1、液压油污染的危害
在矿山机械液压系统中,确保液压油不受污染是相当重要的。液压油的污染程度直接影响到液压系统的正常工作及可靠性。据统计约有75%的液压系统故障是由于液压油的污染而造成的。
(1)水分。水分混入液压油会使液压系统在高温高压时产生气蚀现象;降温后凝结成水滴,腐蚀金属,并加速油的氧化;温度低于0℃时,甚至会结成冰,堵塞油路。
(2)空气。液压油中混入空气,可使液压系统产生噪音,引起气蚀、爬行及振动;同时,空气还会加速油液的氧化,使液压油的性能变差。
(3)其他油品。当液压油中混入了其他油品,因液压油的化学组成和粘度被改变而影响到系统的效率;如果液压油中混入了难燃液,液压油与密封材料的相溶性被破坏,会导致密封失效等严重后果。
(4)自身氧化生成物。由于高温高压液压油逐渐被氧化而生成一些胶粘性物质,堵塞元件的阻尼孔或节流口,影响系统的正常工作。
(5)机械杂质颗粒。这是一种危害性最大的污染物,通常液压油的污染主要是指颗粒杂质的污染。
2 液压油的使用要求
(1)适当的粘度。液压油粘度是矿山机械液压系统需要考虑的主要因素之一。粘度是油液流动性能指标,表示油液流动时分子间磨擦阻力的大小。粘度过大会增加管路中的输送阻力,工作过程中能量损失增加,主机空载损失加大,温升高,在主泵吸油端可能出现“空穴”现象;粘度过小则不能保证机械部分良好的润滑条件,会加剧零部件的磨损,且系统泄漏增加,引起泵的容积效率下降。
(2)良好的粘温特性。粘温性是指油液粘度随温度升降而变化的程度,通常用粘温指数表示。粘温指数越大,工作中油液粘度随温度升高而下降幅度越小,从而系统的内泄漏不致过大。矿山机械的作业工况一般较为恶劣,作业过程中,系统的油温随负载及环境温度而变化,故粘温指数不得低于90。
(3)良好的抗氧化性和水解安定性。一般液压油的工作温度最好在30 ~
80℃间,由于液压油的寿命和工作温度密切相关。当油温超过60℃后,每增加8℃,油的使用寿命就会减半。
(4)抗燃性和剪切安定性。为改善油液的粘度指数,油液中往往加入聚甲基丙烯酸酯、聚异丁烯等高分子聚合物。这些物质分子链较长,在流经液压元件的狭缝时,受到很大的剪切作用,往往会使分子断链,使油液的粘温特性下降。矿山机械作业时,换向阀的频繁换向,节流元件的节流等都要求液压油有较强的抗剪切能力。
(5)与密封材料、环境的相容性。液压油会使
与其接触的密封元件发生溶胀、软化、硬化等,使密封材料失去密封作用。液压系统由于泄漏、密封失效等原因,导致液压油流出,如果液压油与环境不相容,将会对环境造成污染。
(6)良好的润滑性。良好的润滑性有利于降低机械磨擦,保证液压件的使用寿命。
(7)抗燃性好。液压油应有较高的闪点、着火点和自燃点。
3 液压油的选用
由于液压传动具有元件体积小、重量轻、传动平稳、工作可靠、操作方便、易于实现无级变速等优点,因此矿山机械传动系统广泛采用液压传动。正确选用液压油品种,确保矿山机械液压系统长期平稳、安全运行,是保证连续生产、节省材料消耗和提高经济效益的有效措施。根据不同的应用场合,应选用不同类型的液压油品种。据统计,矿山机械液压系统运行的故障绝大部分是由于液压油选用和使用不当引起的,因此,正确选用和合理使用液压油,对矿山机械设备运行的可靠性,延长系统和元件的使用寿命,保证设备安全,防止事故的发生有着重要的意义。特别是液压系统正朝着缩小体积、减轻重量、增大功率、提高效率、增加可靠性和环境友好的方向发展,因而选准液压油就显得更为重要。
一般情况下,矿山机械设备制造商在设备说明书或使用手册中规定了该设备系统使用的液压油品种、牌号和粘度级别,用户首先应根据设备制造商的推荐选用液压油。但也会遇到许多场合,用户所用系统的工况和使用环境与设备制造商所规定的有一定的出入,需要自行另选,此时,液压油,除考虑矿山机械液压油的使用要求外,一般可根据下列原则来选用:
(1)根据系统的工况( 工作压力和温度)和工作环境来确定液压油类型;
(2)根据系统选用合适粘度级别的液压油;
(3)综合考虑液压油的性能;
(4)比较产品的价格。
4 液压油质量状况判断
(1)油中水分的判断。爆裂试验:把薄金属片加热到110℃以上,滴一滴液压油,如果油爆裂证明液压油中含有水分,此方法能检验出油中0.
2% 以上的含水量。棉球试验:取干净的棉球或棉纸,蘸少许被测液压油,然后点燃,如果发出“
噼啪”炸裂声和闪光现象,证明油中含有水。
(2)外观颜色的判断。液压油呈乳白色混浊状,表明液压油含有水;液压油呈黑褐色,表明液压油已高温氧化。
(3)粘度的简单判断。“
手捻”法:虽然粘度随温度的变化和个人的感觉,往往存在较大的人为误差,但用这种方法比较同一油品使用前后粘度的变化是可行的。玻璃倾斜观测法:将两种不同液压油各取一滴滴在一块倾斜的干净玻璃上,看哪种流动较快,则其粘度较低。
(4)油液污染的油滴斑点试验。取一滴被测液压油在滤纸上,观察斑点的变化情况,液压油迅速扩散,中间无沉积物,表明油品正常;液压油扩散慢,中间出现沉积物,表明油已变坏。判别液压油质量状况的方法有很多,以上只是从矿山机械野外、井下作业,条件恶劣的方面考虑的几种简单方法。
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