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1、盾构机液压油的使用与维护【内容提纲】盾构机作为集机、电、液于一体的综合性大型的工程机械，其重要系统由液压部分构成。而液压油的使用与维护是一种非常重要的环节。使用或维护不当就会导致液压油的污染进而影响整个液压系统，因此液压油的使用与维护有严格的规定。【核心词】 盾构机 液压油 污染 使用维护概述盾构机作为集机、电、液于一体的综合性大型的工程机械，其重要系统由液压部分构成。而液压油的使用与维护是一种非常重要的环节，使用或维护不当就会导致液压油的污染进而影响整个液压系统，因此液压油的使用与维护变得尤为重要,并针对盾构机拆解、转场运送、掘进施工以及维修保养等各个环节,采用必要的维护措施，减少液压油污染
2、对液压系统的影响，提高设备完好率，显得异常重要。液压油液压油就是运用液体压力能的液压系统使用的液压介质,在液压系统中起着能量传递、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。对于液压油来说，一方面应满足液压装置在工作温度下与启动温度下对液体粘度的规定，由于油的粘度变化直接与液压动作、传递效率和传递精度有关，还规定油的粘温性能和剪切安定性应满足不同用途所提出的多种需求。液压油必须能用持久性润滑剂薄膜覆盖所有运动部件。该润滑剂薄膜也许因高压、供油局限性、低粘度，过慢或过快的滑动而受到破坏,从而导致摩擦损耗。（如一种通道阀的原则间隙为8至10毫米)，除了摩擦损耗以外,损耗效应还划分为磨蚀、疲劳损耗和腐蚀性损耗
3、。由于没有一种液压又合用于所有状况,因此在选择和使用液压油时，必须考其特殊需要。只有这样，才干保证系统可靠、经济地运营。3.液压油的性能规定在液压系统中，工作液体既作为工作介质传递液体动力,又兼润滑液压元件内相对运动部件的作用,为此液压油应具有下列基本性能。.1黏度规定一方面工作液体应满足液压系统在工作温度下与启动温度下对液体黏度的规定。黏度用来表达油液流动时分子间摩擦阻力的大小。黏度过大时会增长流体流动的阻力,使工作过程中的能量损失增长而导致升温，液压泵的吸入性能差，也许浮现气穴想象;黏度过小，则泄露增多，容积效率减少,有也许相对运动之间的润滑油被切破,导致润滑性能差而产生磨损加剧，系统内泄
4、增长，产生烧结现象。因此对黏度的规定也涉及对润滑性与抗磨性的规定。3黏温特性规定应有良好的黏-温特性。黏-温性是指油液黏度大小随温度的变化而变化的限度,一般用黏度指数表达。黏度指数越大，液压系统工作中油液黏度随温度变化越小,从而使内泄漏不致太大，润滑性能也不会减少多少。黏度指数一般不得低于0。抗磨性和润滑性规定具有良好的抗磨性和润滑性，目的在于减少机械摩擦与磨损。抗氧化安定性规定应有良好的抗氧化安定性。抗氧化安定性是指油温升高时,抵御与含氧物起化学反映的能力。一般油温每升高,其化学反映速度提高约一倍。抗氧化安定性好的液压油长时间使用不易氧化变质。3.5抗乳化性和抗泡性规定抗乳化性和抗泡性能要好
5、。抗乳化性是指油与水混合搅拌后变成白色乳化液,静置后水从油中立即分离，恢复油本色的能力。抗泡性是指油液中混入空气,经搅拌也变成乳状液,静置后气泡从油液中分离出来的能力。抗泡性和抗乳化性差的工作液会减少油的容积模数,可压缩性增大,减少系统刚度和产生振动、异常噪声等。3.抗剪安定性规定抗剪安定性要好。为改善油液的黏度,油液中往往要加入聚甲基丙烯酯等高分子聚合物,其分子链较长，油液流经液压元件的小孔、缝隙时因剪切作用会使分子链遭到破坏。.7倾点油品在原则规定的条件下冷却时,可以继续流动的最低温度称为倾点。选用液压油一般要考虑液压油的倾点，润滑油的倾点应当比使用环境的最低温度低-10。3闪点在规定的条
