液壓系統(tǒng)污染控制指南課件

液壓系統(tǒng)

污染控制指南

液壓系統(tǒng)污染控制

引言

對于液壓機(jī)器或油液潤滑的機(jī)器而言，目標(biāo)清潔度等級的選擇和實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的措施，象泵、馬達(dá)、閥或軸承的選型一樣，也是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一部分。然而，有些系統(tǒng)設(shè)計(jì)師選擇過濾器時(shí)，他們除了閱讀過濾器的樣本之外，很少考慮系統(tǒng)的總體要求。合理地選擇和布置污染控制裝置以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)清潔度，能夠消除80％的液壓系統(tǒng)故障。我們承認(rèn)，為了使液壓系統(tǒng)達(dá)到選擇的清潔度要求要付出一定的代價(jià)。然而該代價(jià)能很快地通過提高系統(tǒng)性能、延長元件壽命、延長油液壽命、延長工作時(shí)間和減少維修等方面而收回。

Page2PresentationtoHerotimeSystemLifeDependsonFluidQuality系統(tǒng)壽命取決于流體質(zhì)量

?85-90%ofallserviceproblemsarefluidrelated!!!?85-90%的故障問題和流體相關(guān)的!!!

Page3PresentationtoHerotime

問題：

新油干凈嗎？

一般觀點(diǎn)

?國內(nèi)用戶認(rèn)為：

–干凈

?國外用戶認(rèn)為：

–不干凈，需要系統(tǒng)過濾清洗

Page4PresentationtoHerotimeHydraulicSystem液壓系統(tǒng)

+PDF_300009

Page5PresentationtoHerotimeHydraulicSystems液壓系統(tǒng)

?Hydraulicsystemsconsistsof液壓系統(tǒng)組成：

–Pump泵

–Motor馬達(dá)

–Reservoir油箱

–Hoses軟管

–FLUID液壓油

?Cooler/heatexchanger散熱器/熱交換器

?Filter過濾器

IfANYareweak,WHOLEsystemisweak!以上任何一個(gè)環(huán)節(jié)不可靠，整個(gè)系統(tǒng)的工作也將不可靠！

Page6PresentationtoHerotimePoorFluidAffectsHydraulicSystems不佳的流體對液壓系統(tǒng)的影響

?Notbybreakingparts,butlackofperformance不一定會(huì)徹底破壞零部件，但是會(huì)直接影響系統(tǒng)性能

–Reducedspeed減少速度

–Reducedpower減少動(dòng)力

?Tractiveeffort/gradeability牽引力/爬坡度

?Lossofefficiency–volumetric

效率低下－容積

–Smearing變色

–Cavitation氣蝕

–Etching(corrosion)腐蝕

–Scoring研磨

Page7PresentationtoHerotimeCausesofPrematureWear早期磨損的原因

?Smearing變色--partsrubagainstoneanother(metaltransfer)–causedbylowfluidviscosity/lackoffluidfilm

流體粘度低/缺少潤滑薄膜所致

?Cavitation氣蝕--materialisremoved–causedbyairinfluid

流體中的空氣所致

?Etching(corrosion)腐蝕--chemicalattackonyellowmetalcomponents–fluidbecomesacidicduetopresenceofwaterand/orexcessivetemperature

流體成為酸性由于水或者高溫

?Scoring研磨--groovesinmaterials–causedbyparticlesofabrasivematerialinfluid流體中顆粒的研磨所致

PresentationtoHerotime

Page8TypesofContaminants污染物分類

????Water水

particlesAir空氣

Solidparticles固體顆粒

Anyotherfluidcomponentwhichimpairsfluidfunction

任何其他影響流體功能的流體成分

Page9PresentationtoHerotimeWaterContamination水

?Waterinasystemmayresultin:

水在液壓系統(tǒng)中可以導(dǎo)致：

–Corrosion腐蝕

–Cavitation氣蝕

–Plugfilter堵塞慮油器

Page10PresentationtoHerotimeWaterContamination水

?Dependingonfluid,watermayalsoreactwiththefluidtocreateharmfulchemicalby-productsordestroyimportantadditives

取決于流體，水也可能和流體反應(yīng)產(chǎn)生有害的化學(xué)副產(chǎn)品或者破壞流體中重要的添加劑

?Atthisstage,systemcomponentsmayalreadyhavebeendamaged

在這個(gè)過程中，系統(tǒng)零件也許已經(jīng)被破壞了

Page11PresentationtoHerotimeAirContamination空氣

?Airinasystemisalsoregardedasacontaminant

液壓系統(tǒng)中的空氣也是雜質(zhì)

