1液壓系統清洗的意義[1]
從使用的角度看,液壓系統正常工作的首要條件是系統內部必須清潔。在新的設備運行之前,或一臺設備經過大修之后,液壓系統遭到污染是不可避免的,盡管液壓元件的制造廠家很注意元件本身的內部清潔,但新元件中仍可能含有毛刺、切屑、飛邊、灰塵、焊渣和油漆等污染物。元件也可能由于不良的儲存、搬運而造成污染。在油箱的制作過程中,可能積聚銹、漆片和灰塵等,雖然油箱在使用前經過清理,但許多污染物肉眼難以看到。在軟管、管道和管接頭的安裝過程中都有可能將污染物帶入系統。即使新的油液也會含有一些令人意想不到的污染物。必須采取措施盡快將污染物濾出,否則在設備投入運行后不久就有可能發生故障,而且早期發生的故障往往都很嚴重,有些元件例如泵、馬達有可能會遭到致命性的損壞。
元件清洗和系統沖洗的目的就是消除或zui大限度地減少設備的早期故障。沖洗的目標是提高油液的清潔度,使系統油液的清潔度保持在系統內關鍵液壓元件的污染耐受度內,以保證液壓系統的工作可靠性和元件的使用壽命
2元件的清潔度及其評定
元件清潔度是反映元件內部殘留污染物含量的一項指標,可以用以下幾種表示方法:
(1)元件單位濕面積(與油液接觸的內壁面積)的污染物含量,mg/m2;
(2)元件單位濕容積(與油液接觸的內腔容積)的污染物含量,mg/L;
(3)元件單位濕容積中大于5μm和15μm的顆粒數,以ISO4406固體顆粒污染度等級表示。
由于目前油液污染度評定普遍采用顆粒計數法,因而元件清潔度也普遍采用單位濕容積顆粒數的表示方法。
評定液壓元件的清潔度可以采用以下方法:
(1)晃動涮洗法向元件內注入一定量的清潔試驗液并將元件密封,用機械方法強烈晃動元件,使元件內部的污染物全部沖刷到試驗液中,然后對試驗液進行污染度測定
(2)試驗臺沖洗法將元件接入預先凈化的試驗臺系統中,使試驗液循環通過元件,,將元件內部的污染物全部沖刷到試驗液中,然后從系統中采集樣液進行污染度測定。
(3)拆卸沖洗法將元件外部*清洗后,把元件全部拆卸,用清潔劑仔細沖洗零件濕面積,然后收集全部溶劑并測定其污染度。
晃動涮洗法是一種簡便易行的元件清潔度檢測方法,主要適用于靜態元件,如導管、管接頭、軟管、過濾器殼體及油箱等;試驗臺沖洗法主要用于檢測動態元件的清潔度,如液壓泵、液壓馬達、液壓缸以及各種液壓閥等。
此外,如果將元件裝配后的清洗工序與元件清潔度測試結合起來,可以有效的控制元件的清潔度,并簡化測試過程。當元件經過清洗并達到規定的清潔度要求時,可以認為元件和系統為一個整體并具有同等的污染度水平。這樣,測得的系統油液污染度也就是元件的清潔度,而不需要進行容積換算。
典型液壓元件的清潔度等級見表1(原機械工業部“液壓元件及系統清潔度管理規范”制定組擬訂,1985年)。
表1典型液壓原件清潔度等級
液壓元件類型
優等品
一等品
合格品
各種類型液壓泵
16/13
18/15
19/16
一般液壓閥
16/13
18/15
19/16
伺服閥
13/10
14/11
15/12
比例控制閥
14/11
15/12
16/13
液壓馬達
16/13
18/15
19/16
液壓缸
16/13
18/15
19/16
擺動液壓缸
17/14
19/16
20/17
蓄能器
16/13
18/15
19/16
濾油器(殼體)
15/12
16/13
17/14
3在裝配前對液壓系統各個元件的清洗
