液压系统工作油液的选择依据

关键词： 油液 液压 故障 系统

液压系统工作油液的选择依据（共6篇）

篇1：液压系统工作油液的选择依据

液压系统工作油液的选择依据

正确而合理地选用工作油液，对液压系统适应各种环境条件和工作条件，提高元件和系统的工作可靠性，延长其使用寿命，防止意外事故等都有直接的影响。考虑到液压系统对工作油液上述必要的性能要求，一般都是采用矿物油作为液压系统的工作介质。

适用于液压传动系统的矿物油品种较多。机械油、汽轮机油、液压油、精密机床液压油、航空液压油、稠化液压油等都被普遍的采用。而在油液品种的选择上，粘度是所考虑的主要因素之一。一般推荐油液的粘度大多在11.5一60厘沲之间。而根据：情况的不同，还应作如下考虑：

(一)周围环境温度或系统工作温度高，宜采用高粘度的油液，如汽轮机油或液压油。如果温度一般时，宜选用机械油。如对于一般机床液压系统，冬季可用10号机械油，夏季可用20号机械油或30号机械油。

而对于严寒地区，环境温度低于15°C以下时，为保证低温情况下的正常起动，应选择20号或30号等低凝液压油。温度特别低时，应选择30D号低凝液压油。

(二)工作压力高时，应选用粘度高的油；反之，则选用粘度低的油。对于一般中低压液压系统，工作条件并不恶劣，一般选用10号、20号或30号机械油，即能满足要求。而中低压的精密机床液压系统，要求油液有较好的抗氧化安定性时，可选用22号或30号等汽轮机油。如果对油液有抗磨、防锈等要求时，可选用20号、30号或40号等液压油。

对于工作压力为70公斤力／厘米2以上的中高压系统，由于元件摩擦副的磨损增加，要求摩擦面具有一定的油膜强度来降低摩擦磨损，宜选用抗磨性好的20号、30号、40号等抗磨液压油。

(三)当液压系统处在高温、高压及密封处的间隙较大时，油的相对漏损量很大；而执行机构的运动速度不高，即所需的工作油量很小，这样，漏损量的相对比例就很大，宜采用粘度较高的油；而在高速运动中，虽然漏损较大，为避免活动部件的卡住，仍宜采用粘度比较低的油。

（四）根据工作的条件和元件的特殊要求，选用专用液压油。如对航空液压系统和精密 液压系统，可选用HY一10号航空液压油、精密机床液压油和清净液压油等。

(五)对于有防火要求的液压装置(如冶金、汽轮机、煤矿等的液压系统)，应采用抗燃性液压油，如磷酸酯液压油等。

(六)考虑整个液压系统的经济性因素，加以对比选择。

总之，液压油品种选择的范围较广，选择二种以上性能相近的油液混合使用。从液压油的价格、液压元件及系统的使用寿命等因应根据具体情况决定。可选择单独一种油液，也可我国近年来又试制了一种专用液压油，称为稠化液压油，有上稠、兰稠数种牌号。它的凝固点低、氧化安定性好，防锈、润滑、粘温性能良好。因加入了稠化剂，粘度指数很高，耐寒性能好，能用于低温工作环境。工作时泡沫少，声响小，可用于建筑机械、工程机械、起重机械、油压机及其他一般液压系统中。

东莞巨丰液压制造有限公司

篇2：液压系统工作油液的选择依据

近十多年来, 直流系统绝缘监察装置由单一的告警继电器, 发展为微机型接地检测装置, 除了告警功能外, 还可测量母线电压, 正负极对地电压, 查找接地支路, 与后台监控进行通讯, 可将接地故障及装置故障等信息上传, 适用了无人值班的要求。

以前的绝缘告警继电器有统一的规范, 大都是漏电流达到2m A左右继电器发出告警信号, 此时绝缘电阻大约为25kΩ。而微机型绝缘监察装置, 各生产企业由于采用的算法、测量原理和参数配置的不同, 使得相同绝缘电阻接地时, 对地电压相差很大。有些绝缘监察装置在接地告警检测和接地支路选线过程中, 也会造成对地电压大幅波动, 据现场实测, 最高达到100%直流电压波动范围, 不但给运行维护带来麻烦, 而且还是近年来诸多保护控制设备误动的主要问题所在, 给电力系统的安全稳定运行带来极大的隐患[1]。因此, 如何规范微机化绝缘监察装置的参数配置, 已到了刻不容缓的程度。

