液压系统的水污染与控制

《液压系统的水污染与控制》由会员分享，可在线阅读，更多相关《液压系统的水污染与控制（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、液压污染控制专辑液压系统的水污染与控制宋秀毅袁顾海驻一六一厂军事代表窄捕i ：论# r 水在m 系统中的存在状态，重点说明T 溶镕水* 水的* 系丹折T 蘸E 油中水的来源，着重分析了& 媸式的吸术究r 滩m 水日染危害总结T 目自外W 水* 染的控制g 求，& 后针对蔽系统水污染问魉，提T在计制、裴E 目自使用阶段的防水方法“去脒* 离术和溶群小的5 # 脱水方怯。 关键：水污妊藩解球；游离水；f 反馈式水m在液压系统中+ 液压油作为能量传递、转换的T作介质，不仅起着动力传递和控制作用+ 同时还起若润滑、冷却和对靳蚀、锈蚀的抑制作用。液压油污染小仅影响液压系统的工作性能和液压元件的使用寿命而

2、且直接关系到液压系统能吾正常工作。因此，分析液压油污染的成斟，找出合适的控制方法是佩证渡压系统工作可靠性和液压元件使川寿命的盖键。水污染广泛存在于液压系统中，对系统的性能厦可靠性和寿命有着很大的影响。1 木在液压油中的存在状态根据液体的溶解特性，水通常情况下雌溶于油但在不同环境条件下，仍会有币同量的水溶解于油中。目此，根揩油对水溶解特性的不同，水年油中存在的形式可分为：溶解求、游离水、乳化水。溶解水是溶解于液压油中的水分，水在液压油中的溶解度主要受外部温度、湿度以压压力等因素的影响。水的溶解度一般与以上参数成递增关系。另外，液压油的深度对承的溶解也有影响，油箱内油品的厚度增加会影响水分的扩散半

3、衡导致水溶解度的变化，液压油的抗乳化性和水解安定性对汕中溶解水的含量也有很大影响。当液压油园为乳化现象或者水斛现象而出现品质恶化其含水量也会相应变化，而且这种变化会起到正反馈作用，使液压油的品质继续恶化。e 圳 i ! n目I 自中游离木藩镕m 0 日X 镕目游离水是未溶解于液压油中的水。游离水与液压油巾的溶解水呈平衡状态。这种平衡状态是动态平衡，受多种外部斟紊的影响，其中受温度因素影响较大，二者的关系曲线如图I 所示。游离水的状态很不稳定，在各种力的作用下，表现为悬浮、互相缔台或逐渐沉降以厦沉淀水等状态，当蝣离水珠被乳化膜包围时就形成丁乳化水乳化水会相对稳定地存在。乳化水台使泵的供油量剧烈下

4、降，导致操纵机件的有效工作期延长，随动系统的工作延缓导管内产生振动从而使j 戎压系统的稳定性恶化。 2 液压油中水的来潭 2 I 太气中的水茸汽溶解于液压油山的木和大气中的水汽之间存在着动态平衡，当液压油与瀚湿空气接触之后，这种平衡的出现很快在通常温度下，一般嗳水迭00 2 一00 3 。当气候变暖、空气绝对湿度增大时油液中的水含量也相应地增大，当气候变冷时，油液中的溶解水会过饱和，这些水米小及全部选出而进入空气，就在液雎油中乍成微小水滴。与温度再次t 升时，这些微小水滴的部分重新变成溶解状态，而另部分会聚结在起，呈游离水的状态，捌此液压油还会从空气中吸收水分以达到饱和状态。这种状态重复多次，

5、会使液压油大量地浸水，称为正反馈式吸水。这 种关系如图2 所永。i & 高；芦百再画击丁一百一 L 堂旦1 亘岛目2J T & 馈 水22 保存、运输抽和使月过程中水舟浸在保存、运输、抽注和使用过程中，由于外部条件的不同或意外事故发生如雨水的浸入、水挣系统的渗漏或系统结构的欠缺，都易使水分浸 袖内。安装在油箱中的冷却盘管或挡板由于腐蚀、破裂、摩擦、表面的松动都会产生泄漏，在这种情况下水可直接进 液压油箱。液压污染控制专辑23 系统的故陷造成水分进入设备的接头、法兰等结合处密封不严，造成外部气体形式的水直接侵人液压系统内部，而液体形式的水会在不同的环境下渗 系统中。液压缸高频率动作 时系统形成瞬