?Airincreasesthecompressibilityofthefluid,resultingina“spongy”systemthatislessresponsive

空氣增加了流體的可壓縮性，導(dǎo)致“海綿一樣的”系統(tǒng)反應(yīng)遲緩

?Aircreatesalossofefficiency,resultinginhigheroperatingtemperatures,increasednoiselevels,andlossoflubricity

空氣導(dǎo)致效率的損失，更高的工作溫度，增加了噪音水平和減少了潤滑潤滑潤滑

Page12PresentationtoHerotimeSolidParticleContamination固體顆粒

?Solidparticlecontaminationareparticlesgettingintothesystemduringoperation

固體顆粒是指在系統(tǒng)工作中進(jìn)入系統(tǒng)的顆粒

?Size&quantityoftheseparticlesmustbecontrolledtoensureadequatelifeofsystemcomponents

這些顆粒的大小和數(shù)量必須被控制，才可能確保系統(tǒng)部件的正常使用。

?AllowablecontaminationisdeterminedbytheISO4406-1999standard(oldversion:ISO4406–1987)

允許的污染物標(biāo)準(zhǔn)參考ISO4406-1999

(舊版：ISO4406-1987)

Page13PresentationtoHerotime污染控制的途徑

?選擇目標(biāo)清潔度等級

－過濾油液確保在該液壓系統(tǒng)的預(yù)期壽命期間，污染不造成任何元件失效（突發(fā)失效，間歇失效或退化失效）

?選擇過濾器和合理布置過濾器以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)清潔度等級

－過濾器的性能

－回路動(dòng)態(tài)性能

－過濾器的位置

?取油樣檢驗(yàn)并確保該目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

Page14PresentationtoHerotime定量表示油液清潔度

固體顆粒污染物

?固體顆粒污染物是指在安裝調(diào)試液壓系統(tǒng)過程中進(jìn)入系統(tǒng)的固體顆粒

?為了保證系統(tǒng)和元件的壽命，必須控制進(jìn)入系統(tǒng)的固體顆粒的尺寸和數(shù)量

?ISO4406-1999

規(guī)定了可以接受的固體顆粒污染標(biāo)準(zhǔn)

Page15PresentationtoHerotime定量表示油液清潔度

ISO固體顆粒污染物代碼

D：機(jī)器初次啟動(dòng)時(shí)的最低清潔度標(biāo)準(zhǔn)。超

出該標(biāo)準(zhǔn)將導(dǎo)致機(jī)器毀壞。

C：最低的清潔度標(biāo)準(zhǔn)在:-新機(jī)器發(fā)運(yùn)時(shí)

-更換或增加液壓油時(shí)

A：連續(xù)工作壓力至240bar時(shí)的清潔度標(biāo)準(zhǔn)18/13。

Page16PresentationtoHerotime定量表示油液清潔度

ISO

固體顆粒污染物代碼

?通常情況下，進(jìn)入系統(tǒng)的小顆粒比大顆粒易于容忍

?根據(jù)ISO4406-1999的規(guī)定，流體的清潔度由三個(gè)代碼等級來表示(注:根據(jù)ISO4406-1991，流體的清潔度由兩個(gè)代碼等級來表示)?每個(gè)代碼等級描述了給定尺寸的顆粒數(shù)量

Page17PresentationtoHerotime定量表示油液清潔度

ISO固體顆粒污染物代碼

從表中可以看出，清潔度每增加一個(gè)等級，顆粒數(shù)量就增加一倍。

舉例：流體的清潔度是22/18/13

?

“22”

是顆粒尺寸大于4μm

的清

潔

度等級

?顆粒數(shù)量/毫升

大于

2500，0001300，000etc.20,0002500，000etc.40,000小于或等于

等級

>2828etc.2210,0005,0002,5001,30064020,00010,0005,0002,5001,3002120191817320160804064032016080etc16151413etc.

“18”

是顆粒尺寸大于6μm

的清

“13”是顆粒尺寸大于14μm

的清潔潔度等級

?210421210度等級

Page18PresentationtoHerotime污染的根源

?已被污染的新油

－容器污染及輸送管路污染（金屬顆粒，橡膠顆粒，銹蝕顆粒）

?殘留污染

－管路及元件的殘留污染，如毛刺、飛邊、土、灰塵、纖維、

沙子、

潮氣、

管子密封膠、

焊星、

油漆和沖洗液。

?侵入污染

－周圍環(huán)境的污染有侵入系統(tǒng)的可能，因此要嚴(yán)格限制污染物進(jìn)入系統(tǒng)的通道，如油箱通氣孔、泵站的人孔蓋、維修時(shí)打開的元件及油缸密封件。