1 接地告警检测基本原理

目前国内微机型绝缘监察装置接地检测原理如图1所示, U为由充电机和蓄电池组成的直流电压源, R1、R2为绝缘监察装置内部存在的平衡桥电阻和切换桥电阻, R3、R4分别代表直流系统正负极对地绝缘电阻。

其中平衡桥电阻R1固定接在正负极对地之间, 切换桥电阻R2由绝缘监察装置CPU控制K1和K2开关, 交替接入正极或负极对地之间, 通过测量K1和K2处于不同状态下的正负极对地电压可以计算得出正负极对地绝缘电阻R3、R4的阻值。

现有的微机型绝缘监察装置, 平衡桥、切换桥电阻阻值的选择相差很大, 从10 kΩ到200 kΩ不等。有些仅有平衡桥电阻, 这类型的装置不能正确检测直流系统正负极同时接地, 有些仅有切换桥电阻, 这类型的装置在正常运行时会造成正负极对地电压大幅波动[2]。

2 平衡桥、切换桥电阻阻值的选择依据

2.1 平衡桥电阻

平衡桥电阻的主要作用是确保直流系统正常运行时正负极对地电压保持在50%的母线电压, 当有单极接地故障发生时, 接地极对地电压降低, 非接地极电压升高, 因而可通过测量对地电压的变化, 感知是否有接地故障, 及发生接地故障严重程度 (即接地电阻的大小) 。平衡桥电阻越大, 对地电压偏移幅度越大, 接地电阻检测灵敏度越高。这也是诸多厂家选用较大阻值平衡桥的原因之一。但平衡桥电阻越大, 绝缘降时低对地电压越容易发生偏移, 根据相关试验结果, 对地电压偏离越多, 越容易造成一点接地引起保护误动。因此从系统安全角度考虑, 应该选用较小阻值的平衡桥电阻。

另一方面, 考虑到跳闸出口中间继电器线圈接地, 如图2中接触器K3闭合。

由于平衡桥电阻的存在, 将在继电器线圈两端产生分压:

式中:VJ为继电器J两端的电压;

V为直流电压源U的电压。

按继电保护反措要求, 出口中间继电器的动作电压应不小于额定电压的50%, 如果在继电器J上的分压小于30%额定电压, 可确保继电器不会误动, 即:

可求出

按继电保护反措要求, 出口中间继电器的动作功率应不小于5W, 对于220V系统来说, RJ应不大于9.6 kΩ, 110V系统RJ应不大于2.4k kΩ, 代入 (3) , 可计算出平衡桥电阻R1的最小值, 如表1。

又根据《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》第4.1条, 220V直流系统绝缘装置桥电阻不小于20 kΩ, 110V系统不小于10 kΩ的规定, 我们认为平衡桥电阻可选的参考值如表2。

2.2 切换桥电阻

切换桥电阻主要是为了克服平衡桥电阻不能检测两极同时接地故障而增加的。但切换桥电阻的投切会造成正负极对地电压变化, 切换桥电阻越小, 电压波动越大, 检测灵敏度也会越高, 但从防止保护误动的角度应选择较大阻值的切换桥电阻以减小对地电压波动, 从检测精度看, 对地电压有5%的变化幅度, 就能精确测量出正、负极绝缘电阻, 因此可选择:切换桥电阻值不小于4倍的平衡桥电阻值, 具体数值如表2。

3 桥电阻功率选择

直流系统最严重的接地故障是交流串入直流系统引起的接地故障。

如图3所示, 正极串入交流220V接地, 施加在负极桥电阻上的电压为直流母线电压与220V交流电压的叠加, 可计算出平衡桥和切换桥电阻的功耗如表3所示:

考虑到直流系统均衡充电或交流系统电压有时会偏高, 选择平衡桥电阻的功率10W以上, 切换桥电阻的功率3W以上, 可满足绝缘监察装置长期运行的要求。

4 结论

本文从防止保护误动的角度, 对微机型绝缘监察装置桥电阻的选择提出了依据, 并且进行了变电站现场试验, 根据所选参数设计的绝缘监察装置能更好的防止直流系统接地造成的保护误动作。

摘要：本文通过研究直流系统接地故障检测原理、接地故障类型及接地故障可能引起的保护误动等要素, 对接地故障检测用的平衡桥和切换桥电阻值及其功率的大小范围, 提出了选择依据及参考值, 为直流系统接地故障检测提供了有效参考依据, 对于解决目前由于绝缘监察装置缺陷, 造成的直流系统一点接地故障引起保护误动具有重要的现实意义。

