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過濾與分離技術

  油液是工業的“血液”,在工業生產中具有重要的地位。隨著科學技術的發展及生產實踐的不斷深入,人們日益認識到油液污染控制的重要性。油液的清潔度可以決定機械設備的工作性能、可靠性及壽命。近20年來,人們致力于不斷提高產品質量和完善污染控制技術以提高工作的可靠性。在這期間,國外液壓設備油液的平均潔凈度提高了5級(ISO4406),相當于油液中的污染顆粒減少了32倍,液壓系統的污染得到了有效的控制,工作可靠性顯著提高。目前,我國液壓設備的油液污染度一般比國外的高3~4級,因而設備故障率高,元件壽命短,嚴重影響設備效能的充分發揮。

  液壓和潤滑系統中的主要污染物是固體顆粒、水、空氣、化學物質和微生物

  固體顆粒污染

  油液的污染能嚴重地降低液壓系統的可靠性及其部件無故障工作的耐久性。現代液壓傳動系統和液壓操縱系統包括極小間隙的精密機件,這些機件對于液體內固體顆粒的敏感性極高。

  水污染

  油中水有游離水和溶解水兩種形式,水的存在降低了油的潤滑性,并使油氧化形成酸而使油液變質,不含水的油液即使曝露于高溫也不容易氧化和形成有機酸。水加快油液的熱降解而生成顆粒或含碳物質。水的存在還引起油液聚合而形成大分子。聚合作用造成粘度改變,生成就堵塞節流孔和使系統元件磨損而言有害的固體。

  顆粒污染

  顆粒污染會造成 磨料磨損、沖蝕磨損、粘著磨損、疲勞磨損從而引發磨損的鏈式反應,進而造成設備的突發失效和漸發失效。

  空氣污染

  空氣污染降低油液的容積彈性模量和剛性,使系統響應特性變差。若油液中混有1%的空氣,則油液的容積彈性模量降低到純凈液壓油的35.6%。

  由于油液可壓縮性增大,在壓縮油液的過程中消耗能量,并使油液溫度升高。

  產生氣蝕,加速元件材料表面的剝蝕和損壞,并且能引起系統振動與噪聲。

  空氣中的氧促使油液氧化變質,油液潤滑性能下降,酸值和沉淀物增加。

  油液中的氣泡破壞運動副之間的油膜,加劇元件的磨損。

  實踐結果表明:

  過濾精度由40μm提高至15μm,則液壓系統磨損能減少75%,可降低能量消耗5%。液壓油清潔度提高一級,液壓系統元件的使用壽命可延長十倍。

  污染源

  固有污染物,來源于液壓缸、流體、軟管、液壓馬達、管道、泵、油箱、閥等元件.

  內部生成物

  系統組裝、系統運轉、系統調試、流體變質

  外界侵入污染物

  油箱通氣孔、液壓缸活塞桿密封、軸承密封維修中造成的污染拆裝、油料補充。

  國際上對液壓系統中帶有伺服機件等精密元件的油液清潔度采取嚴格的控制,對加入的新油清潔度要求達到美國宇航標準NAS1638的5級,以確保系統穩定、可靠運行。但從液壓油油桶中取樣分析,新油的清潔度一般只有NAS1638的10~11級。如此污染嚴重的新油,若不經過嚴格的過濾凈化就使用,將對整個系統精密元件的壽命、工作的可靠性帶來嚴重的危害。

  要從根本上解決液壓系統清潔度的問題,光靠換油是不行的,因為即使抽光液壓系統油箱的油,仍然會有30%以上的舊油存在液壓系統中,當新油注入后,必然受到系統里殘留舊油的污染,從而大大降低液壓油的清潔度,因此換油是解決不了提高清潔度的問題,只有在液壓系統操作的同時進行循環過濾,才能從根本上提高液壓油的清潔度。

液壓油經過2000小時操作后,油樣放大100倍再拍照,可清楚看見具有磨損性的雜質經過濾后,液壓油再放大100倍后拍照,可見已過濾所有的雜質。過濾前  過濾后

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