维类 或 乙烯树 脂海 绵等 将 油箱 内表 面擦 干净 ， 才能 加入 清洗 用油 ， 不允 许用 棉 布或纤 维 擦 油 箱 ，有 些企 业采 用 面粉 团清理 油箱 是一 种很 好 的清 洗 方法 ； 加 热装 置 的准备 ， 清洗 油一 般对 非 耐油 橡胶 有 溶 蚀 能 力 ， 若加 热 到 5 0 C～ 8 0 C， 则管 道 内 的橡胶 泥渣等 杂 物容 易清 除 ， 因此 ， 在 清洗 时需 对 油液 分 别 进 行大 约 1 2 h的加热 和冷 却 ， 故应 准备 加热 装置 。 2 第 二次 清洗 清洗 前 应将 安 全 溢 流 阀在 其 入 口处 临 时 切断 ， 将 液压 缸进 出油 口隔开 ， 在 主油路 上连 接 临时 通路 ， 组 成独 立 的清洗 回路 。 对于 较复 杂 的液压 系统 ， 可 以 适 当考 虑 分 区对 各 部分进 行 清洗 。 清洗 时 ， 一 边 使 泵 运转 ， 一 边 将 油 加 热 ， 使 油 液 在清 洗 回路 中 自动循 环 清洗 ， 为提 高清 洗效 果 ， 回路 中换 向 阀可作 一次 换 向。泵 可作转 转停 停 的 间歇 运 动 。若 备有 两 台泵时 ， 可交 换运 转使 用 。为 了提高 清 洗效 果 ， 促 使脏 物脱 落 ， 在清 洗过程 中可用 锤 子对 焊 接部位 和管道 反复 地 、 轻 轻地 敲打 。 锤击 时 间为清洗 时 间的 1 0 ％～1 5 ％。在 清洗 初期 ，使用 8 0目的过 滤 网 ， 到预 定 清洗 时 间 的 6 0 ％时 ， 可换 用 1 5 0目的 过 滤 网。 清 洗 时间根 据液 压 系统 的复杂 程度 、 所 需 的过 滤精度 和液压 系统 污染程 度 的不 同而有 所 不 同 。当 达到 预定 的清洗 时间后 ，可 根据过 滤 网 中能过 滤 的 杂质种 类 和数 量 ，确定是 否 达到 清洗 目的而结 束第 二次 清洗 工作 。 第 二 次清洗 结束 后 ，泵应 在油 液 温度 降低 后停 止运 转 ， 以避 免外 界气 温变 化 引起锈 蚀 。 油箱 内的清 洗油 应 全部 清除 干净 ， 不得 有残 留。 同时 ， 按 上述 清 洗油 箱 的要求 ， 将 油箱 再次 清洗 一次 。 最后进 行 全面 检查 ， 符合 要 求 后 ， 再 将 油缸 、 阀 等液 压 元 件 连接 起 来 ，为 液压 系统第 二 次安装 组成 正 式 系统后 的调整 试 车做好 准备 。 最后 ， 按设 计 要求 组装 成正 式 的液压 系统 。 在正 式调 整试 车前 ， 加 入实 际运 转 时所用 的工 作 油液 ， 用 空 运 转 继 续 开 车 每 隔 3 mi n ～ 5 mi n ， 这 样 进 行 2 ～ 3 次 后 ， 可 以 空 载 连续 开 车 l O mi n ～1 2 0 mi n ， 使 整 个 液 压 系统进 行油 液循 环 。 经 再 次检查 ， 回油管处 的过滤 网应 没有 杂质 ，方 可转 入试 车程 序 。对要 求 高 的系 统 ， 根据 检测 油样 的清 洁度 等级来 确 定 冲洗 时间 。 4结 束 语 对 液 压 系统 进 行 彻 底 清 洗 是 一 项 很 重 要 的工 作 ， 也是 衡量从 业 人员 是 否具有 责任 心 的重要 方 式 。 多年 以来 ，我 们 发现液 压 系统 的故 障几 乎大 多是 由 油液 的不 干净 所致 。 所 以控制 好污 染 源 、 做好 前期 的 清洗 工作 是减 少 系统故 障 率和确 保设 备 正常 运行 的 基本 要求 ， 应 当 引起维 修人 员足 够 的重视 ， 从 源 头就 把清 洗工 作做 好 。 【 参考 文献 】 [ 1 ] 陈峰．液压传动在锻压机械中的应用探讨． 锻压装备与制造技 术 ， 2 0 1 0， 4 5 5 3 3 3 6 ． [ 2 ] 彭二宝， 王宏颖． 机床液压系统常见故障分析与排除．锻压装备与 制造技术 ， 2 0 0 8 ， 4 3 3 3 1 - 3 4 ． [ 3 】 张远， 厉慧， 姚立敏， 等． 压力机漏油的产生及预防措施分析． 锻压装备 与制造 技术 ， 2 0 0 9， 4 4 3 5 0 5 3 ． [ 4 ] 韩兴 志 ， 刘强 ， 张志． 液压机液压 系统故障分析 与排除． 锻压 技 术 ， 2 0 0 1 ， 6 ． [ 5 ] 苏欣平， 王太勇， 万淑敏． 液压系统故障的快速诊断与排除． 机床 与液压 ， 2 0 0 3 ， 2 ． 【 6 】 周汝胜， 焦宗夏， 王少萍． 液压系统故障诊断技术的现状研究与 发展趋势．机械工程学报， 2 0 0 6 ， 4 2 9 ． 【 7 ] 刘延俊． 液压回路与系统．北 京化学 工业 出版社 ， 2 0 0 9 ． [ 8 】 王懋瑶． 液压系统故障判断与排除方法．天津 天津科学技术出版 社 ． 1 9 8 5 0 8 ． A pr e v e nt i v e me t ho d o f f a ul t f o r h yd r a u l i c s y s t e m- - c l e a n i ng me t ho ds YE Zh e n ，W ANG J i n f u 1 ． Ya n g z h o u J F MMRI Me t a l for mi n g Ma c h i n e r y C o ． ， L t d ． ， Ya n g z h o u 2 2 5 1 2 7， J i a n g s u C h i n a ； 2 ． Ya n g z h o u I n d u s t r i a l Vo c a t i o n a l T e c h n o l o g y C o l l e g e ，Ya n g z h o u 2 2 5 0 0 0， J i a n g s u C h i n a Abs t r a c t Th e c l e a n l i n e s s s t a n da r d de ma nd s f o r h y d r a ul i c o i l a nd c l e a n i n g me t h o d for pa r t s i n a s s e p r o c e s s o f t h e h y d r a u l i c s y s t e m h a v e b e e n i n t r o d u c e d i n t h e t e x t ． Ke ywo r ds Cl e a n i n g me t h o d；Hy d r a u l i c s y s t e m ；Me t a l f o r mi n g ma c h i n e ry