1液壓係統清洗的意義[1]

 從使用的角度看，液壓係統正常工作的首要條件是係統內部必須清潔。在新的設備運行之前,或一台設備經過大修之後,液壓係統遭到汙染是不可避免的,盡管液壓元件的製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、焊渣和油漆等汙染物。元件也可能由於不良的儲存、搬運而造成汙染。在油箱的製作過程中,可能積聚鏽、漆片和灰塵等,雖然油箱在使用前經過清理,但許多汙染物肉眼難以看到。在軟管、管道和管接頭的安裝過程中都有可能將汙染物帶入係統。即使新的油液也會含有一些令人意想不到的汙染物。必須采取措施盡快將汙染物濾出,否則在設備投入運行後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。

元件清洗和係統衝洗的目的就是消除或最大限度地減少設備的早期故障。衝洗的目標是提高油液的清潔度,使係統油液的清潔度保持在係統內關鍵液壓元件的汙染耐受度內，以保證液壓係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汙染物含量的一項指標，可以用以下幾種表示方法：

（1）元件單位濕麵積（與油液接觸的內壁麵積）的汙染物含量，mg/m2；

（2）元件單位濕容積（與油液接觸的內腔容積）的汙染物含量，mg/L；

（3）元件單位濕容積中大於5μm和15μm的顆粒數，以ISO4406固體顆粒汙染度等級表示。

由於目前油液汙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並將元件密封，用機械方法強烈晃動元件，使元件內部的汙染物全部衝刷到試驗液中，然後對試驗液進行汙染度測定

（2）試驗台衝洗法將元件接入預先淨化的試驗台係統中，使試驗液循環通過元件，，將元件內部的汙染物全部衝刷到試驗液中，然後從係統中采集樣液進行汙染度測定。

（3）拆卸衝洗法將元件外部徹底清洗後，把元件全部拆卸，用清潔劑仔細衝洗零件濕麵積，然後收集全部溶劑並測定其汙染度。

晃動涮洗法是一種簡便易行的元件清潔度檢測方法，主要適用於靜態元件，如導管、管接頭、軟管、過濾器殼體及油箱等；試驗台衝洗法主要用於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，如果將元件裝配後的清洗工序與元件清潔度測試結合起來，可以有效的控製元件的清潔度，並簡化測試過程。當元件經過清洗並達到規定的清潔度要求時，可以認為元件和係統為一個整體並具有同等的汙染度水平。這樣，測得的係統油液汙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“液壓元件及係統清潔度管理規範”製定組擬訂，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

比例控製閥

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在裝配前對液壓係統各個元件的清洗

液壓元件在加工、裝配和維修等過程的每一個工藝環節後不可避免地殘留留有汙染物。清潔度不符合要求地元件裝入係統後，在係統油液衝刷和機械振動等的作用下，元件內部固有的汙染物會從粘附的表麵脫落而進入油液中，使係統受到附加汙染。因而在元件裝配入係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，由於各清洗槽（機）清洗汙染度不同，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），並在清洗液中通人壓縮空氣或蒸氣，使清洗液處於動態之中，浸漬時間4～8小時。對於油汙嚴重的零件，清洗時還需要手工擦抹。

機動擦洗可采用軟毛刷子刷去汙物，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的綠色碳化矽磨料粘接而成。

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衝擊力（即空化作用），使置於清洗液中的零件表麵上的汙染物剝落。此種方法清洗時間短，清洗質量好，還能清洗形狀複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。

加熱揮發法適用於一些特殊的汙染物的處理，即加熱後可以揮發掉的，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麵汙染物去除以後，放入有CrO3、H2SO4和H2O配合的溶液中浸漬，使表麵產生耐腐蝕膜。對不同的金屬材料采用不同的酸洗液。

根據係統受濕表明麵積來決定係統元件的清潔度的規則，清洗的重點是占係統總受濕表明麵積高的元件。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，對係統產生的汙染影響不大。

多數工廠的做法是：在裝配前硬管進行酸洗－中和－水洗－幹燥－除油；軟管和接頭以及外購元件用煤油或汽油清洗－吹幹。

軟管必須在管道酸洗，衝洗後方可接到執行器上，安裝前要用潔淨的壓縮空氣吹幹淨。中途若拆卸軟管，要及時包紮好軟管接頭。

接頭體安裝前用煤油清洗幹淨，並用潔淨壓縮空氣吹幹。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、纏後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係統。

