液压油污染的检测方法浅析.doc

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1、河南工程学院毕业设计液压油污染的检测方法浅析学生名称 系（部） 专 业 指导教师 年 月 日摘 要液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，液压传动有许多突出的优点，与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下优点：1、液压传动的各种元件，可以根据需要方便、灵活地来布置。2、重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快。3、操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围达2000：1）。4、可自动实现过载保护。5、一般采用矿物油作为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长。6、很容易实现直线运动。7、很容易实现机器的自动化，当采用电液联合控

2、制后，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控。 因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 随着液压设备的使用数量和种类的增多，出现故障和维修的工作量也愈

3、来愈大。如何减少液压设备的故障率，提高其寿命和可靠性，是科研人员和工程技术人员面临的一个重大课题。多年的实践表明，液压设备的故障率75%以上是由液压油污染造成的。随着液压技术在各个工业部门的广泛应用，对液压设备的工作可靠性提出了更高的要求。因此，必须对液压系统的污染状况进行检测，进行污染控制。 液压油就是利用液体压力能的液压系统使用的液压介质，在液压系统中起着能量传递、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。对于液压油来说，首先应满足液压装置在工作温度下与启动温度下对液体粘度的要求，由于油的粘度变化直接与液压动作、传递效率和传递精度有关，还要求油的粘温性能和剪切安定性应满足不同用途所提出的各种需求。

4、另外，液压油要对液压系统金属和密封材料有良好的配伍性，良好的过滤性；具有抗腐蚀能力和抗磨损能力以及抗空气夹带和起泡倾向；热稳定性及氧化安定性要好；具用破乳化必性；对于某些特殊用途，还应具有耐燃性和对环境不造成污染(如易于生物降解和无毒性)。液压油根据用途和特性一般分为矿油型液压油、合成烃液压油、抗燃液压油、清净液压油、可生物降解液压油等类型。 油液中的各种固体颗粒污染物既是引起机械设备磨损失效的原因，同时也是设备发生磨损的产物，其蕴含着大量的表征机器内部磨损状态的信息。因此，实施设备在用油的污染度检测对实现主动维修及故障诊断，有着十分重要的意义。 一个液压系统能否正常工作，除系统设计、元件制造

5、和维护外，油的清洁度是十分重要的因素。在液压系统运转过程中，系统油液直接流经各液压元件内腔，传送到各个执行元件，去完成各种工作要求，而油液的污染度将会直接影响和改变着液压元件内的清洁度，决定液压系统运行状况。当液压油在良好的状况下工作，洁净的油液在流动过程中冲洗了元件内腔，提高了元件内腔的清洁度指数。反之，若使用超标准的油液，油液成了污染源，加重了元件内腔的污染，即降低了元件内腔的清洁度指数。造成系统故障出现和液压元件使用寿命缩短。因此，掌握和控制好液压系统油液清洁度的意义是极其重要的。 油液的污染将会影响系统的正常工作和使元件过度的磨损，甚至会造成设备的故障。液压油对液压设备犹如血液对生命、

6、清洁的液压油在机械内循环流动是保证设备正常运行和润滑的重要条件。有关资料表明，现场70-80液压系统的工作不稳定和出现故障都与液压油的污染有关。 液压油被污染指的是液压油中含有水分、空气、微小固体颗粒及胶状生成物等杂质。液压油受到污染常常是系统发生故障的主要原因。因此，控制液压油的污染是十分重要的。 目前，许多企业在机械设备油液的发放、使用和更换的工作中，基本存在以下几种状况： (1)无限期使用，无定期换油计划和必要的检测手段。直到油液变色、变浓、变质时才更换新油。使用过程中发生故障时忽略了油液的问题。 (2)使用过程中突然发现有严重的液压元件损伤影响设备工作时，才想到更换新油。 (3)有极少

7、数企业，无计划频繁更换新油，来维持液压系统的运行，把换下来的油直接另作他用。 (4)科研单位和生产企业中非生产性设备，由于使用不频繁和使用时间短，对因油液污染而产生的问题尚未暴露或尚未充分暴露出来，感觉不到油液污染对其设备的使用影响有多大作用。 综上所述，说明掌握和控制液压系统油液污染度的工作，没有引起我们高度重视，当工作中经常出现设备故障进行排查时，往往因为分不清污染的真正原因，只能用“张冠李戴”方式应付，多数不能从根本原因着手去解决问题。这种情况有的企业已经注意到了，但由于缺乏检测设备和具体的管理制度而未能解决。 目前，在我国液压技术引起油液压传动装置体积小、质量轻、结构紧凑、动作灵敏、便

