盾構(gòu)機液壓油的使用和維護

1、WORD格式整理盾構(gòu)機液壓油的使用與維護【內(nèi)容提要】盾構(gòu)機作為集機、電、液于一體的綜合性大型的工程機械，其主要系統(tǒng)由液壓部 分組成。而液壓油的使用與維護是一個非常重要的環(huán)節(jié)。使用或維護不當就會造成液壓油的污染進 而影響整個液壓系統(tǒng)，所以液壓油的使用與維護有嚴格的要求?！娟P(guān)鍵詞】 盾構(gòu)機 液壓油 污染使用維護1 .概述盾構(gòu)機作為集機、電、液于一體的綜合性大型的工程機械，其主要系統(tǒng)由液壓部分組成。而液 壓油的使用與維護是一個非常重要的環(huán)節(jié)，使用或維護不當就會造成液壓油的污染進而影響整個液 壓系統(tǒng)，因此液壓油的使用與維護變得尤為重要，并針對盾構(gòu)機拆解、轉(zhuǎn)場運輸、掘進施工以及維 修保養(yǎng)等各個環(huán)節(jié)，采取

2、必要的維護措施，減少液壓油污染對液壓系統(tǒng)的影響，提高設備完好率， 顯得異常重要。2 .液壓油液壓油就是利用液體壓力能的液壓系統(tǒng)使用的液壓介質(zhì)，在液壓系統(tǒng)中起著能量傳遞、系統(tǒng)潤 滑、防腐、防銹、冷卻等作用。對于液壓油來說，首先應滿足液壓裝置在工作溫度下與啟動溫度下 對液體粘度的要求，由于油的粘度變化直接與液壓動作、傳遞效率和傳遞精度有關(guān)，還要求油的粘 溫性能和剪切安定性應滿足不同用途所提出的各種需求。液壓油必須能用持久性潤滑劑薄膜覆蓋所有運動部件。該潤滑劑薄膜可能因高壓、供油不足、低粘度，過慢或過快的滑動而受到破壞，從而導致摩擦損耗。（如一個通道閥的標準間隙為8至10毫米），除了摩擦損耗以外，損

3、耗效應還劃分為磨蝕、疲勞損耗和腐蝕性損耗。由于沒有一種液壓又適用于所有情況，所以在選擇和使用液壓油時，必須考其特殊需要。只有 這樣，才能保證系統(tǒng)可靠、經(jīng)濟地運行。3 .液壓油的性能要求在液壓系統(tǒng)中，工作液體既作為工作介質(zhì)傳遞液體動力，又兼潤滑液壓元件內(nèi)相對運動部件的 作用，為此液壓油應具備下列基本性能。3. 1黏度要求首先工作液體應滿足液壓系統(tǒng)在工作溫度下與啟動溫度下對液體黏度的要求。黏度用來表示油 液流動時分子間摩擦阻力的大小。黏度過大時會增加流體流動的阻力，使工作過程中的能量損失增 加而造成升溫，液壓泵的吸入性能差，可能出現(xiàn)氣穴想象；黏度過小，則泄露增多，容積效率降低， 有可能相對運動之間

4、的潤滑油被切破，導致潤滑性能差而產(chǎn)生磨損加劇，系統(tǒng)內(nèi)泄增加，產(chǎn)生燒結(jié) 現(xiàn)象。所以對黏度的要求也包含對潤滑性與抗磨性的要求。專業(yè)知識分享WORD格式整理4. 2黏-溫特性要求應有良好的黏-溫特性。黏-溫性是指油液黏度大小隨溫度的變化而變化的程度，通常用黏度指 數(shù)表示。黏度指數(shù)越大，液壓系統(tǒng)工作中油液黏度隨溫度變化越小，從而使內(nèi)泄漏不致太大，潤滑 性能也不會降低多少。黏度指數(shù)一般不得低于90。5. 3抗磨性和潤滑性要求具有良好的抗磨性和潤滑性，目的在于降低機械摩擦與磨損。6. 4抗氧化安定性要求應有良好的抗氧化安定性。抗氧化安定性是指油溫升高時，抵抗與含氧物起化學反應的能力。 一般油溫每升高10C

