油品的污染主要包括顆粒、水分、空氣、熱和微生物污染等,其中對油液使用性能影響最大的就是顆粒和水分污染,其次為空氣、熱污染。油品及其中的污染物蘊含著大量的表征液壓設(shè)備內(nèi)部磨損狀態(tài)的信息。車間設(shè)備使用運用先進的監(jiān)測診斷技術(shù),對在用油品的污染情況實施有效的監(jiān)測和控制,可以及時掌握液壓系統(tǒng)的技術(shù)狀態(tài),判斷過度磨損是否有可能發(fā)生,采取措施消除各種故障源,將對液壓系統(tǒng)的科學使用管理和合理維護保障有著十分重要的意義。
油品污染的原因與危害
1.1油品污染的原因
油品的污染主要由外部原因和內(nèi)部原因兩部分造成。外部原因是指固體雜質(zhì)、水分、其他油類或空氣等進入油品。內(nèi)部原因是指除了原有的新油液帶來的污染外,在使用過程中運動的零件磨損和油品的物理、化學性能的變化。由于雜質(zhì)侵入油品系統(tǒng)的方式不同,油品的污染可分為潛在污染、侵入污染以及再生污染3種類型,現(xiàn)分述如下。
車間設(shè)備使用
?。?)潛在污染:鑄造型砂、切屑、磨料、焊渣、銹片、涂料細片、橡膠碎塊及灰塵等有害物質(zhì)在液壓系統(tǒng)開始工作之前,就已潛伏在系統(tǒng)中。同樣,在外購件中也會存在上述污染物。
?。?)侵入污染:在液壓系統(tǒng)工作過程中,外來污染物(如灰塵、潮氣、異種油等)可經(jīng)油箱通氣孔和加油口侵入系統(tǒng)造成污染。通過往復運動的活塞桿注入系統(tǒng)中的油液、油箱中流動的空氣、濺落或凝結(jié)的水滴、流回油箱中的漏油等使污染物侵入系統(tǒng)中。
(3)再生污染:指油品在設(shè)備系統(tǒng)工作中生成的污染物。如零件殘銹、剝落的漆片、運動件和密封材料的磨損顆粒、過濾材料脫落的顆粒或纖維等。發(fā)生物理、化學變化的生成物使金屬腐蝕產(chǎn)生顆粒銹片等污染物。在高溫、高壓作用下,由于水分、空氣、銅、鐵等介質(zhì)作用而生成氧化物、樹脂油垢等污染物。
1.2油品污染的危害
油品的污染物類型大致可分為固體顆粒、空氣、水、化學污染物等。其中,以固體顆粒污染造成的危害最大。固體顆粒與液壓元件表面相互作用所產(chǎn)生的磨損與表面疲勞可加速元件的磨損,使內(nèi)泄漏增加,從而降低了液壓泵、馬達及閥等元件的工作可靠性以及系統(tǒng)的效率,更為嚴重的是可能造成液壓泵或閥的卡死、節(jié)流口或過濾器的堵塞,破壞系統(tǒng)的正常運行??諝狻⑺?、化學污染物等的存在,也會使油品變質(zhì),進而加速液壓元件的損壞。
油品污染度標準
油品的污染程度及能否使用,必須有一個標準和檢驗方法,ISO“國際標準化組織”發(fā)布有ISO44061999《液壓傳動油液固體顆粒污染等級代號法》的標準,國家標準也發(fā)布了GB/T140392002
《液壓傳動油液固體顆粒污染等級代號》。
油品的污染用污染度等級來表示,它是指單位體積工作介質(zhì)中固體顆粒污染物的含量,即工作介質(zhì)中所含固體顆粒的濃度。為了定量描述和評價工作介質(zhì)的污染程度,IS04406規(guī)定的污染度等級,根據(jù)顆粒濃度的大小共分為26個等級,顆粒濃度愈大等級代碼數(shù)愈大。ISO4406規(guī)定工作介質(zhì)的污染度,用兩組等級代碼及中間一條斜線組成,前面一組代碼代表lml工作介質(zhì)中尺寸不小于5“m的顆粒數(shù)等級,后面一組代碼代表1ml工作介質(zhì)中尺寸不小于15“m的顆粒數(shù)等級。例如:污染度等級代碼為18/15的油品,它表示該油品每毫升內(nèi)不小于5“m的顆粒數(shù)在1300-2500之間,不小于15μm的顆粒數(shù)在160-320之間。