8、于实现自动化，且能在很大范围内实现无级调速等优点，广泛用于航天、航空、航海、国防、军事及钢铁冶金、矿山等工业领域。而且仍在继续发展期应用范围。然而在液压技术发展进程中，液压油的泄露与污染始终是制约液压系统发挥其功能的两个瓶颈。本文就液压油的污染问题进一番总结。 关键词：液压技术 液压油污染 检测方法 清洁度 故障 泄露 磨损 AbstractKnown as hydraulic and pneumatic fluid power transmission is made according to the 17th century Pascal principle of the hydrauli

9、c pressure drive of a newly developed technology, hydraulic transmission has many outstanding advantages, with mechanical drive, electrical drive compared to hydraulic has the following advantages: 1, hydraulic transmission of the various components, as needed, convenient and flexible way to layout.

10、2, light weight, small size, small inertia, fast response.3, manipulation easy to control, can achieve a wide range of variable speed (up to 2000:1 speed range).4, can automatically overload.5, the general use of mineral oil as a working medium, the relative motion can be self-lubricating surface, l

11、ong service life.6, it is easy to achieve linear motion.7, it is easy to implement automation of the machine, when combined with electro-hydraulic control, not only can achieve a higher degree of automation process and can realize remote control. Therefore, it is widely used, such as general industr

12、ial plastic processing machinery, pressure machinery, machine tools; walking machinery engineering machinery, construction machinery, agricultural machinery, automobiles, etc.; iron and steel industry metallurgical machinery, lifting equipment, roller adjustment devices and so on; Civil Engineering

13、and the floodgates and levees with devices, bed lifting devices, bridge control mechanism etc.; power plant turbine speed control devices, nuclear power plants and so on; for ship lifting deck (winch), the bow doors bulkhead valve, stern thrusters, etc.; special technology with a huge antenna contro

14、l unit, measuring buoys, lift revolving stage, etc.; military industrial control devices used in artillery, ship roll stabilization devices, aircraft simulation devices, and retractable airplane landing gear rudder control devices. With the use of hydraulic equipment, the number and type of increase

15、 in failure and maintenance is also a growing workload. How to reduce the failure rate of hydraulic equipment, to improve their life and reliability, are scientists and engineers face a major task. Years of practice shows that the failure rate of hydraulic equipment for more than 75% by the hydrauli

16、c oil pollution. With the hydraulic technology widely used in various industrial sectors, the work on the reliability of hydraulic equipment, a higher demand. Therefore, the need for hydraulic system to detect pollution, pollution control. Hydraulic oil is the liquid pressure to the hydraulic system

17、 used hydraulic media, play in the hydraulic system energy transfer, system lubrication, corrosion, rust, cooling effect. For Hydraulic Oil, the first of hydraulic equipment shall meet the temperature and start working temperature requirements for liquid viscosity, the oils viscosity and hydraulic a

18、ction directly, the transmission efficiency and precision of the transfer, also called the oil viscosity-temperature shear stability performance and should be made to meet different needs use. In addition, the hydraulic oil to the hydraulic system of metals and sealing materials have good compatibil

19、ity, good filterability; with corrosion resistance and wear resistance and anti-air entrainment and foaming tendency; better thermal stability and oxidation stability; with breaking of emulsion will be used; for some special purpose, but also a flame and does not cause pollution to the environment (

20、such as the readily biodegradable and non-toxic). Hydraulic oil according to use and features are generally divided into mineral oil-based hydraulic oil, synthetic hydrocarbon hydraulic fluids, fire resistant hydraulic oil, clean hydraulic oil, biodegradable hydraulic oil type.Oil pollutants in a va

21、riety of solid particles only mechanical equipment wear and tear caused by reason of the failure, but also equipment, the product of wear and tear occurs, it contains a lot of characterization of the information inside the machine wear condition. Therefore, the implementation of the devices detected

22、 in the oil pollution degree of the realization of proactive maintenance and fault diagnosis of great significance. A hydraulic system can work, in addition to system design, component manufacture and maintenance, the oil cleanliness is very important factor. In the hydraulic system during operation

