液压元件的清洁度控制与系统冲洗-上海希和

 1液压系统清洗的意义[1]

从使用的角度看，液压系统正常工作的首要条件是系统内部必须清洁。在新的设备运行之前,或一台设备经过大修之后,液压系统遭到污染是不可避免的,尽管液压元件的制造厂家很注意元件本身的内部清洁,但新元件中仍可能含有毛刺、切屑、飞边、灰尘、焊渣和油漆等污染物。元件也可能由于不良的储存、搬运而造成污染。在油箱的制作过程中,可能积聚锈、漆片和灰尘等,虽然油箱在使用前经过清理,但许多污染物肉眼难以看到。在软管、管道和管接头的安装过程中都有可能将污染物带入系统。即使新的油液也会含有一些令人意想不到的污染物。必须采取措施尽快将污染物滤出,否则在设备投入运行后不久就有可能发生故障,而且早期发生的故障往往都很严重,有些元件例如泵、马达有可能会遭到致命性的损坏。

元件清洗和系统冲洗的目的就是消除或zui大限度地减少设备的早期故障。冲洗的目标是提高油液的清洁度,使系统油液的清洁度保持在系统内关键液压元件的污染耐受度内，以保证液压系统的工作可靠性和元件的使用寿命

2元件的清洁度及其评定

元件清洁度是反映元件内部残留污染物含量的一项指标，可以用以下几种表示方法：

（1）元件单位湿面积（与油液接触的内壁面积）的污染物含量，mg/m2；

（2）元件单位湿容积（与油液接触的内腔容积）的污染物含量，mg/L；

（3）元件单位湿容积中大于5μm和15μm的颗粒数，以ISO4406固体颗粒污染度等级表示。

由于目前油液污染度评定普遍采用颗粒计数法，因而元件清洁度也普遍采用单位湿容积颗粒数的表示方法。

评定液压元件的清洁度可以采用以下方法：

（1）晃动涮洗法向元件内注入一定量的清洁试验液并将元件密封，用机械方法强烈晃动元件，使元件内部的污染物全部冲刷到试验液中，然后对试验液进行污染度测定

（2）试验台冲洗法将元件接入预先净化的试验台系统中，使试验液循环通过元件，，将元件内部的污染物全部冲刷到试验液中，然后从系统中采集样液进行污染度测定。

（3）拆卸冲洗法将元件外部*清洗后，把元件全部拆卸，用清洁剂仔细冲洗零件湿面积，然后收集全部溶剂并测定其污染度。

晃动涮洗法是一种简便易行的元件清洁度检测方法，主要适用于静态元件，如导管、管接头、软管、过滤器壳体及油箱等；试验台冲洗法主要用于检测动态元件的清洁度，如液压泵、液压马达、液压缸以及各种液压阀等。

此外，如果将元件装配后的清洗工序与元件清洁度测试结合起来，可以有效的控制元件的清洁度，并简化测试过程。当元件经过清洗并达到规定的清洁度要求时，可以认为元件和系统为一个整体并具有同等的污染度水平。这样，测得的系统油液污染度也就是元件的清洁度，而不需要进行容积换算。

典型液压元件的清洁度等级见表1（原机械工业部“液压元件及系统清洁度管理规范”制定组拟订，1985年）。

表1典型液压原件清洁度等级

液压元件类型

优等品

一等品

合格品

各种类型液压泵

16/13

18/15

19/16

一般液压阀

16/13

18/15

19/16

伺服阀

13/10

14/11

15/12

比例控制阀

14/11

15/12

16/13

液压马达

16/13

18/15

19/16

液压缸

16/13

18/15

19/16

摆动液压缸

17/14

19/16

20/17

蓄能器

16/13

18/15

19/16

滤油器（壳体）

15/12

16/13

17/14

3在装配前对液压系统各个元件的清洗

液压元件在加工、装配和维修等过程的每一个工艺环节后不可避免地残留留有污染物。清洁度不符合要求地元件装入系统后，在系统油液冲刷和机械振动等的作用下，元件内部固有的污染物会从粘附的表面脱落而进入油液中，使系统受到附加污染。因而在元件装配入系统前必须采取清洗措施，使元件达到要求的清洁度。