关键词：接地,检测,平衡桥,切换桥,电阻

参考文献

[1]徐林峰、徐玉凤、张曼诗, 继电器线圈接地故障现象分析[J], 电力系统保护与控制, 2008, 36 (17) , 84-86

篇3：液压系统工作油液的选择依据

【关键词】工程机械；液压系统；油液污染；控制措施

随着工程机械技术的发展，机电液一体化技术在现代工程机械上得到了广泛的应用，液压系统的可靠性和元件使用寿命显得越来越重要。在液压系统中，液压油是传递动力和信号的工作介质，同时还起到冷却、润滑和防锈的作用。液压油污染严重时，会导致液压元件磨损加剧，影响液压系统正常工作运行。据统计，液压系统故障中75%以上是由于油液污染而造成的。因此，液压系统油液污染问题已成为国内外液压行业和各工矿企业部门普遍关注的问题。研究油液染污问题，加强油液污染的监测和控制是十分必要的。文中将分析油液污染问题的来源和危害，并对油液污染的监测和控制作一简要的阐述。

1.工程机械液压系统油液污染的来源及危害

1.1工程机械液压系统油液污染的来源

液压系统油液被污染的原因是多方面的，油液的污染源可概括为系统残留的、内部生成的以及外界侵入的。

1.1.1工程机械液压系统内部生成的污染物。液压系统在工作中自身会由于各种压力损失产生大量的热量，使系统液压油温度上升，系统温度过高时液压油容易氧化，氧化后会生成有机酸，有机酸会腐蚀金属元件，生成一些固态颗粒污垢进入液压油中，其中既有液压元件磨损剥离、被冲刷和腐蚀而产生的金属颗粒或橡胶粉末，又有油液氧化产生的污染物等。還会生成不溶于油的胶状沉淀物，使液压油的粘度增大，抗磨性能变差。

1.1.2工程机械液压系统液压油中混入水分和空气。液压油新油有吸水性，含有微量水分；液压系统停止工作时系统温度降低，空气中的水气凝结成水分子混入油中。液压油中混入水分后，将降低液压油的粘度，并促使液压油氧化变质，还会形成水气泡，使液压油的润滑性能变差还会产生气蚀。液压油能溶解部分空气，有时还会吸入气泡。空气混入液压油中可加快液压油氧化变质，还会引起噪声、气蚀、振动等。

1.2工程机械液压系统油液污染的危害

工程机械液压系统油液污染物对液压系统的危害是非常严重的，它的主要存在形式有固体颗粒、水、空气以及化学污染物等。

固体颗粒与液压元件表面相互作用时，会产生磨损和表面疲劳，加速元件磨损，并可能堵塞液压元件里的阻泥孔或是阀芯憋死。当油液中的污垢堵塞滤油器的滤孔时，还会使泵吸油困难，产生气蚀、振动和噪声，从而造成液压系统事故。

水分和空气的进入使液压油的润滑性能降低，加速氧化变质，产生气蚀，加速液压元件磨蚀，使液压系统出现振动和爬行现象。

液压系统油液污染严重时，不仅直接影响液压系统工作性能，使液压系统经常发生故障，导致液压元件寿命缩短，液压系统可靠性降低，而且还严重影响了工程机械的正常作业，降低了机械的工作效率。

2.工程机械液压系统液压油污染的控制及防护措施

2.1工程机械液压系统控制液压油的工作温度

工程机械液压系统液压系统的温度，一般在35℃-60℃范围内最为合适，最高应不超过80℃。在正常的油温下，液压油各种性能良好。油温过高会使液压系统产生很多不良影响，如粘度下降，润滑油膜变薄并易被损坏，润滑性能变差，容积效率低，机械磨损加剧，橡胶密封圈加速老化，密封性能随之降低等。

因此在使用中，应控制系统油温保持在正常范围。为此，应做到几点：①保持油箱中的正常油量，使系统有足够的油液进行循环冷却。②根据工作环境温度，选用合适粘度的液压油。周围环境温度高，应选用高粘度油；周围环境温度低，应选用低粘度油。在一般情况下，齿轮泵宜选用50℃时18pf/s-38pf/s的油。③经常清洗冷却散热装置，使其保持良好的工作状态。④气温较高时，机械不可连续运转时间过长，通常在气温高于30℃的条件下，机械连续作业时间不得超过4h。⑤当气温低于10℃以下时，应使系统在无负荷状态下运转约20min，使油温升到规定值，方可进行作业。