23、, the system of hydraulic oil flow directly through the device lumen, send to each actuator, to complete a variety of job requirements, and oil pollution degree will directly affect and change the hydraulic components for the cleaning degree, determine hydraulic system operating conditions. When the

24、 hydraulic oil to work in good condition, clean flushing oil in the flow process of the component cavity, to improve the cleanliness index of the component cavity. On the contrary, the use of ultra-standard oil, oil became the source of pollution, increased the lumen of the pollution components, whi

25、ch reduces the lumen of the cleanliness index components. Cause system failures occur and shorten the service life of hydraulic components. Therefore, a good grasp and control the significance of hydraulic system fluid cleanliness is extremely important.Oil pollution will affect the system works and

26、 to make excessive component wear, and even cause equipment failure. Hydraulic equipment like hydraulic oil on the blood of life, clean the hydraulic oil in the mechanical equipment within the circular flow is to ensure normal operation and lubrication of the important conditions. The data indicate

27、that 70% -80% on-site hydraulic system of job insecurity and failure are related to hydraulic oil contamination. Hydraulic oil that is contaminated with hydraulic oil in water, air, tiny solid particles and impurities such as colloidal resultant. Contamination of hydraulic oil system failure is ofte

28、n the main reason. Therefore, control of hydraulic oil contamination is very important. Currently, many enterprises in the mechanical equipment, oil issuance, use, and replacement work, the basic existence of the following conditions: (1) indefinitely, without periodic oil change program and the nec

29、essary means of detection. Until the oil color, thickened, when replaced with new oil deterioration. Failure to use the process ignores the issue of oil. (2) the use of the process suddenly found serious damage caused by equipment, hydraulic components work only when the thought of replacement oil.

30、(3) there are very few companies, no plan to replace the oil frequently to maintain the hydraulic system operation, the oil-for-down directly used for other purposes. (4) research institutes and production enterprises in the non-production equipment, the use of less frequent and the use of short tim

31、e due to problems caused by oil pollution has not yet fully exposed or not exposed, do not feel its oil pollution equipment how much to use impact.In summary, the note to master and control the hydraulic system oil pollution work, not cause us to attach great importance, as the work of investigation

32、 and frequent equipment failures to often as not distinguish the real cause of pollution, can only be mistaken identity way to deal with, most can not begin to solve the root causes of the problem. Some companies have noticed this, but due to lack of testing equipment and specific management system

33、unresolved.At present, the hydraulic technology in China caused by oil hydraulic actuator is small, lightweight, compact structure, quick action, easy automation, and can realize stepless speed regulation in a wide range, it is widely used in aerospace, aviation, navigation, , national defense, mili

34、tary, and iron and steel metallurgy, mining and other industries. And still continue to develop the scope of application. However, in the process of development of hydraulic technology, hydraulic oil leakage and pollution always restrict the hydraulic system to function in the two bottlenecks. In th

35、is paper, the problem of pollution of hydraulic oil into a summation. Key words :Hydraulic Oil Technology Hydraulic oil pollution Detection Cleanliness Fault Leakage Wear目 录前言.1第一章 液压油简介2第一节 液压油定义2第二节 对液压油的要求2第三节 液压油的分类与牌号划分3 第四节 液压油的规格、性能及应用5第二章 液压油污染原因及污染后的危害8第一节 液压油的污染原因8第二节 液压油污染后的危害9第三章 液压油的分析1

36、0第一节 液压油的污染程度如何判定以及判定的标准10第二节 液压油检测技术内容11第三节 几种液压油检测技术13总 结19参考文献20致 谢21前 言近几十年来，液压传动在航空、机械制造、石油化工、矿山机械、交通运输、造船以及地震预测等技术领域中得到了广泛的应用。随着液压设备的使用数量和种类的增多，出现故障和维修的工作量也愈来愈大。如何减少液压设备的故障率，提高其寿命和可靠性，是科研人员和工程技术人员面临的一个重大课题。多年的实践表明，液压设备的故障率75%以上是由液压油污染造成的1。随着液压技术在各个工业部门的广泛应用，对液压设备的工作可靠性提出了更高的要求。因此，必须对液压系统的污染状况进

