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水泥機械液壓系統的污染及控制

 

在水泥機械中用到各種液壓系統，如立磨和輥壓機的輥子加壓系統、球磨機靜壓潤滑液壓系統、采用液壓擋輪的回轉窯液壓系統等，這些液壓系統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中液壓油的污染程度。在生產使用中發現，水泥機械液壓系統的失效有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。液壓系統中的污染顆粒隨著液壓油的流動而遍布整個系統。當通過泵、缸、閥各液壓元件時，會加劇各摩擦副的磨損，產生出新的污染顆粒，造成惡性循環，大大降低元件的使用壽命，嚴重地威脅著液壓系統的正常工作。
（2）空氣。空氣可使油液的容積彈性系數降低和失去剛性，從而使元件動作失靈、反應變慢及損失功率；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境條件下，空氣極易造成液壓油氧化變質并生成有害物質，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合時，就產生硫酸或鹽酸，腐蝕金屬機件，腐蝕后產生的銹片進入油中后，會產生極大的危害；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。液壓系統中常見的有害化學物質有溶解的污物，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，還降低過濾網附著污物的能力，常常使節流小孔堵塞。
（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，從而使用其性質也發生變化。
2、引起污染的原因
液壓系統的污染是由系統中的元件、管件、油料在加工、裝配、儲藏、運輸過程中產生的。注入系統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境污染物侵入系統的通道。液壓系統工作時，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，使油液中產生膠狀化學物質。在工作過程中，液壓系統本身還不斷產生新的污染。例如，系統中的微粒可能引起各相對運動件的磨損而產生更多的微粒。
3、控制污染的措施
（1）加強粉塵治理。為了減少液壓系統的污染源，改善設備的運轉環境，必須加強粉塵治理。水泥廠產生粉塵的因素很多，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備將粉塵回收，提高回收效率。
（2）選擇合適的液壓油。要根據液壓系統的特點和使用環境，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，液壓油必須經過過濾器過濾，以減少油中雜質。應定期檢查過濾器的濾網有無破裂，若有破裂要及時更換，對變質油和清潔度超標油禁止使用。油箱內壁一般不要涂刷油漆，以免油中產生沉淀物質。為防止空氣進入系統，回油管口應在油箱液面以下。液壓泵和吸油管應嚴格密封。
（4）定時對油液檢測，適時更換液壓油。要嚴格按照有關規定，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節，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。一是根據使用經驗，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當更換。二是采用定期更換法，即根據液壓油本身規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，鑒視油液的質量變化，當被測定油液的物理、化學性能超出規定的使用范圍時，就應當更換。
（5）嚴格裝配制度，提高裝配質量。應加強對與液壓系統有關的操作和維修人員的教育及培訓，提高其責任心，嚴格執行有關工藝和操作規程。設備每次檢修時，要按潔凈安裝要求改造裝配場地，實現潔凈裝配的目標。裝配液壓元件時，對油箱、油管、接頭、密封件等，都要按照工藝規程仔細清洗，除去切屑、毛刺、銹蝕、油污和其它機械雜質，并用干凈干燥的壓縮空氣吹干，然后用與系統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失效的主要因素，液壓系統污染的控制是一個復雜的系統工程，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污染造成的危害，以提高液壓系統的可靠性并延長其使用壽命。