2.2元件和系统在加工和装配过程中进行清洁

元件在加工制造中，每一工序都必须对加工中残留的污染物进行净化清除；元件装配前必须进行清洁处理，装配后必须进行严格的清洁和检验；油箱和管道在去除毛刺、焊渣等污染物后，需进行酸洗以去除其表面氧化物；对初装好的液压系统做循环冲洗，并定时从系统中取样分析，循环冲洗直至系统清洁达到要求。

2.3防止污染物混入液压系统

油箱要合理密封并装设高效能的空气滤清器以防止尘土、水分的进入；注入新油必须经过有效的过滤，系统的回油也应进行有效的过滤；管路接头等连接处密封严密，防止尘土、水分和空气进行液压系统；活动件（如液压缸活塞杆端）必须装有防尘密封装置。

2.4工程机械液压系统液压油的过滤和净化

液压油过滤器（滤油器）是液压系统中控制油液污染的重要元件，滤油器的应用必须保证过滤精度符合系统的使用要求，由流体阻力引起的压力损失应尽可能小，并应具有足够的油垢容量；定时对滤油器进行检查和净化。液压系统油液的污染度随着外界污染颗粒侵入率和系统内各种磨损颗粒数的增加而增大，随着过滤比的增大而减小，因此合理选择过滤比可有效地降低系统的污染度。固体颗粒是工程机械液压系统污染的主要来源，通过合理选择滤油器的过滤比是控制系统污染的主要措施。

2.5工程机械液压系统定期检查和更换液压油

液压油在使用过程中，污染物的侵入会对液压系统造成不良的影响，要对液压油污染进行有效的控制，必须定期对各密封处、接头处进行检查处理，对液压系统的液压油进行检查分析，还要定期更换液压油。更换液压油时必须将旧液压油放净，整个液压系统必须先清洁后，再注入新的液压油。

2.6采用液压油污染度在线监测技术

在工程机械上采用液压油污染度在线监测，可随时监测液压油在使用过程中的品质，而且能及时准确地通过显示器显示污染等级及相应的原因，即使工作人员没有观测到显示器显示的情况，当污染度达到相应的级别时，报警装置也会进行分级报警，以确保工程机械在使用中液压油性能及品质的良好性。

通过对工程机械液压系统油液污染问题的研究，实行全面污染控制，有效降低了工程机械设备因油液污染而造成的故障停机率，并且通过对油液污染控制新技术的探讨，使得油液污染的控制更加科学、高效，提高了工程机械设备的工作效率，有力地保障了工程机械设备液压系统的正常作业。

参考文献

[1]满媛，江山.工程机械液压系统油液污染的危害与防治措施[J].时代建筑，2010，（6）：51-53

[2]文杰.工程机械液压系统常见故障与排除[J].建筑技术，2010， 41（5）91-93.

[3]龙官保.建筑工程机械液压系统油液的污染与防护措施[J].筑路机械与施工机械化，2010，（3）：31-33.

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篇4：液压系统油液污染的原因与危害

1 液压系统油液污染产生的原因

液压系统中的污染物是指除油液成分以外的任何侵入工作液体的物质。油液污染物在液压系统中以各种各样的形式存在,如固体颗粒、空气、水、微生物、各种化学制品以及以辐射、静电、热能、磁场等能量形式存在的污染物。固体颗粒是其中最主要的油液污染源。引起油液污染的原因很复杂,但是从污染的主要来源方面考虑,主要分为以下4个方面。

1.1 系统内的污染物

系统内的污染物主要来自于液压泵、液压阀、油缸、集成块、油箱、管道焊接和系统组装中未清除干净的毛刺、金属切屑、焊渣、溶解性污染物及油漆颗粒等。

1.2 外界侵入污染物

对于工程机械及冶金机械来说,工作环境十分恶劣,设备在运行及维修过程中难免会有各种颗粒物侵入液压系统,如通过油箱的空气过滤器、液压缸活塞杆和端盖间的密封及轴承密封处侵入系统的污染物,及拆装液压元件和油料补充过程中进入的污染物等。

