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  2. 【產品技術】液壓伺服系統油液健康管理

    2021-03-24 09:24:23 瀏覽次數:

    液壓系統70%-80%的故障來源于污染,尤其在液壓伺服系統中,污染對伺服閥的可靠運行影響極為關鍵,通常認為,只要油液清潔度達到NAS 6級以內就可以保證伺服閥穩定運行,實際情況并非完全如此,除清潔度以外,油液酸值、體積電阻率、漆膜也可及危及伺服閥的安全可靠運行。

    磨損因素

    磨損在設備運行當中不可避免的存在,有磨料磨損、沖蝕磨損、疲勞磨損、粘著磨損、腐蝕磨損等,產生了大量的固體污染物,起初為微米級的,隨設備運轉,會逐漸形成二次亞微米污染物。

    化學類污染

    實際情況表明:油液受到污染的侵害遠不止固體污染物這一種原因,由于油液對水有一定的溶解度,會導致其內部添加劑與金屬類污染物、水產生化學反應,這個化學反應會受到熱量的進一步催化,最終導致油液亞微米(小于1μm)污染物急劇增加、酸值升高、體積電阻率下降、油泥和漆膜增多。

    亞微米污染物的危害

    通常油液內的亞微米污染物會分為游離類和溶解類,當溶解在油液內的軟性顆粒達到一定的飽和度后會變為析出游離狀態,析出的這些亞微米污染物會附著在整個系統內流速較低的區域,如油箱壁、管路死區、液壓閥閥芯口部等部位如圖所示:

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     這些附著在系統內部的污染物會導致伺服閥無法實現其高頻響性能(有些伺服閥可達到200赫茲),給設備安全帶來極大隱患。

    水的危害

    由于液壓油對水有溶解性,油液內不同程度會含有一定水份,水會對油液會起到水解反應,形成一定的高分子酸、低分子酸、鹽類物質,這些酸性和鹽類物質會腐蝕整個液壓系統,導致伺服閥內精密配合的閥芯、閥孔間隙加大,從而導致內泄量加大,影響設備性能。

    金屬離子的危害

    由于各類磨損會產生不同尺寸的金屬污染物,隨著這些污染物在系統內不斷循環往復的研磨,會變成極細致的金屬類離子,如果使用低端的吸附類濾芯,也會產生Ca、Mg、Na、Fe等污染物,這些污染物會導致油液體積電阻率增加。

    污染解決方案

    亞微米游離類污染物、漆膜解決方案

    通常依靠機械濾芯只能解決掉大于1μm顆粒,對亞微米污染物和漆膜是無能為力的。亞微米污染物可以通過電荷混流技術予以徹底解決。

    流體流經若干組電極,電極分別向流體中的顆粒加載正 (+) 負 (-)電荷,即使是0.1微米的超細顆粒物此時也被帶上了電荷 ,讓帶上電荷的流體充分混合,流體中帶上正、負電荷的顆粒物相互吸引集聚成微米級的大顆粒物, 通過多次循環,微米級顆粒物可能成長為多倍微米級顆粒物,“長大”后的顆粒物很容易地被過濾器捕捉、去除 ,更為重要的是未被過濾器捕獲的帶電顆粒能將系統內附著的漆膜、膠質物逐漸“拔除”,起到“清道夫”作用,徹底解決系統內附著的污染物。

    油液內酸性物質、金屬離子過濾解決方案

    通常情況下使用硅藻土、活性氧化鋁、改性氧化鋁、離子交換樹脂也可去除酸性物質,但是同時會釋放出金屬離子、水等二次污染物,我們使用了干性離子阱交換樹脂濾芯后,取得了非常好的效果。

    油液內溶解水的解決方案

    通常情況下使用真空濾油機可以脫水,由于油液在加熱狀態下氧化形成二次污染,同時油液在真空條件下會造成油液分子鏈的斷裂,會加速油液的劣化,我們使用了干燥脫水技術,取得了非常好的效果。

    輸出潔凈、干燥的空氣至液壓系統油箱的頂部空間,以產生正壓防止外部潮濕空氣侵入系統,同時最為重要的是輸入的干燥空氣能有效吸收油液中的溶解水,從而達到脫水目的。

    通過以上新技術的應用,液壓油在清潔度、含水量、酸值、體積電阻率方面均取得了不錯的效果,提高了液壓伺服閥的安全運行條件,同時大大延長了液壓油使用壽命,資源不可再生,在減少環境污染方面也具有積極意義,實現更清潔,更綠色的鋼鐵生產。

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