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        【产品技术】液压伺服系统油液健康管理

        2021-03-24 09:24:23 浏览次数:

        液压系统70%-80%的故障来源于污染,尤其在液压伺服系统中,污染对伺服阀的可靠运行影响极为关键,通常认为,只要油液清洁度达到NAS 6级以内就可以保证伺服阀稳定运行,实际情况并非完全如此,除清洁度以外,油液酸值、体积电阻率、漆膜也可及危及伺服阀的安全可靠运行。

        磨损因素

        磨损在设备运行当中不可避免的存在,有磨料磨损、冲蚀磨损、疲劳磨损、粘着磨损、腐蚀磨损等,产生了大量的固体污染物,起初为微米级的,随设备运转,会逐渐形成二次亚微米污染物。

        化学类污染

        实际情况表明:油液受到污染的侵害远不止固体污染物这一种原因,由于油液对水有一定的溶解度,会导致其内部添加剂与金属类污染物、水产生化学反应,这个化学反应会受到热量的进一步催化,最终导致油液亚微米(小于1μm)污染物急剧增加、酸值升高、体积电阻率下降、油泥和漆膜增多。

        亚微米污染物的危害

        通常油液内的亚微米污染物会分为游离类和溶解类,当溶解在油液内的软性颗粒达到一定的饱和度后会变为析出游离状态,析出的这些亚微米污染物会附着在整个系统内流速较低的区域,如油箱壁、管路死区、液压阀阀芯口部等部位如图所示:

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         这些附着在系统内部的污染物会导致伺服阀无法实现其高频响性能(有些伺服阀可达到200赫兹),给设备安全带来极大隐患。

        水的危害

        由于液压油对水有溶解性,油液内不同程度会含有一定水份,水会对油液会起到水解反应,形成一定的高分子酸、低分子酸、盐类物质,这些酸性和盐类物质会腐蚀整个液压系统,导致伺服阀内精密配合的阀芯、阀孔间隙加大,从而导致内泄量加大,影响设备性能。

        金属离子的危害

        由于各类磨损会产生不同尺寸的金属污染物,随着这些污染物在系统内不断循环往复的研磨,会变成极细致的金属类离子,如果使用低端的吸附类滤芯,也会产生Ca、Mg、Na、Fe等污染物,这些污染物会导致油液体积电阻率增加。

        污染解决方案

        亚微米游离类污染物、漆膜解决方案

        通常依靠机械滤芯只能解决掉大于1μm颗粒,对亚微米污染物和漆膜是无能为力的。亚微米污染物可以通过电荷混流技术予以彻底解决。

        流体流经若干组电极,电极分别向流体中的颗粒加载正 (+) 负 (-)电荷,即使是0.1微米的超细颗粒物此时也被带上了电荷 ,让带上电荷的流体充分混合,流体中带上正、负电荷的颗粒物相互吸引集聚成微米级的大颗粒物, 通过多次循环,微米级颗粒物可能成长为多倍微米级颗粒物,“长大”后的颗粒物很容易地被过滤器捕捉、去除 ,更为重要的是未被过滤器捕获的带电颗粒能将系统内附着的漆膜、胶质物逐渐“拔除”,起到“清道夫”作用,彻底解决系统内附着的污染物。

        油液内酸性物质、金属离子过滤解决方案

        通常情况下使用硅藻土、活性氧化铝、改性氧化铝、离子交换树脂也可去除酸性物质,但是同时会释放出金属离子、水等二次污染物,我们使用了干性离子阱交换树脂滤芯后,取得了非常好的效果。

        油液内溶解水的解决方案

        通常情况下使用真空滤油机可以脱水,由于油液在加热状态下氧化形成二次污染,同时油液在真空条件下会造成油液分子链的断裂,会加速油液的劣化,我们使用了干燥脱水技术,取得了非常好的效果。

        输出洁净、干燥的空气至液压系统油箱的顶部空间,以产生正压防止外部潮湿空气侵入系统,同时最为重要的是输入的干燥空气能有效吸收油液中的溶解水,从而达到脱水目的。

        通过以上新技术的应用,液压油在清洁度、含水量、酸值、体积电阻率方面均取得了不错的效果,提高了液压伺服阀的安全运行条件,同时大大延长了液压油使用寿命,资源不可再生,在减少环境污染方面也具有积极意义,实现更清洁,更绿色的钢铁生产。

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