1.3 系统内生成的污染物

这主要指元件运动磨损产生的磨屑及因油液中的水分或气蚀,造成金属表面的腐蚀,使管道及元件锈蚀产生的剥落物。油液氧化变质及分解产生的有害化学物质等。

1.4 新油液的污染

新油液本身就混有固体污染物,并且这种污染物高出了伺服阀、比例阀所能允许的限度。

油液途径包装、运输以及加油等过程中,因操作不规范,也会有污染物的侵入,造成油液的二次污染。

2 液压系统油液污染的危害

残留在液压系统中的污染物严重影响着液压系统各元件的性能、使用寿命和工作可靠性。液压系统油液污染后,极易造成液压系统的功能失效和性能劣化。

2.1 功能失效

许多污染物是研磨剂,当污染物进入系统后,它同元件表面长期相互作用,产生各种各样的磨损,造成元件表面逐渐损坏,配合间隙逐渐增大。在液压系统中,无论是金属元件还是非金属元件,都会受到这种磨损的影响。麻省理工学院的Rabinowicz博士经过研究发现,设备的失效有70%是由于表面损坏所导致的,见第78页图1。

表面磨损大多是由颗粒污染物造成,颗粒污染物会妨碍阀芯的正确归位,使得液压元件出现工作时好时坏的现象。对于小间隙配合的直接影响是磨损造成内泄漏加大,短时间内滑阀堵塞或者阀座泄漏,严重磨损则会引起设备故障,对于一些粗大的颗粒物(大于20 um)会堵塞阀口或者节流孔,造成滑阀的卡紧或咬死,严重时会造成材料的断裂,使元件突然失去工作效能。颗粒还会导致元件磨损的进一步加重和加速流体分解。在实际工作中,经常遇到如电磁换向阀无法换向、泵头阀组的溢流阀无法调压等问题,这些情况大部分是由于颗粒污染物(如焊渣、木屑等)使阀芯不能完全打开或关闭,或者是阀内的阻尼孔被堵塞所造成。颗粒污染物随着执行元件的动作进入油缸内,拉伤液压缸的内表面或者破坏液压缸活塞组件间的密封,使液压缸无杆腔与有杆腔串通,破坏液压缸速度稳定性或者出现油缸爬行及振动。

2.2 性能劣化

性能劣化的过程与油液固体颗粒污染物磨损关系最为密切,颗粒污染磨损导致元件的性能衰降,当污染物的颗粒大小与配合的间隙值相当时,阀芯和阀套的表面处于被刮擦磨损的临界状态,阀芯的来回动作,加速了颗粒对阀件的磨损,阀体的材料会被逐渐磨损出很多金属粉末,导致液压元件内部的配合尺寸增大,元件的内泄漏也随之增大。油液的污染不仅会导致油液本身性能的劣化,还会降低油液的润滑性。固体颗粒和胶状生产物会堵塞过滤器,使液压泵吸油不畅、运转困难,长期运行会降低液压泵输出流量,使容积效率下降,系统压力不稳,堵塞阀类元件的小孔或缝隙,阀类元件动作失灵;还会使液压附件寿命变短,系统的整体性能降低。侵入油液中的空气会降低油液的体积弹性模量,使系统响应缓慢,引起气穴和气蚀,引起压力冲击、振动和噪声;冷却漏水或通过凝结侵入油液中的水,使油品分解,如添加剂的析出和油品氧化,润滑膜的厚度降低,加速金属表面疲劳,腐蚀金属零件,加速油液变质,从而会引起故障[2]。

3结束语

正确认识油液污染物产生的原因及其所带来的影响,对控制液压系统污染物具有重要的指导意义和实际的参考价值,是提高液压系统工作可靠性和延长元件及系统使用寿命的重要途径。

摘要：对液压系统油液污染产生的主要原因进行了分析,为了确保液压系统安全、可靠运行,从液压油污染的形态、污染的来源及危害等方面进行了探讨,对正确识别污染物类型和采取正确控制措施具有指导意义。

关键词：液压系统,液压油,污染

参考文献

[1]王伟.液压系统污染度分析及其软件实现方法的研究[D].北京:北京化工大学,2009.

篇5：浅谈船舶液压系统的油液监测分析

液压设备是陆军装备中最常用的一种动力传递与控制装置, 液压系统的故障除了与液压元件、液压机械和电气等方面有关外, 还与液压油的关系极大。液压油除了作为工作介质传递能量外, 还起着液压元件的润滑、抗磨、防锈、防腐等方面的作用。机械零部件的磨损是液压设备故障的重要原因之一, 液压油品质的下降和污染都会导致液压元件的磨损。据有关资料统计, 液压系统的故障有70%以上是由于油液污染引起的, 而油液中杂质引起的故障又占其中的90%, 另外, 约有30%的故障是液压元件和辅件的磨损、液压卡死以及液压冲击造成的[1]。所以及时对液压设备进行油液监测, 和对润滑、磨损状态进行跟踪分析, 对发现液压设备故障, 指导换油周期, 预报设备潜在损坏, 延长设备运行时间起到了重要作用。