油品污染度監(jiān)測與分析
3.1監(jiān)測系統(tǒng)
本文介紹采用一種由HYDCFCU2100硬件、COCOSLightV2.50軟件、進出油管和相關(guān)連接組成的監(jiān)測系統(tǒng)對油品的污染度進行檢測。該監(jiān)測系統(tǒng)的硬件部分HYDCFCU2100可自動存儲采集數(shù)據(jù),而且內(nèi)置打印機。該系統(tǒng)內(nèi)裝有顆粒傳感器,可以實現(xiàn)顆粒自動記數(shù)。監(jiān)測系統(tǒng)的軟件部分為COCOSLightV2.50,提供了油品污染度的ISO標準等級表。系統(tǒng)可計算及顯示每imL或每100mL不同尺寸間的顆粒數(shù)。
3.2監(jiān)測結(jié)果分析
先將監(jiān)測系統(tǒng)與某設(shè)備液壓系統(tǒng)連接,啟動設(shè)備在其工作狀態(tài)穩(wěn)定后,開始進行采集數(shù)據(jù);每次測試時間約10rain,監(jiān)測系統(tǒng)每分鐘對設(shè)備油品進行一次污染度計算。用ISO44006等級標準表示。據(jù)分析,設(shè)備工作系統(tǒng)污染度均處于ISO標準17/13和15/9之間,污染度一直維持在比較低的狀態(tài),設(shè)備工作系統(tǒng)狀態(tài)良好。
監(jiān)測方法對比
污染度監(jiān)測對于更換油品、提前檢驗系統(tǒng)工作狀態(tài)比較方便。傳統(tǒng)的對油品的污染度判斷及更換方法,通常有兩種:
?。?)經(jīng)驗判斷更換法是將欲評定的油品與新油對比,觀察兩種油品的顏色差異,有無渾濁現(xiàn)象及灰塵與沉積物等。如果渾濁度較高,應(yīng)該考慮過濾或換油。
?。?)定期更換法是根據(jù)油品的工作時間、使用環(huán)境、使用溫度、負載大小等情況以及使用經(jīng)驗,定期更換油品。經(jīng)驗判斷更換法是靠觀察和使用經(jīng)驗來完成對油品污染度的評定的,它無法準確把握油品的污染情況,故可靠性較差;定期換油法受換油期影響很大,經(jīng)濟性較差。如果換油過晚,可能導致設(shè)備系統(tǒng)故障,進而造成重大損失;如果換油過早,本來可以繼續(xù)使用的油品作為廢油處理,可造成油料的嚴重浪費。后來為車間工作人員方便掌握油品顆粒大約污染度,出現(xiàn)了一種便攜式污染度測定儀,它只是便于車間工作人員粗略的掌握其污染度,有些企業(yè)考慮到經(jīng)濟情況從而讓它走進了實驗室,這種分析方法在實驗室由于不同分析人員在視野里所選擇的均勻區(qū)域不同,分析結(jié)果也會不同,這種人為因素是不可避免的,因此分析結(jié)果只能做參考,也會給同一樣品的內(nèi)檢和外檢帶來出入,引起爭議。
應(yīng)用油品污染度監(jiān)測系統(tǒng)進行監(jiān)測,使更換油品、提前檢驗系統(tǒng)工作狀態(tài)更為科學、方便;與傳統(tǒng)的定期更換、經(jīng)驗判斷更換、便攜式測定儀等方法相比較,其可靠性和經(jīng)濟性均有較大提高。
本文介紹了車間設(shè)備使用的油品污染度監(jiān)測方法。結(jié)果表明,對于同一樣品,這種分析方法比起傳統(tǒng)的定期更換、經(jīng)驗判斷更換、便攜式測定儀等方法具有分析步驟少、速度快、分析結(jié)果可靠等特點,從而為車間快速提供可靠的分析結(jié)果,便于與車間工作人員進行相應(yīng)操作,降低了設(shè)備故障率,保障了設(shè)備的安全運行。