37、行检测，进行污染控制。油液中的各种固体颗粒污染物既是引起机械设备磨损失效的原因，同时也是设备发生磨损的产物，其蕴含着大量的表征机器内部磨损状态的信息。因此，实施设备在用油的污染度检测对实现主动维修及故障诊断，有着十分重要的意义。第一章 液压油简介第一节 液压油定义液压油就是利用液体压力能的液压系统使用的液压介质，在液压系统中起着能量传递、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。对于液压油来说，首先应满足液压装置在工作温度下与启动温度下对液体粘度的要求，由于油的粘度变化直接与液压动作、传递效率和传递精度有关，还要求油的粘温性能和剪切安定性应满足不同用途所提出的各种需求1。另外，液压油要对液压系统金属和

38、密封材料有良好的配伍性，良好的过滤性；具有抗腐蚀能力和抗磨损能力以及抗空气夹带和起泡倾向；热稳定性及氧化安定性要好；具用破乳化必性；对于某些特殊用途，还应具有耐燃性和对环境不造成污染（如易于生物降解和无毒性）。 第二节 对液压油的要求对于液压油来说，首先应满足液压装置在工作温度下与启动温度下对液体粘度的要求，由于油的粘度变化直接与液压动作、传递效率和传递精度有关，还要求油的粘温性能和剪切安定性应满足不同用途所提出的各种需求。另外，液压油要对液压系统金属和密封材料有良好的配伍性，良好的过滤性；具有抗腐蚀能力和抗磨损能力 以及抗空气夹带和起泡倾向；热稳定性及氧化安定性要好；具用破乳化必性；对于某些

39、特殊用途，还应具有耐燃性和对环境不造成污染（如易于生物降解和无毒性）。液压油根据用途和特性一般分为矿油型液压油、合成烃液压油、抗燃液压油、清净液压油、可生物降解液压油等类型。总的来说，可以分为以下几个性质：2 一、适应性：液压油与各种和它接触的材料之间，互不发生损坏作用和显著影响的性质称为与材料的适应性或相容性。液压系统有多种金属、橡胶、塑料、涂料等材料，液压油都要与它们相适应。液压系统比较普遍采用橡胶密封件，还采用尼龙、塑料、皮革等其它密封材料。选用液压油时，应考虑与系统密封材料的适应性，如果与密封材料不适应则不能使用。如果新选液压油比原用液压油性能优越得多，只是与系统的密封材料不适应时，则

40、需改用其它与液压油适应的密封材料。对于用橡胶作密封材料的液压系统来说，要求液压油不侵蚀橡胶，不使其过分溶胀，也不容许收缩或硬化，以免降低其机械性能。为保证可靠地进行密封，橡胶密封件与液压油接触后，应有适当的、恒定的膨胀值，膨胀后应对其机械性能和尺寸稳定性无不良影响。为检验液压油与橡胶的适应性，通常在一定温度下，将橡胶浸泡 在液压油中，经过一定时间后，测定橡胶膨胀或溶解程度以及硬度的变化。如果这些变化在允许范围内，则这种材料和液压油是相适应的。轻微的变化不仅是允许 的，而且常常是必要的。一般规定橡胶的膨胀度小于25%为宜。 二、放气性 ：气泡可分为分散气泡和泡沫。分散在油中的气泡为分散气泡，它可

41、以在油中上升，有的浮至液 面时即自行破灭。但如气泡较稳定，升到液面后聚集为网状气泡即泡沫层。要求液压油产生的泡沫要少，并且能迅速消失，亦即抗泡性应好。液压油的放气值与油的 粘度有关，粘度大的油放气值大。油温对放气值也有影响，油温度、粘度小，放气值也就小。添加剂对放气性也有影响，例如硅油抗泡剂对消除油表面的泡沫虽然很 有效，但对放气性却有不良影响。抗泡剂中以聚酯类抗泡剂对放气性的影响较小。对放气性要求高的油，宜选择聚酯类抗泡剂。起泡性是指油品生成泡沫的倾向以及生成泡沫的稳定性能;空气释放性则是指油品释放分散在其中的空气泡的能力。测定方法分别为gb/t12579-90和 sh/t0308-92。液