1液压油对液压设备的影响

液压设备的故障除了与液压元件、液压机械和电气方面有关外, 与液压油的好坏关系极大。依据液压系统的设计参数、运行工况和环境等因素, 要求液压油具有良好的粘温性、润滑性、稳定性、抗乳性和对密封材料的适应性。液压油的性能劣化及污染对设备产生的危害是隐形的、微观的和逐渐发生的。如液压油的粘度、防锈蚀性、抗乳化性、水分等指标的异常都会对液压设备产生影响。其中常见有以下几种情况[2]:

(1) 粘度过低, 会引起压力控制阀不稳定, 液压泵产生噪声, 设备润滑不良产生摩擦副等情况。

(2) 防锈蚀性差, 会使设备部件生锈, 锈蚀颗粒进入各摩擦副, 各控制阀、油缸等部件的动作不正常。

(3) 抗乳化性差, 会使液压油氧化变质加速, 水分过多产生油泵和阀的气穴。

(4) 水分过多, 润滑系统的密封不良和液压系统使用不当水分进入都会导致油液中水分过多, 导致有机酸对设备金属部件的腐蚀;破坏油膜, 润滑效果变差。

2液压油中污染物的来源及危害

液压油品中的污染主要来源于4 个方面:固体污染、水分污染、空气污染和热能污染。固体污染, 如液压油中生产, 运输过程中进入的粉尘、添加剂等。液压设备在使用过程中周围环境进入的污染物和自身产生的磨损产物, 如金属磨损颗粒等, 这些颗粒污染物会加剧液压元件的磨损、引起液压阀的卡涩, 还会使泵的滑动部件磨损加剧, 从而缩短泵的使用寿命。金属颗粒还可以作为催化剂加速油液氧化变质。

水分污染, 液压设备的水分可通过凝结从油箱、加油孔、过滤器元件侵入, 另外液压油冷却器的漏水也可使水分混入液压油中。水的污染可引起液压油氧化、形成油泥, 增加酸值, 使添加剂析出, 改变油膜粘度, 引起金属部件的腐蚀磨损。

空气污染, 主要是液压系统密封不良, 在装配和检修过程中管道内的空气没有排放干净, 油泵吸入管路连接密封不好使得空气进入等原因都会引起空气污染。液压油中的气泡会导致气穴, 产生气蚀现象, 加剧液压元件表面剥蚀和损坏, 引起系统振动和噪声, 使油液可压缩性增大, 传递能量的能力降低。

热污染, 主要有液压设备自身的运行过程中产生的热量和外界环境的热量, 热能量增加会使油液温度升高, 油液黏度变小, 元件内泄露增多, 油泵容积效率下降, 同时会使元件产生热膨胀, 配合间隙减小, 造设备卡死而突然失效。高温还会使密封件老化、缩短油液使用寿命等。

3液压设备中油液监测技术的应用

3.1液压油监测技术的发展

早在1940年, 美国在液压系统和航空飞机润滑油回油管路安装了磁塞或过滤器, 发现了润滑油中的金属颗粒, 第一次以磨损产物的形式为机械零部件磨损提供了视觉证据。随后1941年美国铁路部门采用Baird公司的原子发射光谱仪对机车柴油机润滑油进行了分析, 用过油中磨损金属颗粒浓度判断内燃机的工作状态。从此美国及其他西方国家将油液监测技术应用到了军工、汽车及其运输业[3]。

我国的油液监测技术发展较晚, 由上世纪70年代末引入, 1983年在工业交通企业设备管理试行条例中作出明确规定, 强调采用这项技术, 发展以状态监测为基础的预防维修体制。现在油液监测技术已广泛应用于机械、交通、石化和航空等领域。

3.2油液监测技术及其应用特点

油液监测技术主要是通过润滑剂 (或工作介质) 这一机械磨损信息载体, 对机器的摩擦学系统所产生的故障实施诊断的方法和技术, 通过对仪器设备的油液理化分析和油液中磨损颗粒及污染产物的分析, 以获取摩擦副的磨损状态, 从而判断设备发生故障的原因。

