液壓系統70%-80%的故障來(lái)源于污染,尤其在液壓伺服系統中,污染對伺服閥的可靠運行影響極為關(guān)鍵,通常認為,只要油液清潔度達到NAS 6級以?xún)染涂梢员WC伺服閥穩定運行,實(shí)際情況并非完全如此,除清潔度以外,油液酸值、體積電阻率、漆膜也可及危及伺服閥的安全可靠運行。
磨損因素
磨損在設備運行當中不可避免的存在,有磨料磨損、沖蝕磨損、疲勞磨損、粘著(zhù)磨損、腐蝕磨損等,產(chǎn)生了大量的固體污染物,起初為微米級的,隨設備運轉,會(huì )逐漸形成二次亞微米污染物。
化學(xué)類(lèi)污染
實(shí)際情況表明:油液受到污染的侵害遠不止固體污染物這一種原因,由于油液對水有一定的溶解度,會(huì )導致其內部添加劑與金屬類(lèi)污染物、水產(chǎn)生化學(xué)反應,這個(gè)化學(xué)反應會(huì )受到熱量的進(jìn)一步催化,最終導致油液亞微米(小于1μm)污染物急劇增加、酸值升高、體積電阻率下降、油泥和漆膜增多。
亞微米污染物的危害
通常油液內的亞微米污染物會(huì )分為游離類(lèi)和溶解類(lèi),當溶解在油液內的軟性顆粒達到一定的飽和度后會(huì )變?yōu)槲龀鲇坞x狀態(tài),析出的這些亞微米污染物會(huì )附著(zhù)在整個(gè)系統內流速較低的區域,如油箱壁、管路死區、液壓閥閥芯口部等部位如圖所示:
這些附著(zhù)在系統內部的污染物會(huì )導致伺服閥無(wú)法實(shí)現其高頻響性能(有些伺服閥可達到200赫茲),給設備安全帶來(lái)極大隱患。
水的危害
由于液壓油對水有溶解性,油液內不同程度會(huì )含有一定水份,水會(huì )對油液會(huì )起到水解反應,形成一定的高分子酸、低分子酸、鹽類(lèi)物質(zhì),這些酸性和鹽類(lèi)物質(zhì)會(huì )腐蝕整個(gè)液壓系統,導致伺服閥內精密配合的閥芯、閥孔間隙加大,從而導致內泄量加大,影響設備性能。
金屬離子的危害
由于各類(lèi)磨損會(huì )產(chǎn)生不同尺寸的金屬污染物,隨著(zhù)這些污染物在系統內不斷循環(huán)往復的研磨,會(huì )變成極細致的金屬類(lèi)離子,如果使用低端的吸附類(lèi)濾芯,也會(huì )產(chǎn)生Ca、Mg、Na、Fe等污染物,這些污染物會(huì )導致油液體積電阻率增加。
污染解決方案
亞微米游離類(lèi)污染物、漆膜解決方案
通常依靠機械濾芯只能解決掉大于1μm顆粒,對亞微米污染物和漆膜是無(wú)能為力的。亞微米污染物可以通過(guò)電荷混流技術(shù)予以徹底解決。
流體流經(jīng)若干組電極,電極分別向流體中的顆粒加載正 (+) 負 (-)電荷,即使是0.1微米的超細顆粒物此時(shí)也被帶上了電荷 ,讓帶上電荷的流體充分混合,流體中帶上正、負電荷的顆粒物相互吸引集聚成微米級的大顆粒物, 通過(guò)多次循環(huán),微米級顆粒物可能成長(cháng)為多倍微米級顆粒物,“長(cháng)大”后的顆粒物很容易地被過(guò)濾器捕捉、去除 ,更為重要的是未被過(guò)濾器捕獲的帶電顆粒能將系統內附著(zhù)的漆膜、膠質(zhì)物逐漸“拔除”,起到“清道夫”作用,徹底解決系統內附著(zhù)的污染物。
油液內酸性物質(zhì)、金屬離子過(guò)濾解決方案
通常情況下使用硅藻土、活性氧化鋁、改性氧化鋁、離子交換樹(shù)脂也可去除酸性物質(zhì),但是同時(shí)會(huì )釋放出金屬離子、水等二次污染物,我們使用了干性離子阱交換樹(shù)脂濾芯后,取得了非常好的效果。
油液內溶解水的解決方案
通常情況下使用真空濾油機可以脫水,由于油液在加熱狀態(tài)下氧化形成二次污染,同時(shí)油液在真空條件下會(huì )造成油液分子鏈的斷裂,會(huì )加速油液的劣化,我們使用了干燥脫水技術(shù),取得了非常好的效果。
輸出潔凈、干燥的空氣至液壓系統油箱的頂部空間,以產(chǎn)生正壓防止外部潮濕空氣侵入系統,同時(shí)最為重要的是輸入的干燥空氣能有效吸收油液中的溶解水,從而達到脫水目的。
通過(guò)以上新技術(shù)的應用,液壓油在清潔度、含水量、酸值、體積電阻率方面均取得了不錯的效果,提高了液壓伺服閥的安全運行條件,同時(shí)大大延長(cháng)了液壓油使用壽命,資源不可再生,在減少環(huán)境污染方面也具有積極意義,實(shí)現更清潔,更綠色的鋼鐵生產(chǎn)。