5、,其化學反應速度提高約一倍?？寡趸捕ㄐ院玫囊簤河烷L時間使用不易氧化 變質(zhì)。7. 5抗乳化性和抗泡性要求抗乳化性和抗泡性能要好?？谷榛允侵赣团c水混合攪拌后變成白色乳化液，靜置后水從油中 立即分離，恢復油本色的能力?？古菪允侵赣鸵褐谢烊肟諝猓?jīng)攪拌也變成乳狀液，靜置后氣泡從 油液中分離出來的能力?？古菪院涂谷榛圆畹墓ぷ饕簳档陀偷娜莘e模數(shù)，可壓縮性增大，降低 系統(tǒng)剛度和產(chǎn)生振動、異常噪聲等。8. 6抗剪安定性要求抗剪安定性要好。為改善油液的黏度，油液中往往要加入聚甲基丙烯酯等高分子聚合物，其分 子鏈較長，油液流經(jīng)液壓元件的小孔、縫隙時因剪切作用會使分子鏈遭到破壞。9. 7傾點油品在標準規(guī)定的

6、條件下冷卻時，能夠繼續(xù)流動的最低溫度稱為傾點。選用液壓油通常要考慮液壓油的傾點，潤滑油的傾點應該比使用環(huán)境的最低溫度低5-10 Co10. 8閃點在規(guī)定的條件下，加熱潤滑油，當油溫達到某溫度時，液壓油的蒸汽和周圍的空氣的混合氣， 一旦與火焰接觸，即發(fā)生閃火想象即柴油效應。這個溫度稱之為閃點。一般閃點應比周圍的溫度高 20-30 C。11. 9酸值酸值是指中和1g液壓油中的全部酸性物質(zhì)氫氧化鉀的毫克數(shù)。酸值是衡量液壓油氧化程度的重要指標，是液壓油使用性能的重要參數(shù)之一使用過程中，酸值 變大的油液，容易造成機械部件的腐蝕，還會促進油脂變質(zhì)。當酸度超過規(guī)定時要更換液壓油。12. 10腐蝕腐蝕是液壓油

7、在規(guī)定條件下，對規(guī)定金屬試件的腐蝕作用。專業(yè)知識分享WORD格式整理4 .質(zhì)量要求(1)合適的黏度和良好的粘溫性能，以保證液壓元件在工作壓力和工作溫度發(fā)生變化的條件下得到良好潤滑、冷卻和密封。(2)良好的極壓抗磨性，以保證油泵、液壓馬達、控制閥和油缸中的摩擦副在高壓、高速苛刻 條件下得到正常的潤滑，減少磨損。(3)優(yōu)良的抗氧化安定性、水解安定性和熱穩(wěn)定性，以抵抗空氣、水分和高溫、高壓等因素的 影響或作用，使其不易老化變質(zhì)，延長使用壽命。(4)良好的抗泡性和空氣釋放值，以保證在運轉(zhuǎn)中受到機械劇烈攪拌的條件下產(chǎn)生的泡沫能迅速消失，并能將混入油中的空氣在較短時間內(nèi)釋放出來，以實現(xiàn)準確、靈敏、平穩(wěn)地傳

8、遞靜壓。(5)良好的抗乳化性，能與混入油中的水分迅速分離，以免形成乳化液，引起液壓系統(tǒng)的金屬 材質(zhì)銹蝕和降低使用性能。(6)良好的防銹性，以防止金屬表面銹蝕。(7)良好的潔凈度。為了提高各組件的工作壽命，ISO4406和NA新準都規(guī)定了液壓油油的潔凈程度?；谙到y(tǒng)壓力和系統(tǒng)組件的敏感性，可以得到油品潔凈度的一個下限值。例如，當系統(tǒng)壓力 為200bar,液壓組件為常規(guī)組件時，要求的潔凈度至少滿足ISO4406的17/15/12要求。如下表。表1ISO4406表2對照表*1 IS84O6猛泊次標港(100mL液壓油)桂餐景機低疊，丹)SU等值- X2 flKffiRiBI ISOiNAS 1636