油液监测技术在船舶液压设备中应用有其自身的特点, 液压设备广泛应用于船舶的推进系统、传动系统、起重运输系统中, 与其它液压系统相比, 船舶液压系统使用强度大, 如舵机、锚机。由于其船舶结构和控制的要求, 液压系统的维护和保养的要求很高。船舶液压系统通常处于高温、高湿的环境下, 可能导致进入海水等污染, 以及液压油中的各种污染物引起的设备磨损。

大量研究表明, 液压设备磨损类故障主要是由液压油污染造成的，所以油液监测技术在船舶液压设备中的应用至关重要。比较完整的油液监测技术有理化分析、原子光谱分析、红外光谱分析、铁谱分析和污染度分析等。

表1 列举了各种分析方法的项目指标及目的。这些方法各有其特点, 在日常的油液监测任务中根据液压设备自身的运行情况确定合理的油液监测项目, 对判断机器故障至关重要。

3.3液压系统故障诊断研究案例

刘敬军[11]等人的研究分别对船舶液压油进行了光谱分析、dc A污染度分析和LNF-C磨粒分析, 测定结果表明:

(1) 对同一油样采用dc A测试仪和LNF-C磨粒分析仪得出的颗粒总数数值虽然不相同, 但NAS1638和ISO4406污染等级相近。

(2) 对绞缆机换油前进行光谱测定Cu元素异常, 铁谱分析发现55 mm区存在大量块状铜磨粒, 换油后Cu元素含量降低;第二次采样后, Cu、Fe元素含量异常升高, 怀疑液压油中进入海水。

(3) 经LNF-C磨粒分析, 在30 mm区存在大量红色氧化物, 经检查是油箱冷却器盘管故障导致海水进入液压油中, 引起液压设备的异常磨损。

(4) 经维修后更换液压油，光谱分析Cu、Fe元素含量降低，数值稳定。

马仲翦等人[12]采用 HYDC-FCU-2100 硬件系统，COCOS Light V2.5软件系统，进出油管和相关连接组成的监测系统对某船锚机液压系统的液压油污染度进行了9组跟踪监测。得出结论：

(1) 该锚机液压油污染度符合工程机械液压油污染度通用标准（不超过ISO标准19/16）。

(2) 该锚机液压系统污染度处于ISO17/13和15/9之间，一直维持在较低状态，证实其运行状态良好。

张伟等人[13]对某液压站使用的液压油进行了理化分析、光谱和铁谱分析和监测。监测结果表明：

(1) 该油理化指标黏度、总酸值基本正常，未检出水分，油液污染度等级偏高。

(2) 铁谱分析中表明油液存在细小的钢质磨粒，光谱元素分析中发现磨损金属元素Fe、Cr含量严重偏高，直读铁谱 DL、DS 值偏高，表明该液压站有关钢质部件存在异常磨损。

(3) 更换液压泵，清洗压力阀并对液压油反复过滤净化处理后，该液压系统恢复正常。

4 结语

随着检测技术的发展，对液压系统油液污染进行监测已经成为一种行之有效的预防性措施。在机械设备发生故障后，相对使用振动监测手段发现异常，油液监测技术在发现机械设备异常磨损、油液污染等方面更具有优势。

篇6：油液污梁对液压系统寿命的影响

随着液压技术的应用和发展，液压系统的可靠性和元件寿命问题显得更为突出和重要。实际经验表明，工程机械有70%的故障是由液压系统引起的，液压系统故障中又有75%以上来自于液压油污染。由于污染，液压元件的实际使用寿命往往比设计的寿命短得多。因此，有效控制液压系统的污染成为提高系统工作可靠性和延长元件使用寿命的关键所在。

1 污染对液压系统的危害

在欧洲工业发达的国家，正常情况下，工程机械液压系统的使用寿命达到8000小时（这里的使用寿命是指系统中泵、阀、马达、油缸等主要元件中，任何一件第一次需要更换或维修的时间），好的能达到10000小时；而国内尽管使用原装进口液压件，一般情况也只能达到3000小时，其中液压油污染是一个重要原因。

污染物对系统的污染一般主要指对元件的阻塞、切削和磨损。实验证明，大于5μm左右的污染颗粒对液压控制阀间隙淤积阻塞的危害作用较大，而尺寸大于15μm的污染颗粒对元件的磨损作用显著增大。