6、件下,加热润滑油，当油温达到某温度时,液压油的蒸汽和周边的空气的混合气,一旦与火焰接触，即发生闪火想象即柴油效应。这个温度称之为闪点。一般闪点应比周边的温度高-0。9酸值酸值是指中和1g液压油中的所有酸性物质氢氧化钾的毫克数。酸值是衡量液压油氧化限度的重要指标,是液压油使用性能的重要参数之一使用过程中,酸值变大的油液，容易导致机械部件的腐蚀，还会增进油脂变质。当酸度超过规定期要更换液压油。10腐蚀腐蚀是液压油在规定条件下，对规定金属试件的腐蚀作用。质量规定（）合适的黏度和良好的粘温性能，以保证液压元件在工作压力和工作温度发生变化的条件下得到良好润滑、冷却和密封。(2）良好的极压抗磨性，以保证油
7、泵、液压马达、控制阀和油缸中的摩擦副在高压、高速苛刻条件下得到正常的润滑,减少磨损。(3)优良的抗氧化安定性、水解安定性和热稳定性,以抵御空气、水分和高温、高压等因素的影响或作用，使其不易老化变质,延长使用寿命。（4)良好的抗泡性和空气释放值,以保证在运转中受到机械剧烈搅拌的条件下产生的泡沫能迅速消失,并能将混入油中的空气在较短时间内释放出来,以实现精确、敏捷、平稳地传递静压。（5)良好的抗乳化性，能与混入油中的水分迅速分离，以免形成乳化液,引起液压系统的金属材质锈蚀和减少使用性能。(6)良好的防锈性,以避免金属表面锈蚀。(7)良好的干净度。为了提高各组件的工作寿命,ISO4和S原则都规定了液
8、压油油的干净限度。基于系统压力和系统组件的敏感性，可以得到油品干净度的一种下限值。例如，当系统压力为200bar，液压组件为常规组件时，规定的干净度至少满足ISO406的7/151规定。如下表。表1 ISO4406 表2 对照表（8）黏度。它不表达该流体的质量，但是可以表白流体在某一特定温度下的行为特性。在选择液压组件时,必须考虑到制造商给出的最大和最小粘度值。5液压油的污染颗粒污染液压油的污染重要为颗粒污染。除了颗粒大小外，颗粒的含量也是系统损耗的因素之一。油液在循环过程中的颗粒含量越多，系统的损耗限度越大。对于系统的清洁度,现行的划分措施有几种,目前受到全球承认的是ISO0。在100毫升流
9、体中,分别拟定不小于2毫米、5毫米和1毫米的微粒数目。记录可通过显微镜或自动微粒计算器进行。然后再根据计算出的颗粒数目,给流体一种分级号。例如,ISO4406定义的油品纯度17/15/1表达，每100毫升流体中,存在或容许存在直径不小于2毫米的颗粒60至1300个,不小于5毫米的6000至个，而不小于毫米的至400个。如下表。表3颗粒数与流体之间关系52水污染液压油的污染另一方面为水污染即液压油中水的含量。一方面是水的存在增长了系统中的腐蚀性损耗;另一方面，水对油的老化性质具有不利的影响。因此,检测油中的水含量是很有必要的。规定水在油中的含量不得超过0.05%。5.3污染环节分析盾构机在施工过
10、程中波及到过站、转场、大修、拆解、组装、调试等。作业频繁,加之使用环境恶劣、高温、大载荷等特点，液压系统油液颗粒污染问题十分突出。5.1盾构机液压系统颗粒污染的类型从污染颗粒的来源分析，盾构液压系统颗粒污染重要有如下几种：(1)装配性污染盾构机在车间、井下组装调试过程中,毛刺、砂、金属碎片等颗粒进人系统导致的污染;（)生成性污染盾构机掘进施工中，装配颗粒引起的运动副表面磨损加剧导致的污染;（）吸入性污染颗粒通过液压系统透气孔、油缸密封、新油加注等进入系统导致的污染。(4）维护性污染设备在故障时，解决故障所产生的污染。532盾构液压系统污染的重要环节结合盾构施工不同阶段的特点和污染产生的机理，导