6、间真空，外部的水随着液压缸的动作进 系统内部：冷却器的漏水使水分直接混人液压油造成油乳化。 3 水污染的危害液压油内含有水分，不仅会对油品本身的理化性能造成很大的影响，而且会影响整个液压系统的正常工作一据有关资料表明当液压油中混 的水分超过00 5 时液压油就会浑浊危害性就会显现。其造成的危害主要有以下几方面。( 1 ) 生成楹难破坏的乳化液水分在液压油中能生成极难破坏的乳化液，当有表面活性物质时( 添加剂及烃的氧化产物) ，乳化泣 的稳定性会更强。液压系统内存在油水乳化藏能引起系统工作的各种故障。牯稠的有机物吸附在微小水滴的表面，堵塞滤油器，油泵和调节设备。由于袖水乳化液的黏度和密度与原工作

7、液不同，液压系统个别机件的坼同动作被馥坏，引起它们工作的失调，浸水液压油在过热的部位水分的燕发使摩擦表面的油膜断裂，加大接触面的磨损，使液压系统耦台零件相对运动表面的润滑条件恶化如图3 所示。工作液在系统 内水台的结果会生成非溶解性的产物然后沉积在系统的零件上，大大降低零件的寿命和系统的工作效率，目3 齿轮g 麝m2 ) 能大大地加速氧化过程和腐蚀过程囤4 自液伺m 阿嘴端的腐蚀痕m液压抽中存在的水分能大大地加速氧化过程和腐 蚀过程当水分和无机污染柳( 金属颗粒。它们是氧化催化剂) 一起作用时工作液的烃共氧化程度 会大大地加强。当水存在时氧化作用加大增加了油的酸性，使液压油对金属的腐蚀作用加剧

8、其中包 括有色金属( 铜、铅) ，如图4 所示=( 3 ) 造成污染物碓集水分能使液压油中生成不溶的水解产物，沉积在系缱内并因此减少丁腔孔，导管等的有教流通面 积，引起工作失调。水滴其有高的表面活性会成为污染物的聚集核心，加剧污染物的破坏作用：黏稠的污染物吸附在微小水旖的表面，生成油垢，堵塞油滤、油泵和凋节设备，( 4 ) 溶解水对于合成液压油的使用性能有很大影响溶解水的存在能将合成液压油的饱和蒸汽压提高数倍，石油基液压油提高较少。饱和蒸汽压的提高会使液压油的传输条件恶化在系统内产生气阻。( 5 ) 水分能促使微生物的污染多数徽生物如霉苗和细菌它们在有水的情况下能生括在烃介质内。微生物在“油一

9、水”界面上繁殖 很快，并伴随生成大量的生命活动产物热解物 质。这就使液压油的理化性能和使用性能更加恶化； 微生物的污染使金属的腐蚀加剧。因为微生物的生命活动当中生成了者如有机酸和矿物酸、氪、硫、二氧化碳、硫化氢等具有侵蚀性的物质，且微生物还可造成电化学腐蚀。 4 水污染的控制液压油的水朽染对整个液压系统造成极大的危害正越来越引起、们的重视，尤其在航空、发电等 可靠性要求高的场合许多生产和研究单位投 人力柳力研究水污染的控制方法。 4 1 水污染的控制要求液压系统术污染的危害性不亚干固体微粒的危害性，美国H A C 公司对实际液压系统的使用和实际污 染状况进行了广泛的调研和测试分析，总结出油渣中

10、水分控制要求见表1 和表2 。寰1 液压元件的污染控制要求# S 0 4 4 0 6N A 5 1 6 3 8液压污染控制专辑3 5游离水对液压系统的危害性极大，根据图1 所 示，为了降低游离水对系统的危害，要尽可能地把油中的含水量控制在远低于饱和度曲线下。泵对水的敏感度很强。由两组试验可以看出，水对泵的性能有显著的影响，并明显加剧泵的磨损。就齿轮泵而言，水降低了泵的性能；对叶片泵来说，水引起元件的磨损。如表3 ，4 所示。表3 齿轮泵在水污染物作用下，3 0m i n 后降低的容积效率无水油液含1 水的油液l 一3 0 m A C 兀1 D8 3 3 表4 叶片泵中水引起的元件磨损量m g4

11、 2 水污染的控制方法液压油水污染原因有很多，而且在液压系统工作 时，这种污染又会不断产生，因此，采用必要的措施将水污染控制在一定限度内是较为可行的方法。首先应该从隔断水分进入液压系统的途径人手，在设计、制造、装配、调试、使用和维护等各个环节对液压油水污染采取严密的控制和预防措施。( t ) 在液压系统的设计过程中，可以考虑在油箱空气过滤器处，加入干燥剂，吸收潮湿空气中的水分，使液压系统正反馈式的吸水过程不会复现，同时要注意规定更换干燥剂的周期。也可以在液压系统中安装水分检测仪、积水报警器等检测元件，用于监测系统中的水分，以便及时处理。也可以提高液压系统压力，使其高于冷却水系统压力，这样水分就