?內(nèi)部生成污染

－磨粒磨損

－氣蝕磨損

－粘附磨損

－混氣磨損

－疲勞磨損

－腐蝕磨損

－沖刷磨損

Page19PresentationtoHerotime污染引起的損害

污染物顆粒具有多種形狀和尺寸并有多種材料構(gòu)成。它們中大多數(shù)是磨粒性的，所以當(dāng)它們與液壓元件表面相互作用時(shí)，會(huì)在元件的關(guān)鍵表面上犁削、切削出碎片，從而造成液壓元件失效。由污染引起的失效分為三類：

?突發(fā)失效

－出現(xiàn)在當(dāng)一個(gè)大顆粒進(jìn)入泵或閥的時(shí)候。

?間歇失效

－由于閥座上影響該閥歸位的污染所致。

?退化失效

－可能是磨粒磨損、腐蝕、氣蝕、混氣、沖刷磨損或表面疲勞的結(jié)果。

Page20PresentationtoHerotime設(shè)定目標(biāo)清潔度等級

?針對系統(tǒng)中的最敏感元件確定推薦清潔度

?針對油液類型調(diào)整代號

?針對增加對系統(tǒng)元件的應(yīng)力的外部因素來調(diào)整代號

Page21PresentationtoHerotime設(shè)定目標(biāo)清潔度等級

推薦清潔度等級

泵

壓力（PSI)

<20002000~300019/17/1519/17/1418/16/14?300018/16/1318/16/1317/15/13定量齒輪泵

20/18/15定量葉片泵

20/18/15定量柱塞泵

19/17/15變量葉片泵

18/16/14變量柱塞泵

18/16/1417/15/1317/15/1317/15/1316/14/12

Page22PresentationtoHerotime設(shè)定目標(biāo)清潔度等級

推薦清潔度等級

閥

壓力（PSI)方向閥

壓力控制閥

流量控制閥

螺紋插裝閥

比例方向閥

比例壓力閥

比例插裝閥

伺服閥

<300020/18/1519/17/1419/17/1418/16/1318/16/1318/16/1318/16/1316/14/11?300019/17/1419/17/1419/17/1417/15/1217/15/1217/15/1217/15/1215/13/10

Page23PresentationtoHerotime設(shè)定目標(biāo)清潔度等級

推薦清潔度等級

執(zhí)行元件

壓力（PSI)油缸

<200020/18/1520/18/152000~300020/18/1519/17/1418/16/1320/18/1519/17/1317/15/13?300020/18/1518/16/1317/15/1220/18/1518/16/1316/14/12葉片馬達(dá)

齒輪馬達(dá)

軸向柱塞馬達(dá)

19/17/1421/19/17徑向柱塞馬達(dá)

20/18/14斜盤結(jié)構(gòu)馬達(dá)

18/16/14

Page24PresentationtoHerotime實(shí)現(xiàn)目標(biāo)清潔度

在液壓系統(tǒng)中布置污染控制裝置以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)清潔度，應(yīng)考慮以下要素

?初始濾芯效率

?在系統(tǒng)壓力下的濾芯效率

?污染控制裝置在系統(tǒng)中的位置和規(guī)格

?濾芯的使用壽命

Page25PresentationtoHerotime實(shí)現(xiàn)目標(biāo)清潔度

過濾精度

?名義過濾精度

－由過濾器制造商指明的一個(gè)隨意的微米值。

?絕對過濾精度

－在規(guī)定的試驗(yàn)條件下將會(huì)穿過過濾器的最大顆粒的直徑。它是濾芯中最大微孔尺寸的一種指示。

?過濾比βn

－被試過濾器上游大于給定尺寸的顆粒輸與被試過濾器下游相同尺寸的顆粒數(shù)的比值。

Upstreamparticles

βn=

Downstreamparticles

PresentationtoHerotime

Page26實(shí)現(xiàn)目標(biāo)清潔度

β值和相應(yīng)的效率

β值

1251020751002001,0005,000

Page27效率

0％

50.00％

80.00%90.00%95.00%98.70%99.00%99.50%99.90%99.98%PresentationtoHerotime布置污染控制裝置

液壓系統(tǒng)－開式回路

過濾器在液壓系統(tǒng)中的布置按它們所實(shí)現(xiàn)的三個(gè)主要功能來分類。

?防止侵入

－油箱封閉

－空濾器

－油液進(jìn)入系統(tǒng)前要經(jīng)過高效過濾器

?保持系統(tǒng)清潔度