常用的清洗方法有浸渍清洗，机动擦洗，超声波清洗，加热挥发物和酸处理法等。使用时还可以把这些方法加以组合或进行多步清洗，依次在相邻的两个或三个清洗槽（机）中清洗，由于各清洗槽（机）清洗污染度不同，所以清洗液的配方及加热温度是各不相同的。

溶剂浸渍清洗是将被清洗的零件浸入带有加热设备的清洗槽中（加热温度一般为35～85度），并在清洗液中通人压缩空气或蒸气，使清洗液处于动态之中，浸渍时间4～8小时。对于油污严重的零件，清洗时还需要手工擦抹。

机动擦洗可采用软毛刷子刷去污物，以保持元件的精度和低的粗糙度。如网式滤油器，老是用硬的钢丝刷，有时会损坏过滤芯或改变过滤精度。高精度，低粗糙度的液压阀体，使用带磨料球的尼龙去刺刷洗刷阀孔端部、孔道交接处及沉割槽等。该尼龙去刺刷的刷头是由直径为0.3～0.6mm的黑色尼龙丝及规格为M20的绿色碳化硅磨料粘接而成。

超声波清洗利用适当功率的超声波射入清洗液中，形成点状微小空腔，当空腔扩大到一定程度时，突然破灭，形成局部真空，周围的流体以很高的速度来填补这个真空，产生具有几千个大气压的的强大声压和机械冲击力（即空化作用），使置于清洗液中的零件表面上的污染物剥落。此种方法清洗时间短，清洗质量好，还能清洗形状复杂而人工又无法清洗的零件。与手工相比，工效提高10倍以上，成本降低，但对过滤器这种多孔形物质，有吸收声波的作用，可能会影响清洗的效果。

加热挥发法适用于一些特殊的污染物的处理，即加热后可以挥发掉的，但是这种方法不能将液压元件内部残留的炭、灰及固体附着物去除。

酸处理法是在将零件表面污染物去除以后，放入有CrO3、H2SO4和H2O配合的溶液中浸渍，使表面产生耐腐蚀膜。对不同的金属材料采用不同的酸洗液。

根据系统受湿表明面积来决定系统元件的清洁度的规则，清洗的重点是占系统总受湿表明面积高的元件。因此，清洗的主要对象是软管，油管，液压缸，滤油器和油箱等元件，泵和阀在出厂前已经充分清洗，对系统产生的污染影响不大。

多数工厂的做法是：在装配前硬管进行酸洗－中和－水洗－干燥－除油；软管和接头以及外购元件用煤油或汽油清洗－吹干。

软管必须在管道酸洗，冲洗后方可接到执行器上，安装前要用洁净的压缩空气吹干净。中途若拆卸软管，要及时包扎好软管接头。

接头体安装前用煤油清洗干净，并用洁净压缩空气吹干。还需要生料带密封的接头体，缠生料带时要注意两点：a、顺螺纹方向缠绕；b、缠后的生料带应距螺纹端部留出2～3扣的螺纹长度，否则，超出的部分在拧紧过程中回被切断进入系统。

管道安装前要清理出内部大的颗粒杂质，禁止管内留有石块、破布等杂物。管道安装中若有较长时间的中断，要及时封闭好管口防止杂物进入系统。为防止焊渣、氧化铁皮侵入，建议管道焊接采用气体保护焊如氩弧焊。

液压缸是安装在一个单独的预清洗油箱系统中，用预清洗油液进行循环冲击清洗。所需油量至少是液压缸容量的5倍以上，通常经过5次反复冲洗后，才可以冲洗干净。

所有零件清洗干净后，放入具有封闭性并便于清扫和保持清洁的干净地，场地的空气应该过滤，且场地内地气压要高于外部气压，以防止外部尘埃侵入。

液压元件、组件运输时，应该注意防尘土、防雨，对长途运输特别是海上运输的液压件一定要用防雨纸或塑料包装，放入适量的干燥剂。