在水泥機械中用到各種液壓系統(tǒng),如立磨和輥壓機的輥子加壓系統(tǒng)、球磨機靜壓潤滑液壓系統(tǒng)、采用液壓擋輪的回轉(zhuǎn)窯液壓系統(tǒng)等,這些液壓系統(tǒng)的可靠性和壽命在很大程度上取決于液壓元件和液壓油的清潔度,而清潔度主要取決于液壓系統(tǒng)中液壓油的污染程度。在生產(chǎn)使用中發(fā)現(xiàn),水泥機械液壓系統(tǒng)的失效有70%是由于液壓油的污染引起的。因此,必須對液壓系統(tǒng)的污染予以控制。
1、污染的種類及危害
造成水泥機械液壓系統(tǒng)污染的原因很多,按污染物的類型大致可分為以下幾種:
(1)固體顆粒污染。固體顆粒主要是指油中混入的切屑、焊渣、粉塵、銹片以及金屬粉末等。含有固體顆粒污染物的液壓油類似于研磨金屬加工面使用的研磨劑。液壓系統(tǒng)中的污染顆粒隨著液壓油的流動而遍布整個系統(tǒng)。當通過泵、缸、閥各液壓元件時,會加劇各摩擦副的磨損,產(chǎn)生出新的污染顆粒,造成惡性循環(huán),大大降低元件的使用壽命,嚴重地威脅著液壓系統(tǒng)的正常工作。
(2)空氣??諝饪墒褂鸵旱娜莘e彈性系數(shù)降低和失去剛性,從而使元件動作失靈、反應(yīng)變慢及損失功率;可引起氣蝕、振動和噪聲;可使元件氧化及油液失去潤滑性能;特別是在高溫高壓的環(huán)境條件下,空氣極易造成液壓油氧化變質(zhì)并生成有害物質(zhì),腐蝕金屬機件。
(3)水。油中混入一定量的水分后,會使油液變成乳白色。當水與油液中的硫或氯結(jié)合時,就產(chǎn)生硫酸或鹽酸,腐蝕金屬機件,腐蝕后產(chǎn)生的銹片進入油中后,會產(chǎn)生極大的危害;水分若與金屬粉末催化劑共存,將加速油的氧化,降低潤滑性能和油的使用壽命。
(4)化學物質(zhì)。液壓系統(tǒng)中常見的有害化學物質(zhì)有溶解的污物,油液分解殘余物及表面活性媒介物等。它們會腐蝕機件,并使元件表面的污物分散到油液中去而難以清除,還降低過濾網(wǎng)附著污物的能力,常常使節(jié)流小孔堵塞。
(5)混入的其它油品。不同品種、不同牌號的液壓油其化學成分是不相同的。當液壓油中混入其它油品后,就改變了其化學組成,從而使用其性質(zhì)也發(fā)生變化。
2、引起污染的原因
液壓系統(tǒng)的污染是由系統(tǒng)中的元件、管件、油料在加工、裝配、儲藏、運輸過程中產(chǎn)生的。注入系統(tǒng)中的新油也是一個不可忽視的污染源。
油中混入空氣,主要由于管接頭、液壓泵、控制元件、蓄能器、液壓缸等密封不好、油箱中有氣泡,或者油液質(zhì)量差等原因引起的。
油中混入水分,其原因是濕度較高的空氣由空氣過濾器進入油箱;冷卻水漏水;以及從油箱上蓋進入冷卻液等。在水泥廠中,粉塵污染比較嚴重,液壓系統(tǒng)在工作過程中,油箱通氣孔、油缸活塞桿防塵密封、閥芯密封、泵和馬達軸的油封都是環(huán)境污染物侵入系統(tǒng)的通道。液壓系統(tǒng)工作時,由于密封圈、蓄能器皮囊、油箱涂漆等被油液侵蝕或油液變質(zhì),使油液中產(chǎn)生膠狀化學物質(zhì)。在工作過程中,液壓系統(tǒng)本身還不斷產(chǎn)生新的污染。例如,系統(tǒng)中的微粒可能引起各相對運動件的磨損而產(chǎn)生更多的微粒。
3、控制污染的措施
(1)加強粉塵治理。為了減少液壓系統(tǒng)的污染源,改善設(shè)備的運轉(zhuǎn)環(huán)境,必須加強粉塵治理。水泥廠產(chǎn)生粉塵的因素很多,首先要對塵源實行封閉、抑制粉塵外溢和擴散,其次要綜合采用各種除塵設(shè)備將粉塵回收,提高回收效率。
(2)選擇合適的液壓油。要根據(jù)液壓系統(tǒng)的特點和使用環(huán)境,選擇合適的液壓油。首先要求具備合適的粘度、合適的固體顆粒污染等級。其次,要考慮液壓油的抗氧化性、抗乳化性及是否有耐磨添加劑等。此外,還需考慮液壓工作介質(zhì)與元件金屬材料及其密封材料的相容性。
(3)加強油品管理。對進廠油料要進行清潔度驗收檢查,分批分類存放在陰涼干燥處,且存放周期不宜太長,液壓油必須經(jīng)過過濾器過濾,以減少油中雜質(zhì)。應(yīng)定期檢查過濾器的濾網(wǎng)有無破裂,若有破裂要及時更換,對變質(zhì)油和清潔度超標油禁止使用。油箱內(nèi)壁一般不要涂刷油漆,以免油中產(chǎn)生沉淀物質(zhì)。為防止空氣進入系統(tǒng),回油管口應(yīng)在油箱液面以下。液壓泵和吸油管應(yīng)嚴格密封。
(4)定時對油液檢測,適時更換液壓油。要嚴格按照有關(guān)規(guī)定,定時對油液進行檢測。通過對液壓油清潔度的檢測,掌握本廠液壓油清潔度管理水平的薄弱環(huán)節(jié),了解污物的尺寸分布,有利于控制污染。
確定液壓油是否更換有三種方法。一是根據(jù)使用經(jīng)驗,通過“看、嗅、搖、摸”等簡易方法,對液壓油的污染程度作出判斷,從而決定液壓油是否應(yīng)當更換。二是采用定期更換法,即根據(jù)液壓油本身規(guī)定的使用壽命進行更換。三是采用試驗更換法,即在液壓油使用過程中,定期取樣化驗,鑒定污染程度,鑒視油液的質(zhì)量變化,當被測定油液的物理、化學性能超出規(guī)定的使用范圍時,就應(yīng)當更換。
(5)嚴格裝配制度,提高裝配質(zhì)量。應(yīng)加強對與液壓系統(tǒng)有關(guān)的操作和維修人員的教育及培訓,提高其責任心,嚴格執(zhí)行有關(guān)工藝和操作規(guī)程。設(shè)備每次檢修時,要按潔凈安裝要求改造裝配場地,實現(xiàn)潔凈裝配的目標。裝配液壓元件時,對油箱、油管、接頭、密封件等,都要按照工藝規(guī)程仔細清洗,除去切屑、毛刺、銹蝕、油污和其它機械雜質(zhì),并用干凈干燥的壓縮空氣吹干,然后用與系統(tǒng)相同的油液進行沖洗,再用堵蓋或塑料薄膜包扎密封,置于專用閣架上待裝。
綜上所述,液壓油的污染是引起水泥機械液壓系統(tǒng)失效的主要因素,液壓系統(tǒng)污染的控制是一個復雜的系統(tǒng)工程,要從多方面采取措施控制污染,最大限度地減少由液壓系統(tǒng)污染造成的危害,以提高液壓系統(tǒng)的可靠性并延長其使用壽命。