9、株盤珥累費8 QWOOO16 000000244 OCOOOO8 000 00023ISO CodeNAS1611ISO CodeNAS 16382 0000004 000 000221 000000500 0002 000 OOG1 oooooa2120現(xiàn)610IMO4Z50OO0 130 0005G0O00250 000191818/159364 00032 000130000M000171617/14E 111/821600D32 00016 000151416/17IW84 00080QQ1315/126 ；ion12 0004 000121 ooo2 000II14/121 000)

10、0500914/)1J姬025081M7&t6325S16448324212I(8)黏度。它不表示該流體的質(zhì)量，但是可以表明流體在某一特定溫度下的行為特征。在選擇液壓組件時，必須考慮到制造商給出的最大和最小粘度值。5 .液壓油的污染1. 1顆粒污染液壓油的污染主要為顆粒污染。除了顆粒大小外，顆粒的含量也是系統(tǒng)損耗的原因之一。油液在循環(huán)過程中的顆粒含量越多，系統(tǒng)的損耗程度越大。對于系統(tǒng)的清潔度，現(xiàn)行的劃分方法有幾種，目前受到全球認可的是ISO4406。在100毫升流體中，分別確定大于2毫米、5毫米和1毫米的微粒數(shù)目。統(tǒng)計可通過顯微鏡或自動微粒計算器進行。然后再根據(jù)計算出的顆粒數(shù)目，給流體

11、一個分級號。例如，ISO4406定義的油品純度17/15/12表示，每100毫升流體中，存在或允許存在直徑大于2毫米的顆粒64000至130000個，大于5毫米的16000至32000個，而大于15毫米的2000至4000個。如下表。表3顆粒數(shù)與流體之間關(guān)系每100毫升流體統(tǒng)計的微粒數(shù)微粒直徑大于微粒直徑大于5微米微粒直徑大于 15微米油品純度級別 表示符號計算范圍：計算范圍：計算范圜1,000-2,000130-25013/11 SS.OQO-16,0002,000-4.000250-50014/12.916QQQ-3，。4M8SQ 的50Q-1,QQ015 13門 034000-炳.000

12、B,000-16.QQO1.000-2.00010 141164,000-130.00016,000-3 2To002.000400017/15/12130,000-250.00032,000-64,0004,000-8.000250,000-500,00064,000-130,000W0-16.00019/1714500,000-1.000,000130,000-250,00010,000-32,00020/18/15i,oooTooo-2tooorooo250,000-500,00032,000-64,00021/L9H05. 2水污染液壓油的污染其次為水污染即液壓油中水的含量。一方面是水

13、的存在增加了系統(tǒng)中的腐蝕性損 耗；另一方面，水對油的老化性質(zhì)具有不利的影響。因此，檢測油中的水含量是很有必要的。規(guī)定 水在油中的含量不得超過 0.05%。6. 3污染環(huán)節(jié)分析盾構(gòu)機在施工過程中涉及到過站、轉(zhuǎn)場、大修、拆解、組裝、調(diào)試等。作業(yè)頻繁，加之使用環(huán) 境惡劣、高溫、大載荷等特點，液壓系統(tǒng)油液顆粒污染問題十分突出。5. 3. 1盾構(gòu)機液壓系統(tǒng)顆粒污染的類型從污染顆粒的來源分析，盾構(gòu)液壓系統(tǒng)顆粒污染主要有如下幾種：(1)裝配性污染盾構(gòu)機在車間、井下組裝調(diào)試過程中，毛刺、砂、金屬碎片等顆粒進人系統(tǒng)造成的污染；(2)生成性污染盾構(gòu)機掘進施工中，裝配顆粒引起的運動副表面磨損加劇造成的污染；(3)吸

14、入性污染顆粒通過液壓系統(tǒng)透氣孔、油缸密封、新油加注等進入系統(tǒng)造成的污染。(4)維護性污染設備在故障時，處理故障所產(chǎn)生的污染。5. 3. 2盾構(gòu)液壓系統(tǒng)污染的主要環(huán)節(jié)結(jié)合盾構(gòu)施工不同階段的特點和污染產(chǎn)生的機理，造成液壓系統(tǒng)顆粒污染的主要環(huán)節(jié)可以分為如下幾個方面：(1)盾構(gòu)機液壓元器件制作、安裝過程中清潔不徹底或防護措施不當，致使污染物潛伏在系統(tǒng)內(nèi)部而造成的污染；(2)掘進施工時盾構(gòu)機液壓系統(tǒng)運轉(zhuǎn)中運動副表面磨損并不斷加劇造成的生成性污染、液壓系統(tǒng)呼吸過程中產(chǎn)生的吸入性污染和更換液壓元器件和濾芯造成的裝配性污染；(3)盾構(gòu)機拆解與組裝不恰當施工造成的污染。(4)盾構(gòu)機大修保養(yǎng)時造成的污染。當液壓油