污染颗粒对液压泵性能的影响主要表现在污染磨损引起的内泻漏增大，从而导致输出流量下降。因此，通过泵的输出流量变化可以评定泵对污染的敏感性。如图1液压泵对污染的敏感性：A>B>C。液压马达的污染敏感性也是通过污染敏感度来评定的。随着污染磨损的增加，马达的内泻也增大，因此马达的输出转速也降低。元件对污染的敏感度反应其抗污染能力，不同液压元件的抗污染能力是不同的，这决定系统的清洁度等级，也决定了液压系统的使用性能和寿命。因此，我国制定的液压工作液固体颗粒污染度等级标准采用国际标准ISO4406，以单位体积油液中所含两个临界尺寸污染颗粒的数量来定义。例如18/15，是在1mL油液中，>5μm的颗粒数量为130×103～250×103个；>15μm的颗粒数量为16×103～32×103个。同时，针对不同的元件、不同的系统规定了相应的污染度等级。

2 污染的有效防止

科学、有效地控制油液中污染颗粒的尺寸和数量，是控制液压系统污染、延长使用寿命的根本途径。例如，MOOG伺服阀有时给出两种推荐值，一个为保证正常工作的清洁度等级，一个为保证长寿命工作的清洁度等级；正常工作等级β10≥75（或10μm绝对过滤精度）；而长寿命工作的等级为β5≥75（或5μm绝对过滤精度）。在生产实践中注意以下几点：

(1）合理选择滤油器

首先应保证在液压系统中主滤油器应具有较高的过滤精度，其选择的原则是：能够有效的滤除尺寸接近关键元件动力油膜厚度的颗粒污染物，以控制元件的污染磨损和防止污染引起的故障。在污物侵入率一定的条件下，液压系统的油液污染主要决定于过滤器的精度，然而过滤器的精度往往受一些实际因素的影响，如流量的波动、高温、高压等，这些都将降低过滤器的性能，在这种情况下往往需要适当增加过滤器的精度等级，来达到有效防污的目的。例如，在正常情况下，系统的过滤精度是18/15级（按NAS1638 9级；按SAE6级）；如果在高温、高压、频繁调整的情况下，清洁度等级至少提高为17/14级（按NAS1638 8级；按SAE 5级），才能有效预防污染，保证系统的正常运转。

(2）元件和系统的清洗

(1)在液压系统组装前，要保证元件的清洁。液压元件是液压系统的重要组成部分，它的清洁度对液压系统组装后运转的可靠性有直接的影响。因此，在组装系统前，必须检查元件的清洁度是否符合要求。

(2)油箱、管路的清洗。在液压系统组装前，一般先用机械的方法清除焊渣、表面氧化物等污染物，对材料抛丸处理，然后进行酸洗，彻底去除表面氧化物。酸洗一般包括：脱脂处理、酸洗、中和处理、钝化处理等。

(3)整个系统的清洗。在国内，大部分厂家对这个环节重视不够，而在制造业发达的欧洲，则恰恰相反，如果系统的污染等级要求18/15，他们要先通过在系统中连接一个高一级17/14的外置过滤器，对系统进行至少2小时的循环清洗，然后将外置高精度过滤器拆除，接入标准精度18/15滤油器，使系统恢复正常情况。这种清洗方式既方便，又能有效的达到清洗目的，值得我们借鉴。

(3）正常的维护

(1)合理选择液压油。根据使用情况和环境，选用合适的液压油。一般情况下使用HV46就能满足要求，但如环境温度超过35°C，而系统又长期工作在80°C以上，且系统压力较高，建议更换为HV68液压油，因为80°C时HV46粘度只有11，这使液压系统中的元件污染敏感度增加，使系统抗污染的能力明显下降。在这种情况下更换HV68液压油，对延长元件和液压系统的寿命是非常有效的。

(2)要定期换油。换油前要更换滤油器。在德国BOMAG公司（生产路面机械及清扫垃圾处理机械），他们通过大量的抽样实验分析，认为液压系统最佳首次换油时间为50小时，然后为500小时，再以后每隔2000小时。在国内大多厂家，要求首次换油时间为500小时，然后一般每隔2000小时。国内厂家的做法，保证液压系统的正常使用是没有问题的，但从延长系统的使用寿命考虑，国外的做法明显要好。

3 结论

只要我们能采用最有效的维护手段，严格地控制系统液压油的污染，就一定能最大限度地延长元件的使用寿命，减少故障的发生，优质高效地完成生产任务。实践证明，液压系统污染控制是提高系统工作可靠性和延长元件使用寿命的重要途径。

摘要：本文介绍了液压系统中油液污梁对系统寿命的影响,并从合理选择过滤元件、元件和系统的清洗及对液压系统的科学维护三方面论证了液压系统污染的有效防止措施。