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过滤与分离技术

  油液是工业的“血液”,在工业 生产中具有重要的地位。随着科 学技术的发展及生产实践的不断深入,人们日 益认识到油液污染控制的重要性。油液的 清洁度可以决定机械设备的工作性能、可靠性及寿命。近20年来,人们致 力于不断提高产品质量和完善污染控制技术以提高工作的可靠性。在这期间,国外液 压设备油液的平均洁净度提高了5级(ISO4406),相当于 油液中的污染颗粒减少了32倍,液压系 统的污染得到了有效的控制,工作可靠性显著提高。目前,我国液 压设备的油液污染度一般比国外的高3~4级,因而设备故障率高,元件寿命短,严重影 响设备效能的充分发挥。

  液压和 润滑系统中的主要污染物是固体颗粒、水、空气、化学物质和微生物

  固体颗粒污染

  油液的 污染能严重地降低液压系统的可靠性及其部件无故障工作的耐久性。现代液 压传动系统和液压操纵系统包括极小间隙的精密机件,这些机 件对于液体内固体颗粒的敏感性极高。

  水污染

  油中水 有游离水和溶解水两种形式,水的存 在降低了油的润滑性,并使油 氧化形成酸而使油液变质,不含水 的油液即使曝露于高温也不容易氧化和形成有机酸。水加快 油液的热降解而生成颗粒或含碳物质。水的存 在还引起油液聚合而形成大分子。聚合作 用造成粘度改变,生成就 堵塞节流孔和使系统元件磨损而言有害的固体。

  颗粒污染

  颗粒污染会造成 磨料磨损、冲蚀磨损、粘着磨损、疲劳磨 损从而引发磨损的链式反应,进而造 成设备的突发失效和渐发失效。

  空气污染

  空气污 染降低油液的容积弹性模量和刚性,使系统响应特性变差。若油液中混有1%的空气,则油液 的容积弹性模量降低到纯净液压油的35.6%。

  由于油 液可压缩性增大,在压缩 油液的过程中消耗能量,并使油液温度升高。

  产生气蚀,加速元 件材料表面的剥蚀和损坏,并且能 引起系统振动与噪声。

  空气中 的氧促使油液氧化变质,油液润滑性能下降,酸值和沉淀物增加。

  油液中 的气泡破坏运动副之间的油膜,加剧元件的磨损。

  实践结果表明:

  过滤精度由40μm提高至15μm,则液压 系统磨损能减少75%,可降低能量消耗5%。液压油 清洁度提高一级,液压系 统元件的使用寿命可延长十倍。

  污染源

  固有污染物,来源于液压缸、流体、软管、液压马达、管道、泵、油箱、阀等元件.

  内部生成物

  系统组装、系统运转、系统调试、流体变质

  外界侵入污染物

  油箱通气孔、液压缸活塞杆密封、轴承密 封维修中造成的污染拆装、油料补充。

  国际上 对液压系统中带有伺服机件等精密元件的油液清洁度采取严格的控制,对加入 的新油清洁度要求达到美国宇航标准NAS1638的5级,以确保系统稳定、可靠运行。但从液 压油油桶中取样分析,新油的 清洁度一般只有NAS1638的10~11级。如此污染严重的新油,若不经 过严格的过滤净化就使用,将对整 个系统精密元件的寿命、工作的 可靠性带来严重的危害。

  要从根 本上解决液压系统清洁度的问题,光靠换油是不行的,因为即 使抽光液压系统油箱的油,仍然会有30%以上的 旧油存在液压系统中,当新油注入后,必然受 到系统里残留旧油的污染,从而大 大降低液压油的清洁度,因此换 油是解决不了提高清洁度的问题,只有在 液压系统操作的同时进行循环过滤,才能从 根本上提高液压油的清洁度。

液压油经过2000小时操作后,油样放大100倍再拍照,可清楚 看见具有磨损性的杂质经过滤后,液压油再放大100倍后拍照,可见已 过滤所有的杂质。过滤前  过滤后

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