15、受到污染，或未經(jīng)過正確過濾而含有堅硬顆粒(金屬碎屑、沙粒等)時，相對滑動的部件會發(fā)生磨蝕損耗。殘留雜質(zhì)在高流體流速下也會導致磨蝕。組件的氣蝕可能改變物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而引起疲勞損耗。泵軸會因液壓流體受到水污染而加快損耗。長期不用和使用不當?shù)囊簤河停瑫е赂g性損耗。因潮濕而在滑動面產(chǎn)生的銹漬會使設備加速耗損。其危害性主要表現(xiàn)在如下幾個 方面：(1)盾構(gòu)機液壓泵等元件磨損加劇、燒傷甚至破壞，比例閥、換向閥等的動作失靈或者引起噪聲；(2)污染物會堵塞系統(tǒng)液壓元件的節(jié)流孔或節(jié)流縫隙，改變系統(tǒng)的工作性能，引起定位不準、 動作失調(diào)甚至完全失靈；(3)顆粒污染會造成推進油缸等活塞桿與密封件的損壞，缸體內(nèi)表面的

16、拉傷，造成推力不足、 速度下降以及產(chǎn)生異常聲響與振動；(4)引起濾芯堵塞，供油、回油不暢等，甚至造成濾芯擊穿，完全喪失過濾作用。專業(yè)知識分享WORD格式整理WORD格式整理(5)泵和馬達機械性損傷如點蝕等。6.使用與維護6. 1液壓油的選擇液壓油的選擇原則主要考慮的因素有：液壓系統(tǒng)的環(huán)境條件、工作條件、工作液體 的質(zhì)量性能特性、經(jīng)濟性以及維護保養(yǎng)等。要選擇正確的液壓油，必須了解液壓油在油箱(開放式系統(tǒng))中的工作溫度與周圍期 螂臧 額 加80曲 的IDInslFC環(huán)境溫度的關(guān)系。在選擇液壓油時，應該使液壓油在工作溫度范圍內(nèi)的黏度保持在最佳 的變化范圍之內(nèi)(Vopt),請參閱選擇示意圖中的陰影部分

17、。圖1選擇示意圖圖中文字：Viskositat v(mm 2 /s) 黏度Temperature t( C) 溫度例：環(huán)境溫度XC,供給油箱內(nèi)的工作溫度穩(wěn)定在60 C；最佳操作黏度范圍(Vopt,陰影部分)對應的黏度級VG46或VG6自故選擇VG68除了氧氣、光線和催化作用以外，影響液壓又使用壽命的一個主要因素就是所謂的“柴油效應”該效應很大程度上取決于油溫的高低。柴油效應是一種空氣-氣體混合物的自燃現(xiàn)象。 當油被迅速壓縮時，其中夾雜的氣泡被劇烈地加熱，從而發(fā)生自燃。這使得該處的溫度和壓力條件惡化，損害密封，最重要的是對油的老化性質(zhì)有不利的影響(增加酸性物質(zhì)的含量、形成樹脂)。使用質(zhì)量最好精煉

18、基油是一個好的開端，但只有在基油中加入添加劑(如抗氧化劑)才能使現(xiàn)代液壓流體在各種環(huán)境下都有較為理想的使用壽命。此外，還需要避免油的操作溫度達到80C-溫度每增加10C,油品的使用壽命將減少一半。6. 2液壓油的使用液壓油的正確選用，是保證液壓設備正常運轉(zhuǎn)和高效率的前提，對確保液壓元件和液壓系統(tǒng)能適應各種環(huán)境條件和工作狀況，延長元件和系統(tǒng)的使用壽命，提高液壓設備的可靠性，少出故障，節(jié)省能源等方面有著舉足輕重的直接影響，不可等閑視之。液壓油的選擇與使用需遵循以下幾個方面：(1)適宜的黏度及良好的粘溫性能 ，以確保在工作溫度發(fā)生變化的條件下能準確、靈敏地傳遞動力，并能保證液壓元件的正常潤滑。(2)

