隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,各種類型的工程機械廣泛應(yīng)用于各種建設(shè)領(lǐng)域。由于液壓傳動技術(shù)因其具有傳動裝置體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、動作靈敏、便于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用在樁工機械、起重機械、挖掘機械、路面機械等許多工程機械上。但是液壓技術(shù)發(fā)展中始終存在兩個難題困擾著制造商和用戶,一是泄露,二是污染。對于在工程機械上廣泛應(yīng)用的電磁比例控制系統(tǒng)和液壓伺服控制系統(tǒng)來講,污染控制顯得更為重要。
1、工程機械液壓系統(tǒng)污染的危害及原因
在工程機械液壓系統(tǒng)中,污染通常指的是液壓油的污染。人眼看起來是很“干凈”的油液,其中可能懸浮著大量的微小顆粒,正是這些顆粒對系統(tǒng)性能產(chǎn)生極大的影響;對于泵類元件,會使泵的傳動部件如柱塞泵中柱塞和缸孔,葉片泵的葉片和葉片槽,齒輪泵的齒輪和殼體等零部件產(chǎn)生磨損或卡死,使動作失靈;對于閥類元件會堵塞節(jié)流孔和阻尼孔,使閥的性能變壞;對于液壓缸,污染顆粒會加速密封件的磨損,使泄露量增大。就履帶式瀝青攤鋪機而言,由于液壓油的污染常常會導致行走柱塞變量泵的伺服閥堵塞,影響了泵的排量,使瀝青攤鋪機出現(xiàn)“跑偏”現(xiàn)象,嚴重的會使行走系統(tǒng)失靈,無法工作。
由于液壓油污染而導致油液失效還有一些原因,比如油液化學和物理性質(zhì)的變化,這主要是由于系統(tǒng)的過熱、過載以及油液泄露而引起的。
統(tǒng)計資料表明:液壓系統(tǒng)的故障約70%是由顆粒污染物引起的。這些顆粒通常來自液壓元件的磨損,這是由液壓系統(tǒng)內(nèi)部生成的;還有一部分顆粒來自于外界,是在液壓系統(tǒng)的裝配或維修時帶入的。因此,油液的顆粒污染是液壓系統(tǒng)失效的最主要根源。
2、液壓系統(tǒng)污染平衡原理
在一個液壓系統(tǒng)中,油液污染度與所采用的過濾器的過濾精度及單位時間侵入系統(tǒng)的污染物數(shù)量有關(guān)。污染源也是多方面的,包括外部侵入和內(nèi)部生成的。因此,要精確分析液壓系統(tǒng)的油液污染狀況與各因素之間的關(guān)系,就需要運用液壓系統(tǒng)污染平衡原理。在液壓過濾系統(tǒng)中,污染物的外界侵入、內(nèi)部生成與污染物的濾除之間存在著動態(tài)平衡問題,而達到這一平衡的速度及平衡點的位置取決于污染物侵入率R、過濾比β值、過濾流量Q和過濾精度等。這4個參數(shù)若能合理選擇、適當搭配,就能使油液的清潔度達到我們所需要的目標值,同時使液壓系統(tǒng)達到令人滿意的性能和延長使用壽命。通過過濾器對液壓油進行過濾,進一步對過濾器積留污染物種類進行分析,還可以幫助查找磨損部位,及早進行故障隱患的分析,及時進行處理,防故障于未然。
3、液壓系統(tǒng)污染的綜合控制
在通常情況下,若液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障,所采取的措施無非是清洗出現(xiàn)問題的泵、馬達或閥,清洗或更換濾芯。這種方式固然可以解決一些問題,但往往都是在問題出現(xiàn)后采取的一種被動的措施,問題沒有從根本上解決,可能沒多長時間同樣的問題會再次出現(xiàn)。工程機械液壓系統(tǒng)中所出現(xiàn)的故障,其根源往往都在于液壓油的污染問題,而對于液壓系統(tǒng)污染的綜合控制成了避免系統(tǒng)故障,提高工程機械可靠性和壽命的一個最主要的方式。以下為幾種控制液壓系統(tǒng)污染的思路。
3.1做到主動維護
主動維護是一種新的維修觀念,是在工程機械正常工作階段采取的一些必要的措施,通過檢測可能導致失效的系統(tǒng)參數(shù),如油液清潔度、材料物理化學性能及溫度等,采取維護措施保持這些參數(shù)在容許的范圍內(nèi),以保證設(shè)備正常的工作狀態(tài)。就工程機械來說,由于工作環(huán)境惡劣,系統(tǒng)污染的可能性就更大,可采取以下措施來控制系統(tǒng)污染:
(1)保證液壓系統(tǒng)的密封性,防止泄露,防止外界污染物的侵入。
(2)控制油液溫度,防止系統(tǒng)過熱。
(3)定期清洗,更換濾芯。
(4)定期化驗油液成分,分析可能的污染源。
(5)定期更換液壓油。
實踐表明:主動維護的成本是最低的。
3.2發(fā)展高精度過濾技術(shù)
根據(jù)液壓系統(tǒng)污染平衡原理,系統(tǒng)油液的污染度主要取決于系統(tǒng)總的污染侵入率和過濾凈化能力。因此采用有效的過濾系統(tǒng),可保持非常高的初始清潔度。為了提高系統(tǒng)工作的可靠性,延長設(shè)備的使用壽命,重要的一些回路采用高精度過濾器。如履帶式瀝青攤鋪機上的電控變量泵―馬達閉式回路中采用過濾精度為10μm的過濾器,使液壓油具有一定的清潔度,保證了瀝青攤鋪機工作的可靠性。
高精度過濾技術(shù)的關(guān)鍵在于過濾材料,研制開發(fā)高性能的新型過濾器材料,合理解決過濾精度、壓力損失和納污容量之間的制約,是提高過濾器性能的關(guān)鍵。近年來,高精度無機纖維濾材(絲徑為1~2μm或更小)與較粗纖維搭配,并采取在濾材厚度方向孔徑梯度變化結(jié)構(gòu),顯著提高了濾材的納污容量。此外,不銹鋼纖維燒結(jié)濾材、特種金屬、編制網(wǎng)等耐高溫、耐腐蝕的高強度濾材的采用,擴大了過濾技術(shù)的應(yīng)用范圍。
3.3實現(xiàn)全面清潔度控制
有這樣一個觀點:只要在液壓回路中安裝了過濾器就是對液壓系統(tǒng)污染的控制。其實這種看法是很片面的,過濾器只是系統(tǒng)污染控制過程中的一個環(huán)節(jié),僅僅靠過濾器來控制系統(tǒng)污染是
客服熱線:
