液壓油的要求和選擇

第五節(jié)

液壓油7-5-1液壓油的要求和選擇液壓油不僅起動力傳遞作用，也起潤滑、冷卻作用，同時還起抑制腐蝕和銹蝕作用如果液壓泵是整個液壓系統(tǒng)的心臟的話，那么液壓油就是整個液壓系統(tǒng)的血液它不僅影響液壓系統(tǒng)的工作性能和液壓元件的使用壽命而且直接關(guān)系到液壓系統(tǒng)能否正常工作。7-5-1-1對液壓油的要求（1）(1)粘度適當(dāng)當(dāng)船舶航區(qū)經(jīng)常變化且跨越緯度較大時，應(yīng)選用粘溫特性良好的液壓油選用運(yùn)動粘度20～30mm2／s(50℃時)、粘度指數(shù)在90以上的液壓油(2)防銹性好因液壓管不常拆裝，液壓元件長期封閉于油路之中若用防銹性差的液壓油，易使元件銹蝕，影響系統(tǒng)工作壽命(3)抗氧化性好長時間工作時，液壓油會因溫度升高而容易氧化變質(zhì)，并會產(chǎn)生膠泥和沉淀渣滓7-5-1-1對液壓油的要求（2）(4)抗乳化性好要求油中安定性差的物質(zhì)含量少以減少與混入油中水分形成有機(jī)酸和皂類，降低液壓油的潤滑性(5)抗泡沫性好如接觸氣體產(chǎn)生的泡沫不易消散，氣體就難于分離而放出會使液壓機(jī)械產(chǎn)生爬行、顫動和發(fā)出噪聲(6)凝固點(diǎn)低在低溫海區(qū)時，要求其凝固點(diǎn)要比氣溫低10～15℃(7)閃點(diǎn)高船舶的防火要求很高其閃點(diǎn)至少要高于135℃7-5-1-1對液壓油的要求（3）

(8)水解穩(wěn)定性好液壓油遇水后分解變質(zhì)的程度稱為水解穩(wěn)定性水在液壓油中大部分沉積在油箱或貯油部件的底部有一部分會隨油一起循環(huán)，加速系統(tǒng)的腐蝕當(dāng)處于低溫狀態(tài)時，水會從油中析出，凝結(jié)成堅(jiān)硬的細(xì)小冰粒，劃傷機(jī)件的工作表面7-5-1-1對液壓油的要求（3）(9)相容性好液壓油在系統(tǒng)中與各種材料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的能力稱之液壓油會與顏料、油漆、電器絕緣物質(zhì)、密封件、軟管以及蓄能器膜片等接觸所以要求液壓油在與上述物質(zhì)的接觸過程中應(yīng)不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)或反應(yīng)很輕7-5-1-2國產(chǎn)液壓油L-HH無添加劑或加有少量抗氧化劑的精制礦油質(zhì)量比機(jī)械油(L-AN)高，抗氧和防銹性比汽輪機(jī)油差用于低壓或簡單機(jī)具的液壓系統(tǒng)L-HL(相當(dāng)于產(chǎn)品YA-N)加入抗氧、防銹、抗泡沫等添加劑的精制礦物油使用壽命比機(jī)械油長1倍，主要用于低壓齒輪泵系統(tǒng)適用環(huán)境溫度為0℃以上，最高使用溫度為80℃低溫液壓油L—HV(相當(dāng)原產(chǎn)品YC—N)在L—HM基礎(chǔ)上改善其粘溫性7-5-1-2國產(chǎn)液壓油抗磨液壓油L-HM(相當(dāng)于原產(chǎn)品YB-N)在L-HL油基礎(chǔ)上增加了抗磨添加劑在中、高壓下能使磨擦面油膜強(qiáng)度提高，降氐磨擦和磨損適合于中—高壓液壓系統(tǒng)，適用環(huán)境溫度為一10～40℃。低溫液壓油L—HV(相當(dāng)原產(chǎn)品YC—N)在L—HM基礎(chǔ)上改善其粘溫性適用于環(huán)境溫度變化大和工作條件惡劣的低、中、高壓系統(tǒng)產(chǎn)品符號后的數(shù)字為粘度等級，相當(dāng)于40℃的名義粘度7-5-1-2液壓油的選用考慮因素(1)液壓泵的類型液壓泵對粘度要求比較嚴(yán)格，若粘度選擇不當(dāng)不僅會造成泵的迅速磨損，使容積效率降低甚至還可能破壞泵的吸油條件，各泵推薦用油粘度見表7-3(2)液壓系統(tǒng)工作壓力壓力較高時宜用粘度高的油，以免系統(tǒng)泄漏過多，效率過低壓力較低時，則宜選用粘度較低的油，以減少壓力損失7-5-1-2液壓油的選用考慮因素(3)液壓系統(tǒng)的環(huán)境溫度溫度高時，宜采用粘度較高的液壓油溫度低時，則宜采用粘溫特性良好的液壓油(4)液壓系統(tǒng)中的運(yùn)動速度當(dāng)液壓系統(tǒng)中工作部件運(yùn)動速度很高時油流速高，流阻損失增大，而泄漏率則相對減少，故宜選用粘度較低的油液當(dāng)工作部件的運(yùn)動速度較低時每分鐘所需油量很少，這時泄漏率相對增大，對系統(tǒng)的運(yùn)動速度影響較大，所以就宜選用粘度較高的油液7-5-2-1液壓油污染原因液壓系統(tǒng)故障約有70％是由于液壓油污染引起因此，分析污染的原因，有效地控制液壓油的污染是十分重要1．固體污染液壓元件大多由鑄件或其它毛坯件經(jīng)機(jī)械加工而成在這些元件內(nèi)會積有鑄造砂、金屬切屑和淬火鹽等臟物在元件裝配以前用超聲波清洗或高壓沖洗等去除這些臟物組裝成系統(tǒng)后，再用精濾的油循環(huán)沖洗元件的潔凈裝配時，需焊接加工，而焊接后會產(chǎn)生焊瘤和焊渣油箱是焊接構(gòu)件，長時間存放這些構(gòu)件會生銹在最后裝配之前必須仔細(xì)檢查所有部件，并進(jìn)行除銹處理和徹底的沖洗但在新裝配的液壓系統(tǒng)中的污染物仍比已正常運(yùn)行1000h后的系統(tǒng)要多7-5-2-1液壓油的固體污染（1）新液壓油不是十分潔凈在制造、儲藏、輸送和灌裝等環(huán)節(jié)中，會含有或混入一些固態(tài)雜質(zhì)據(jù)國內(nèi)調(diào)查，新油清潔度相當(dāng)于NASl0～14級在將新油注入液壓系統(tǒng)時應(yīng)該用泵經(jīng)精濾器注入對新油的清潔度要求比液壓系統(tǒng)要求的清潔度高1～2級，船用液壓油希望能控制在NAS7級左右在系統(tǒng)內(nèi)油液不能永遠(yuǎn)保持潔凈在柱塞運(yùn)動或溫度變化時會引起油膨脹和油漏失因此而造成油箱中的油面晃動，產(chǎn)生空氣交換塵埃會進(jìn)入抽箱和油液之中為此，在油箱上須裝設(shè)空氣濾清器，其過濾精度至少應(yīng)與液壓系統(tǒng)所用濾油器的精度相同7-5-2-1液壓油的固體污染（2）在允許的使用條件下，液壓元件在清潔的油液中只會產(chǎn)生少量的磨損，泵也僅僅在設(shè)備起動和停止時才會出現(xiàn)瞬時的金屬接觸，在正常運(yùn)行時相互滑移的零件將由油膜使接觸面彼此分離，但如果油液中有固體物質(zhì)便會使元件產(chǎn)生磨損。磨損產(chǎn)物會使磨損進(jìn)一步加劇，使油液中的污染物越來越多，所以必須對油液進(jìn)行過濾，只有這樣才能使固體雜質(zhì)含量限制在一定范圍內(nèi)，保證液壓系統(tǒng)長期可靠地運(yùn)行。當(dāng)液壓油污染嚴(yán)重時，將會使液壓系統(tǒng)的工作性能變壞，故障頻繁，液壓元件磨損加劇，壽命縮短，甚至損壞’。這些危害主要是由污垢顆粒所造成的。7-5-2-1液壓油的固體污染（2）對于泵類元件來說，污垢顆粒會使泵的滑動部分(如葉片泵中的葉片槽、轉(zhuǎn)子端面和配流盤，齒輪泵中的齒輪端面和側(cè)板、齒頂和殼體；柱塞泵中的柱塞和缸孔；缸體和配流盤、滑履和斜盤等)磨損加劇，縮短泵的壽命。對于閥類元件來說，污垢顆粒會加速磨損，引起振動，使閥芯卡緊，把節(jié)流孔或阻尼孔堵塞，從而使閥的性能變壞或動作失靈。對于液壓缸來說，污垢顆粒會加速密封件的磨損，使泄漏量加大。7-5-2-1液壓油的固體污染（3）液壓油中含有的固體雜質(zhì)大小不同，小顆粒的固體雜質(zhì)通過間隙的密封部位，不造成損壞，大顆粒則不能通過間隙那些能進(jìn)人間隙，卻又無法通過的顆粒才是最危險的。顆粒在間隙中產(chǎn)生的后果，一方面取決于顆粒的大小、硬度和棱角的銳利性，另一方面也取決兩個滑動表面的結(jié)構(gòu)和硬度。如兩個面的硬度很高，則顆粒會被壓碎，這樣表面尚不致于損壞。最為常見的情況就是顆粒通過與硬質(zhì)金屬面的磨擦而變圓，并因此而大大失去了侵蝕性，但是金屬面上也會產(chǎn)生磨損這種磨損叫做顆粒磨損。在運(yùn)動副間隙中，污染顆粒會嵌入軟質(zhì)的表面，導(dǎo)致另一運(yùn)動面的磨損，稱為配合體的切削磨損。實(shí)踐表明，5～15μm的固體顆粒會造成閥件卡緊，10～30μm顆粒會造成動力元件磨損軸向柱塞泵因平面配油，油膜較薄，10～15μm的顆粒就會造成磨損造成徑向柱塞泵(馬達(dá))或葉片泵(馬達(dá))磨損的分別是15～25μm和20～30μm的固體顆粒.7-5-2-1液壓油的水污染水在液壓油中的溶解度很小，僅200～300ppm含量稍多時，便以游離態(tài)存在，作為沉淀物出現(xiàn)或使液壓油成為乳狀液水分使金屬元件銹蝕，促進(jìn)液壓油氧化，與添加劑發(fā)生作用游離水在低溫下生成高硬度冰晶在低壓時水又會汽化，產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象乳化后的油液粘度下降，會使磨損增加水混入液壓油的來源可能是油箱內(nèi)壁結(jié)霹補(bǔ)油或檢修時帶人水冷卻器系統(tǒng)泄漏會使水大量進(jìn)入液壓油中7-5-2-1液壓油的空氣污染液壓油的空氣溶解量可達(dá)8％～10％當(dāng)空氣含量超過2％時油液開始變渾濁溶解的氣體僅以25～50μm尺度均勻分布，一般不致造成危害但當(dāng)壓力低于“空氣分離壓”時，溶解于油中的氣體便會大量析出，形成直徑約200～500μm的氣泡這引起氣蝕現(xiàn)象，產(chǎn)生噪音和振動液壓油中有大量氣泡會使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作滯后并使油液壓油發(fā)熱，氧化速度加快粘度降低，潤滑性能變差要減少氣體污染在系統(tǒng)充油時將空氣驅(qū)盡閉式系統(tǒng)要足夠的補(bǔ)油壓力；開式系統(tǒng)泵吸人真空不宜太大防止吸人管漏泄和濾器堵塞油箱有足夠V并保持足夠高的油位，吸油和回油管在油面之下不少于100mm7-5-3

液壓油的污染等級標(biāo)準(zhǔn)衡量液壓油中的固體顆粒污染程度，有兩種方法總體表示法用稱重法檢測，即以單位容積液體中含有的污染顆粒的質(zhì)量(mg/L)來表示，或者用污染物與油液的質(zhì)量(ppm)或體積比(ppm)來表示分散表示法則以顆粒計數(shù)法為基礎(chǔ)，形式有：(1)間隔的顆粒濃度，即單位體積的液體內(nèi)處在某一尺寸間隔范圍內(nèi)的顆粒數(shù)目如：每ml液體內(nèi)尺寸大于5μm并小于或等于15μm的顆粒數(shù)目(2)累計顆粒濃度，即單位體積液體內(nèi)尺寸大于某一數(shù)值的顆粒數(shù)目如：每ml液體內(nèi)尺寸大于5／μm的顆粒數(shù)目總體表示法簡單方便，但不能表示顆粒的尺寸和分布以及顆粒的材質(zhì)和形態(tài)等，而污染控制則需要了解這些情況，因而目前已廣泛采用分散表示法7-5-4船上液壓油污染簡測法油樣必須具有代表性，否則就會造成誤判采樣時應(yīng)首先備妥干燥、潔凈的瓶子和耐油塑料管；并在回油管路的壓力表接頭上接上一個可與塑料管相連接的螺紋接頭，以備取樣采樣前應(yīng)先使設(shè)備空轉(zhuǎn)一段時間，待液壓油已被攪勻，油溫升至正常溫度后即可采樣從采樣管中最初流出的油液不宜留作油樣供驗(yàn)用的油樣通常約需1L，采用時可取2～3L。取樣后應(yīng)將瓶子蓋嚴(yán)，貼上標(biāo)簽并注明采樣地點(diǎn)、設(shè)備名稱和編號、采樣部位、油的品種和牌號、液壓油開始工作日期和采樣日期等7-5-4液壓油現(xiàn)場簡易判斷法外觀檢查（表7—6）察看顏色與新油有無差異，有無水分和沉淀有無異常臭味，與新油比較，看搖動后泡沫消失的快慢可以用兩塊透明玻璃夾住油滴試樣，透光觀察濾紙滴油法（參見表7—7）用直徑為1.8mm左右的金屬絲將油樣沾起并滴在240目的濾紙上待濾紙吸干油滴后，看其所形成的滴痕由于油液在濾紙上將從中心向周圍滲透、擴(kuò)散，并將固體粒子積留在中心部位，故中心部位顏色較深，而擴(kuò)散出去的部分則顏色淺若油液并未變質(zhì)，整個滴痕的顏色就較均勻，否則就會生成顏色明顯有別的環(huán)形斑痕，而且是斑痕越明顯，變質(zhì)的程度就越嚴(yán)重如果滴痕呈現(xiàn)棕色或灰色，則即表明油中已生成膠質(zhì)、瀝青或炭渣，至于油中是否有水溶性酸、堿的判斷，則可用少量水與油樣一起攪拌，搖蕩，并待其靜置分層后，再用pH試紙驗(yàn)水層的酸堿性油中是否含水還可用以下方