19、具有良好的防銹性及抗氧化安定性，在高溫高壓條件下不易氧化變質(zhì)，使用壽命長。(3)具有良好的抗泡沫性，使油品在受機械不斷攪拌的工作條件下，產(chǎn)生的泡沫易于消失以使動力傳遞穩(wěn)定，避免液壓油的加速氧化。(4)良好的抗乳化性，能與混入油中的水迅速分離，以兔形成乳化液導致液壓系統(tǒng)金屬材質(zhì)的 銹蝕和降低使用效果。(5)良好的極壓抗磨性，以保證液壓油泵、液壓馬達、控制閥和油缸中的摩擦副在高壓、高速 苛刻條件下得到正常的潤滑，減少磨損。(6)泄油溫度受到壓力和轉(zhuǎn)速的影響，始終高于供給箱的溫度。整個系統(tǒng)中任何點的溫度都不得超過90 Co(7)與橡膠密封件的相容性要好。(8)具有良好的可過濾性，以便經(jīng)過濾油器時能容

20、易過濾油中的雜質(zhì)，保證油液清潔。(9)不易產(chǎn)生臭味及毒性，有利于環(huán)保，也能方便廢油的再生處理。(10)能滿足其他特殊條件下使用的要求，如高溫、高寒等較惡劣條件下的使用要求。6. 3換油與補油取用液壓油前，必須確認油液的種類和牌號，切勿弄錯。從取油到注油的全過程都應該保持桶 口、罐口、漏斗等器皿的清潔；注油時應進行過濾。6. 3. 1換油周期的確定液壓油在高溫、高壓下使用，隨著時間的延長會逐漸老化變質(zhì)，會出現(xiàn)下述狀況：(1)油的狀態(tài)變化。這是指油的顏色、氣味和外觀變化等油品的老化現(xiàn)象。表現(xiàn)出發(fā)臭、顏色 慢慢變深、變黑、渾濁或有沉淀等。(2)閃點降低，但注意混有不同種類的油品也有此現(xiàn)象。(3)酸值

21、顯著變化。(4)機械雜質(zhì)增加。(5)抗乳化性和抗氣泡性變差。(6)穩(wěn)定性變壞。變質(zhì)的液壓油不能滿足液壓系統(tǒng)的要求，需要更換。目前確定換油時間有三種方法：根據(jù)經(jīng)驗換油、固定周期換油和綜合分析換油。第一種方法憑現(xiàn)場經(jīng)驗，通過“看、聞、摸、搖”等簡易方法如表4。規(guī)定當油液變黑、變臟、變濁到某一程度變換油。第二種方法是很據(jù)不同的設備和不同的油品，規(guī)定使用半年、一年或運轉(zhuǎn) 1000-2000h后換油。上述兩種方法應用較廣，但不太科學，不太經(jīng)濟。第三種方法是通過定期的取 油樣進行化驗，測定必要的項目。以便連續(xù)監(jiān)視油液變質(zhì)情況，根據(jù)液壓油的物理化學性能指標變 化的實際情況確定何時換油，這種方法較科學。表4現(xiàn)場鑒定液壓油的變質(zhì)項目試驗項目檢查項目鑒定內(nèi)容外觀顏色、霧狀、透明度、雜質(zhì)氣泡、水分、其他油脂、塵埃、油變質(zhì)老化氣味與新油比較，氣味(惡臭、焦愁)油變質(zhì)，混有異種油否酸性度PH試紙或硝酸侵蝕試驗用指示劑油變質(zhì)程序硝酸侵蝕試驗滴油一滴于試紙上，放置 0.5-2h ,觀察油浸潤情況油浸潤的中心部分，若出現(xiàn)透明的濃圓點即是灰塵或磨損顆粒，油已變質(zhì)要注意裂化試驗在熱鋼板上滴油是否有爆裂的聲音水分的有無與多少(聲