液压系统故障最常见的原因是流体污染,而且是遥遥领先的首要原因。据估计,70%到90%的故障都归因于此。这不仅限于灰尘或金属碎屑;它包括任何异物——例如水、空气或化学副产品——这些异物会损害液压流体的完整性,并阻止系统按设计运行。
液压系统故障并非源于突然、剧烈的事件,而是由肉眼往往看不见的污染物造成的缓慢、累积的损害。主动过滤和细致的流体管理是确保可靠性和延长寿命的唯一有效策略。
液压污染的构成要素是什么?
为了有效防止故障,您必须首先了解您正在对抗的是什么。污染是一个广义术语,涵盖了液压流体中几种不同且具有破坏性的异物类别。
颗粒污染
这是最常见和最直观的污染形式。它包括固体颗粒,如部件磨损产生的金属碎屑、操作环境中的沙子或灰尘,甚至抹布或失效密封件中的纤维。这些颗粒就像液体磨料一样,从内部磨损系统。
水污染
水是一种特别阴险的污染物。它通常通过油箱中的冷凝水或磨损的密封件进入系统。水会降低液压油的润滑性,促进金属表面的生锈和腐蚀,并可能降解流体添加剂。
空气污染
空气可以以两种状态存在:溶解在流体中(通常无害)或以气泡形式夹带(极具破坏性)。夹带的空气会导致一种称为气蚀的现象,即气泡在高压下破裂,产生微爆炸,腐蚀关键部件表面,尤其是在泵内部。它还会导致流体变得海绵状,从而导致系统运行不稳定。
化学污染
当液压油本身分解或混合了不正确的流体时,就会发生这种情况。高温会导致氧化,产生堵塞狭窄通道的油泥和清漆。使用错误类型的流体可能会导致密封件膨胀或收缩,从而导致泄漏并引入其他污染物。
污染如何破坏系统
污染造成的损害是一个渐进的过程。了解具体的故障机制突出了保持流体清洁的重要性。
磨损:砂纸效应
悬浮在流体中的硬颗粒会滞留在运动部件(例如阀芯及其壳体)之间的微小间隙中。这会产生“砂纸”效应,刮伤和磨损这些精密加工的表面。这种逐渐磨损会增加内部泄漏,降低系统效率,并最终导致部件故障。
粘滞和堵塞:堵塞动脉
较小、较软的颗粒(如油泥或密封件碎片)会在系统中积聚。它们会堵塞伺服阀和比例阀等部件中的小孔,导致它们粘滞或响应缓慢。这会导致控制不准确、操作不平稳,最终导致功能完全丧失。
腐蚀和降解:化学侵蚀
水和化学污染在分子层面攻击系统。它们腐蚀金属表面,削弱部件并产生更多的颗粒污染(铁锈)。它们还会分解流体本身,剥夺其提供润滑和防止起泡的添加剂,从而加速整体系统磨损。
常见陷阱和误解
许多善意的维护计划因对污染控制的一些关键误解而失败。
“肉眼可见的清洁”的谬误
一个主要陷阱是认为流体看起来干净就干净。最具破坏性的颗粒尺寸在5到15微米之间——肉眼根本看不见。流体可能看起来非常清澈,但却含有数百万个这些破坏性颗粒。
忽视进入点
污染不仅仅是内部产生的;它不断地从外部引入。磨损的油缸杆密封件、受污染的新油,甚至在没有适当呼吸器过滤器的情况下将油箱暴露在空气中,都是常见的进入点,这些点经常被忽视。
忽视过滤器维护
过滤器不是“一劳永逸”的解决方案。一个堵塞并处于旁路模式的过滤器会给人一种虚假的安全感。油只是绕过滤芯,让污染物在整个系统中自由循环。定期检查过滤器的压差指示器并更换滤芯是必不可少的。
如何将其应用于您的系统
实施主动策略是减少与污染相关的故障并提高设备可靠性的最有效方法。
- 如果您的主要重点是最大限度地延长设备寿命:实施定期流体分析计划,以监测污染物水平和流体健康状况,从而预测和预防故障。
- 如果您的主要重点是防止意外停机:注重严格的过滤器维护,并确保所有技术人员遵循清洁流体处理程序,尤其是在向系统添加新油时。
- 如果您正在设计新系统:指定高质量的密封件、适当的油箱呼吸器和满足最敏感部件清洁度要求的过滤级别。
最终,将您的液压油视为关键系统组件——而不仅仅是消耗品——是实现机器可靠性的关键。
总结表:
| 污染物类型 | 主要来源 | 主要损害机制 |
|---|---|---|
| 颗粒物(灰尘、金属) | 部件磨损、环境 | 磨损、部件刮伤 |
| 水 | 冷凝、泄漏 | 润滑性降低、生锈、腐蚀 |
| 空气 | 泄漏、气蚀 | 海绵状操作、表面侵蚀 |
| 化学物质 | 流体分解、错误流体 | 油泥、清漆、密封件损坏 |
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