42、压系统中可能混进空气，空气在液压油中有溶解和掺混两种状态。溶解于油中的空气量与绝对压力成正比。掺混的空气则经气泡状态悬 浮于油中。 三、清洁度:液压油的清洁度指液压油有无水分及机械杂质而言。 液压油中如有机械杂质进入液压系统后，容易引起液压元件工作表面的破坏，从而使液压元件的寿命大大缩短。为了保证液压系统的正常工作，提高液压元件的寿命，进入液压系统的液压油必须十分清洁，不容许含有超过限度的固体颗粒和其它脏物。特别是对于应用电液伺服阀的高度自动化的液压装置，由于伺服阀里的滑阀间隙仅2-5m，对液压油的清洁度提出了更高的要求。 液压油中进入水分后，其危害与在润滑油 中相同。需要注意的是对于用硅酸酯

43、或磷酸酯作基础油的液压油遇到水分后，会发生水解，产生相应的酸，腐蚀金属零件，因此要求液压油中应无水分。第三节 液压油的分类与牌号划分：液压油的种类繁多，分类方法各异，长期以来，习惯以用途进行分类，也有根据油品类型、化学组分或可燃性分类的。这些分类方法只反映了油品的挣注，但缺乏系统性，也难以了解油品间的相互关系和发展3。1982年ISO提出了润滑剂、工业润滑油和有关产品第四部分H组分类，即ISO 6743/4一1982，该系统分类较全面地反映了液压油间的相互关系及其发展。GB 7631.2一87等效采用ISO 6743/4的规定。液压油采用统一的命名方式，其一般形式如下：类 品种 数字L HV

44、22其中：L类别(润滑剂及有关产品，GB7631.1)HV品种(低温抗磨)22牌号(粘度级，GB3141)液压油的粘度牌号由GB 3141-94做出了规定，等效采用ISO的粘度分类方法，以40运动粘度的中心值来划分牌号，见表1.01。表1.01 液压油的粘度牌号ISO 粘度等级 粘度中间值 (40，mm2/s) 运动粘度范围 (40，mm2/s) GB3141-94 粘度等级 最小值 最大值 新 旧 ISO VG 3 3.2 2.88 3.52 3 ISO VG 5 4.6 4.14 5.06 5 4 ISO VG 7 6.8 6.12 7.48 7 6 ISO VG 10 10 9.00 1

45、1.0 10 7 ISO VG 15 15 13.5 16.5 15 10 ISO VG 22 22 19.8 24.2 22 15 ISO VG 32 32 28.8 35.2 32 20 ISO VG 46 46 41.4 50.6 46 30 ISO VG 68 68 61.2 74.8 68 40 ISO VG 100 100 90.0 110 100 60 ISO VG 150 150 135 165 150 90 ISO VG 220 220 198 242 220 ISO VG 320 320 288 352 320 ISO VG 460 460 414 506 460 ISO

46、VG 680 680 612 748 680 ISO VG 1000 1000 900 1100 1000 第四节 液压油的规格、性能及应用在GB/T7631.2一87分类中的HH、HL、HM、HR、HV、HG液压油均属矿油型液压油，这类油的品种多，使用量约占液压油总量的85%以上，汽车与工程机械液压系统常用的液压油也多属这类。以下分别介绍其规格、性能及其应用4。l、HH液压油按GB 7631.2一87分类，HH液压油是一种不含任何添加剂的矿物油。这种油虽己列入分类之中，但在液压系统中己不使用。因为这种油安定性差、易起泡，在液压设备中使用寿命短。2、HL液压油(也称通用型机床工业用润滑油)）规

47、格 HL液压油是由精制深度较高的中性基础油，加抗氧和防锈添加剂制成的。HL液压油按40运动粘度可分为15、22、32、46、68、100六个牌号。）用途 HL液压油主要用于对润滑油无特殊要求，环境温度在0以上的各类机床的轴承箱、齿轮箱、低压循环系统或类似机械设备循环系统的润滑。它的使用时间比机械油可延长一倍以上。该产品具有较好的橡胶密封适应性，其最高使用温度为80。）质量要求 （）适宜的粘度和良好的粘温性能。要求油的粘度受温度变化的影响小，即温度变化不致影响液压系统的正常工作。（）具有良好的防锈性、抗氧化安定性。 （）其有较理想的空气释放值、抗泡性、分水性和橡胶密封适应性。）使用注意事项 （）使用前要彻底清洗原液压油箱，清除剩油、废油及沉淀物等，避兔与其他油品混用。（）本品不适用于工作条件苛刻，润滑要求高的专用机床。对油品质