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液壓油用于液壓傳動(dòng)系統中作為工作介質(zhì),起能量的傳遞、轉換和控制作用,同時(shí)還起著(zhù)液壓系統內各部件的潤滑、防腐蝕、防銹和冷卻等作用。而液壓系統中的密封件起著(zhù)防止流體從結合面間泄漏、保持壓力、維持能量傳遞或轉換作用。
液壓油對密封件性能的影響
密封理論認為:在一個(gè)動(dòng)態(tài)柔性密封及其配合面之間存在一層完整的潤滑膜。在正常狀態(tài)下,正是借助這層潤滑膜來(lái)達到密封目的并延長(cháng)密封件壽命。
在液壓系統中,液壓油(液)對密封件密封性能的影響除介質(zhì)/密封材料的相溶性,油品的粘度、粘度隨溫度的變化、往復(旋轉)運動(dòng)速度、壓力及軸、缸體或活塞桿的材質(zhì)、硬度、幾何形狀、表面光潔度,以及密封件的結構等影響潤滑膜形成和膜特征的因素,均影響密封效果。一般說(shuō)來(lái),形成連續的潤滑膜能獲得理想的密封效果。
日本NOK公司最先在世界上用zui新的圖象處理技術(shù)解釋清楚油封的密封原理。認為油封(旋轉動(dòng)密封)的密封機理由潤滑特性和密封原理兩部分組成。潤滑特性:油封的摩擦特性受流體的粘度與滑動(dòng)速度支配,油封與軸的相對滑動(dòng)表面在油膜分離的潤滑狀態(tài)下運動(dòng),因此保持摩擦阻力小,磨損小。密封原理:油封滑動(dòng)接觸面上油的流動(dòng)是從大氣側流向油側又從油側流向大氣側的循環(huán)?;瑒?dòng)面的潤滑良好,可防止磨損的進(jìn)行,由此沒(méi)有泄漏。
一、系統中油溫過(guò)高的危害
1、液壓油的粘度下降
液壓油的粘度隨溫度的變化而變化,溫度過(guò)高液壓油的粘度會(huì )下降,容易產(chǎn)生泄漏,使容積效率降低。同時(shí),潤滑性能變差,因而造成磨損加劇,甚至發(fā)生燒結現象。
2、液壓系統的零件因過(guò)熱而膨脹
由于系統各組成部分的線(xiàn)脹系數、受熱和散熱條件不盡相同,各部分受熱膨脹情況也不完全一樣,因而產(chǎn)生的變形也不同,很可能會(huì )破壞相對運動(dòng)的零件原來(lái)正常的配合間隙,導致摩擦阻力增加,使閥芯易卡死。同時(shí),高溫使潤滑油膜變薄,機械磨損增加,造成元件中的精密配合面因過(guò)早磨損而失效甚至報廢。
3、破壞了油液的氧化安定性和熱安定性
氧化安定性:是指液體抵抗與含氧物(特別是空氣)起化學(xué)反應的能力。
熱安定性:是液體在高溫下抵抗化學(xué)反應的能力。
油液在使用過(guò)程中,由于受到熱、氧和金屬材料等的影響而發(fā)生氧化,使油液變質(zhì)。當溫度、壓力增高時(shí),氧化速度就會(huì )加快,氧化所生成的物質(zhì)會(huì )增強對金屬的腐蝕性。
4、加速密封件老化變質(zhì)、壽命縮短、喪失密封性能,使系統嚴重泄漏。
5、易產(chǎn)生雜質(zhì),油溫過(guò)高,容易汽化,使水分蒸發(fā),元件易產(chǎn)生穴蝕。油液氧化形成膠狀沉積物,堵塞過(guò)濾器濾芯和液壓閥內阻尼孔,使系統工作不正常。
二、油溫過(guò)高的原因
1、油的品種和粘度等級不符合要求。
每個(gè)品種的液壓油,都適應工作在不同環(huán)境的液壓系統中。例如:長(cháng)時(shí)間運轉的液壓系統,應使用L-HM抗磨液壓油。
2、液壓油污染嚴重
由于內部和外部存在的客觀(guān)條件,在環(huán)境比較惡劣區域(灰塵大、潮濕地區),液壓系統工作時(shí)間越長(cháng),油液中越容易混入雜質(zhì)和污物,繪破壞液壓元件配合表面的精度,增加泄漏,嚴重時(shí)使元件壽命短。尤其是當污物通過(guò)濾油器時(shí),會(huì )被吸附在濾油器內的濾芯上,造成吸油阻力和能耗增加,引起油溫升高。
3、油箱內液面過(guò)低
油箱內油量太少,液壓系統就沒(méi)有足夠的流量將系統內部產(chǎn)生的熱量帶走,導致油溫升高。
4、系統中混入空氣
低壓狀態(tài)下,空氣在油中形成很多小氣泡,當其運動(dòng)到高壓區時(shí),這些小氣泡將被高壓油瞬間擊碎,受到極具壓縮而破碎的氣泡會(huì )釋放出大量的熱量,引起油溫升高。
5、濾油器堵塞
預防措施
1、合理選用油液的牌號,對一些有特殊要求的設備應選用專(zhuān)用液壓油。長(cháng)時(shí)間高負荷運轉、換油時(shí)間較長(cháng)時(shí),應選用性能好的抗磨液壓油,目前本單位的液壓系統大多使用L-HM型46號液壓油。
2、對液壓油進(jìn)行周期性的更換。
3、設備初運轉時(shí)應向液壓泵的注油孔注油并手動(dòng)盤(pán)動(dòng)液壓泵與電機之間的聯(lián)軸器運轉幾圈,使泵中吸滿(mǎn)油液,以免吸入空氣或因缺少潤滑在高速旋轉狀態(tài)下產(chǎn)生熱量,使油溫升高甚至磨損元件。
4、選用適當的冷卻器,冷卻器的選擇與功率有關(guān)。
5、定期更換濾芯,保證油液清潔,油路暢通。
液壓技術(shù)向著(zhù)高壓、高頻、快速響應、精確制導等方向發(fā)展,對介質(zhì)的要求也越來(lái)越高,故障排除也比較困難,但液壓系統80﹪的故障都是和液壓介質(zhì)有直接的關(guān)系。所以,液壓介質(zhì)的選用、日常的維護等就顯得十分重要。只有在這個(gè)基礎上,才能使液壓系統運轉的更穩定,使用壽命更長(cháng)。
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