液壓元件在加工、裝配和維修等過程的每一個工藝環節后不可避免地殘留留有污染物。清潔度不符合要求地元件裝入系統后,在系統油液沖刷和機械振動等的作用下,元件內部固有的污染物會從粘附的表面脫落而進入油液中,使系統受到附加污染。因而在元件裝配入系統前必須采取清洗措施,使元件達到要求的清潔度。
常用的清洗方法有浸漬清洗,機動擦洗,超聲波清洗,加熱揮發物和酸處理法等。使用時還可以把這些方法加以組合或進行多步清洗,依次在相鄰的兩個或三個清洗槽(機)中清洗,由于各清洗槽(機)清洗污染度不同,所以清洗液的配方及加熱溫度是各不相同的。
溶劑浸漬清洗是將被清洗的零件浸入帶有加熱設備的清洗槽中(加熱溫度一般為35~85度),并在清洗液中通人壓縮空氣或蒸氣,使清洗液處于動態之中,浸漬時間4~8小時。對于油污嚴重的零件,清洗時還需要手工擦抹。
機動擦洗可采用軟毛刷子刷去污物,以保持元件的精度和低的粗糙度。如網式濾油器,老是用硬的鋼絲刷,有時會損壞過濾芯或改變過濾精度。高精度,低粗糙度的液壓閥體,使用帶磨料球的尼龍去刺刷洗刷閥孔端部、孔道交接處及沉割槽等。該尼龍去刺刷的刷頭是由直徑為0.3~0.6mm的黑色尼龍絲及規格為M20的綠色碳化硅磨料粘接而成。
超聲波清洗利用適當功率的超聲波射入清洗液中,形成點狀微小空腔,當空腔擴大到一定程度時,突然破滅,形成局部真空,周圍的流體以很高的速度來填補這個真空,產生具有幾千個大氣壓的的強大聲壓和機械沖擊力(即空化作用),使置于清洗液中的零件表面上的污染物剝落。此種方法清洗時間短,清洗質量好,還能清洗形狀復雜而人工又無法清洗的零件。與手工相比,工效提高10倍以上,成本降低,但對過濾器這種多孔形物質,有吸收聲波的作用,可能會影響清洗的效果。
加熱揮發法適用于一些特殊的污染物的處理,即加熱后可以揮發掉的,但是這種方法不能將液壓元件內部殘留的炭、灰及固體附著物去除。
酸處理法是在將零件表面污染物去除以后,放入有CrO3、H2SO4和H2O配合的溶液中浸漬,使表面產生耐腐蝕膜。對不同的金屬材料采用不同的酸洗液。
根據系統受濕表明面積來決定系統元件的清潔度的規則,清洗的重點是占系統總受濕表明面積高的元件。因此,清洗的主要對象是軟管,油管,液壓缸,濾油器和油箱等元件,泵和閥在出廠前已經充分清洗,對系統產生的污染影響不大。
多數工廠的做法是:在裝配前硬管進行酸洗-中和-水洗-干燥-除油;軟管和接頭以及外購元件用煤油或汽油清洗-吹干。
軟管必須在管道酸洗,沖洗后方可接到執行器上,安裝前要用潔凈的壓縮空氣吹干凈。中途若拆卸軟管,要及時包扎好軟管接頭。
接頭體安裝前用煤油清洗干凈,并用潔凈壓縮空氣吹干。還需要生料帶密封的接頭體,纏生料帶時要注意兩點:a、順螺紋方向纏繞;b、纏后的生料帶應距螺紋端部留出2~3扣的螺紋長度,否則,超出的部分在擰緊過程中回被切斷進入系統。
管道安裝前要清理出內部大的顆粒雜質,禁止管內留有石塊、破布等雜物。管道安裝中若有較長時間的中斷,要及時封閉好管口防止雜物進入系統。為防止焊渣、氧化鐵皮侵入,建議管道焊接采用氣體保護焊如氬弧焊。
液壓缸是安裝在一個單獨的預清洗油箱系統中,用預清洗油液進行循環沖擊清洗。所需油量至少是液壓缸容量的5倍以上,通常經過5次反復沖洗后,才可以沖洗干凈。
所有零件清洗干凈后,放入具有封閉性并便于清掃和保持清潔的干凈地,場地的空氣應該過濾,且場地內地氣壓要高于外部氣壓,以防止外部塵埃侵入。
液壓元件、組件運輸時,應該注意防塵土、防雨,對長途運輸特別是海上運輸的液壓件一定要用防雨紙或塑料包裝,放入適量的干燥劑。