12、不容易进入液压系统了。( 2 ) 在制造、装配、调试的过程中，尤其要注意对液压系统元器件制造和系统装配进行严格的程序化和规范化操作，使液压系统的清洁度和密封性达到标准的要求。软管必须经过酸洗和冲洗，在安装前用洁净的压缩空气吹净后方可接到执行器上。中途若拆卸软管，要及时包扎好软管接头。接头体安装前用煤油清洗干净，并用洁净压缩空气吹干。对需要生料带密封的接头体，缠生料带时要注意：顺螺纹方向缠 绕；生料带不宜超过螺纹端部。液压件装配应采用“干装配”法，即清洗后的零件，为了不使清洗液留 在零件表面而影响装配质量，应在零件表面干燥后再进行装配。( 3 ) 运输、保存过程中包装要严密。液压元件、组件运输中

13、，应注意防尘、防雨，对长途运输特别是海上运输的液压件一定要用防雨纸或塑料包装纸打好包装，放人适量的干燥剂，防止雨水、海水接触液压件。装箱前和开箱后，应仔细检查所有油口是否用塞子堵住、堵牢，对受到轻度污染的油口及时采取补救措施，对污染严重的液压件必须再次拆分、清洗。对于进入液压系统的水分，应采取恰当的措施去除。根据液压油中水的状态的不同，采取不同的脱水方法去除溶解水和游离水。常用的脱水方法有以下几种。 ( 1 ) 分离式脱水法。该方法利用油水比重不同。靠自然沉降方法脱水。该方法简单，但效果不明显，速度缓慢。( 2 ) 离心式脱水法。该方法利用离心力将油水分离。其优点为：效率高，设备较小。其缺点为

14、：只能除游离水，设备昂贵，维护工作复杂。( 3 ) 吸附式脱水法。该方法利用多孔层的亲水和吸水性物质实现油水分离。其优点为：结构简单，使用方便。其缺点为：吸附剂易受到液压油内各种杂质的影响，恢复吸附剂活性需有专用设备。( 4 ) 聚集分离法。聚集原理就是使脏油先通过一级滤芯利用纤维的亲水性进行破乳聚结，使不易沉 淀和分离的游离水在层流条件下沉降下来。在流动过程中未被沉降的水，可经过除水的第二级分离网，以达到油水分离的目的。( 5 ) 雾化脱水法。利用机械的方法，使油滴直径缩小到与水粒子相近的程度，水粒子的受力状态会有所改变，油水的运动状态会相对明显。水粒子会成为气泡从油粒中逸出。其优点为：利用

15、了油- 水热运动的不同性质，可脱除各种分散体系中的水，效率很 ( 下转第4 l 页)液压污染控制专辑4 l控制) 、污染控制“三验证”( 控制水平、验收水平、附加验证) 。3 4 污染控制的任务液压系统污染控制技术所取得的成果是巨大的，但污染控制的任务仍然很艰巨。可归结于4 个字“任重道远”。其理由是：( 1 ) 大量的现役飞机污染状态严重，急待改善。一旦得到改善，将大面积地提升我空军装备的综合效能和战斗力，降低飞机的全寿命成本。实现此目标不存在大的技术风险。根据研究结果，最有效的办法是改进油滤的过滤精度和采用多功能油液净化器。这两项技术均已获得突破，再作点工作，继续投入，将会取得巨大效益。如

16、歼七系列飞机的液压油滤采用高过滤精度的纸滤芯，可以将系统的污染度降低到G J B4 2 09 A 级；多功能净化器利用过滤净化和真空净化原理，可以清除液压系统油液中的固体颗粒水分、空气和氯化物多种污染源。该设备具有净化和动力功能，可使用于液压系统、液压试验设备和新油液预净化多种用途。( 2 ) 液压系统的污染控制技术正在向细颗粒控制、水分和油液内气量控制方向发展。这主要是由于：高精度的伺服控制系统已普遍使用；闭式液压系统对气的敏感性；高压液压系统( 2 8 0M P a 系统)的使用。这些问题已尖锐地摆在面前。在新型号研制中已经暴露出来，在下一代先进飞机研制中也是不可回避的。( 3 ) 污染控制正在向流体系统延伸，如滑油系统、燃油系统的污染控制。现发动机对燃油系统的污染度提出了非常严格的要求。发动机入口处的燃油污染度不大于F O C T l 7 2 7 2 的9 级，相当于G J