11、致液压系统颗粒污染的重要环节可以分为如下几种方面：(1)盾构机液压元器件制作、安装过程中清洁不彻底或防护措施不当,致使污染物潜伏在系统内部而导致的污染；(2）掘进施工时盾构机液压系统运转中运动副表面磨损并不断加剧导致的生成性污染、液压系统呼吸过程中产生的吸入性污染和更换液压元器件和滤芯导致的装配性污染；（3)盾构机拆解与组装不恰当施工导致的污染。()盾构机大修保养时导致的污染。当液压油受到污染,或未通过对的过滤而具有坚硬颗粒（金属碎屑、沙粒等）时,相对滑动的部件会发生磨蚀损耗。残留杂质在高流体流速下也会导致磨蚀。组件的气蚀也许变化物质的构造,从而引起疲劳损耗。泵轴会因液压流体受到水污染而加快损
12、耗。长期不用和使用不当的液压油,会导致腐蚀性损耗。因潮湿而在滑动面产生的锈渍会使设备加速耗损。其危害性重要表目前如下几种方面：（1)盾构机液压泵等元件磨损加剧、烧伤甚至破坏,比例阀、换向阀等的动作失灵或者引起噪声;(2)污染物会堵塞系统液压元件的节流孔或节流缝隙,变化系统的工作性能,引起定位不准、动作失调甚至完全失灵;（3）颗粒污染会导致推动油缸等活塞杆与密封件的损坏，缸体内表面的拉伤,导致推力局限性、速度下降以及产生异常声响与振动;（4）引起滤芯堵塞，供油、回油不畅等,甚至导致滤芯击穿,完全丧失过滤作用。（)泵和马达机械性损伤如点蚀等。6使用与维护液压油的选择液压油的选择原则重要考虑的因素有
13、:液压系统的环境条件、工作条件、工作液体的质量性能特性、经济性以及维护保养等。要选择对的的液压油,必须理解液压油在油箱（开放式系统）中的工作温度与周边环境温度的关系。在选择液压油时,应当使液压油在工作温度范畴内的黏度保持在最佳的变化范畴之内(Vopt)，请参阅选择示意图中的阴影部分。图1 选择示意图图中文字:Vikoat (mm/s) 黏度empture t() 温度例:环境温度X,供应油箱内的工作温度稳定在60;最佳操作黏度范畴(Vpt,阴影部分)相应的黏度级G46或VG8；故选择G6除了氧气、光线和催化作用以外，影响液压又使用寿命的一种重要因素就是所谓的“柴油效应”，该效应很大限度上取决于
14、油温的高下。柴油效应是一种空气气体混合物的自燃现象。当油被迅速压缩时，其中夹杂的气泡被剧烈地加热，从而发生自燃。这使得该处的温度和压力条件恶化,损害密封,最重要的是对油的老化性质有不利的影响(增长酸性物质的含量、形成树脂)。使用质量最佳精炼基油是一种好的开端,但只有在基油中加入添加剂(如抗氧化剂）才干使现代液压流体在多种环境下均有较为抱负的使用寿命。此外,还需要避免油的操作温度达到-温度每增长0,油品的使用寿命将减少一半。液压油的使用液压油的对的选用，是保证液压设备正常运转和高效率的前提,对保证液压元件和液压系统能适应多种环境条件和工作状况，延长元件和系统的使用寿命，提高液压设备的可靠性,少出
15、故障，节省能源等方面有着举足轻重的直接影响，不可等闲视之。液压油的选择与使用需遵循如下几种方面：(1)合适的黏度及良好的粘温性能，以保证在工作温度发生变化的条件下能精确、敏捷地传递动力，并能保证液压元件的正常润滑。()具有良好的防锈性及抗氧化安定性，在高温高压条件下不易氧化变质，使用寿命长。（3）具有良好的抗泡沫性,使油品在受机械不断搅拌的工作条件下，产生的泡沫易于消失以使动力传递稳定,避免液压油的加速氧化。（4)良好的抗乳化性,能与混入油中的水迅速分离，以兔形成乳化液导致液压系统金属材质的锈蚀和减少使用效果。（）良好的极压抗磨性,以保证液压油泵、液压马达、控制阀和油缸中的摩擦副在高压、高速苛刻条件下得到正常的润滑，减少磨损。(6)泄油温度受到压力和转速的影响,始终高于供应箱的温度。整个系统中任何点的温度都不得超过0。(7）与橡胶密封件的相容性要好。（8）具有良好的可过滤性,以便通过滤油器时能容易过滤油中的杂质,保证油液清洁。（9)不易产生臭味及毒性，有助于环保,也能以便废油的再生解决