管道安裝前要清理出內部大的顆粒雜質，絕對禁止管內留有石塊、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係統。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係統中，用預清洗油液進行循環衝擊清洗。所需油量至少是液壓缸容量的5倍以上，通常經過5次反複衝洗後，才可以衝洗幹淨。

所有零件清洗幹淨後，放入具有封閉性並便於清掃和保持清潔的幹淨地，場地的空氣應該過濾，且場地內地氣壓要高於外部氣壓，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，放入適量的幹燥劑。4對液壓係統在總裝後進行的衝洗。

由於液壓係統在裝配過程中必然會形成汙染物，例如：在裝配管路，接頭和螺塞等帶螺紋的零件上的鍍層，毛刺和附著物由於相互摩擦而脫落，被擠入係統裏形成汙染等，所以對液壓係統在總裝後進行清洗是非常必要的。這裏一般是通過紊流衝洗來使汙染減小到最小。

 液體從一個表麵衝走顆粒並攜帶至下遊的能力正比於液體在元件表麵的能量的大小。在層流流動中，元件的表麵有一個液體的穩態層，作用於元件表麵的作用力很小，從液流研究中得到的實驗數據表明，液體中流速各不相同，液體中心的速度最高，管壁出液體流速為零。如果一個顆粒太小而潛入層流邊層（速度為零、靠近液體表麵的靜止層），則通過衝洗就不能將其除去。要除去一個顆粒，該顆粒直徑就應該是層流邊層厚度的兩倍

因此要提高衝洗效率，采用紊流衝洗是最有效的，劇烈的紊流能夠減小層流層的厚度並衝刷管壁，將顆粒卷走。

 紊流程度的大小由雷偌數決定：

式中v――液流的平均流速（m/s）；

 D――液流的水力直徑（m）；

――液體的運動粘度（m2/s）；

為了確保紊流，Re應大於13800。在2320<Re<13800時，層流，紊流的可能性都存在，但紊流的情況居多。雷偌數和衝洗效率之間的關係表明，普通采用小流量的衝洗效果是不佳的，如果流量增大但是仍然在室溫下衝洗效果也不好，除非采用低粘度的油液。為了確保較高的雷偌數和紊流，可以采用以下方法。

（1）提高流速，衝洗流速應為實際工作的流速的2～2.5倍；

（2）如果條件允許，可使用熱衝洗液（85度）；

（3）使用的粘度的液體，適用於單個的液壓元件或簡單回路，是十分有效的；

（4）使液體產生振動，衝洗時借助外力振動係統，如木棒敲擊管道。

對液壓係統的衝洗的關鍵工作是對不同清潔度要求的係統選配不同的過濾裝置。另外，根據衝洗的不同階段應該采取不同的過濾精度的濾芯及濾材。為了有效提高過濾效率和減少過濾時間，一般不選擇精度高於20μm的濾芯。

對要求達到NAS10級的液壓係統，可以選用精度20μm的濾芯。

對要求達到NAS8級的液壓係統，可以選用精度10μm的濾芯。

對要求達到NAS7級的液壓係統，可以選用精度3～5μm的濾芯。

對要求達到NAS6級的液壓係統，可以選用精度1～3μm的濾芯。

剛開始衝洗時，應首先除去大顆粒物質。衝洗一段時間，由於濾網前麵汙染物不斷增多，泵出口壓力將漸漸增加，當泵的出口壓力增加到一定值後，更換濾網，繼續衝洗，直到泵的出口壓力升高到一定值所需時間足夠長為止。

衝洗設備的配置方式主要有兩種，一種是在線的，主要使用係統的油箱和過濾器；另一種為離線過濾，也稱為腎循環式。衝洗通常采用離線方式，如圖1所示，並采用回油過濾，原因是回油壓力較低而且脈動不大。離線方式衝洗的優點是可以在衝洗設備上添加加熱器以提高衝洗效果，也可以使用容量大耐汙染程度高的離心泵代替係統泵，以提高衝洗流速，同時可避免係統泵被損壞。一般不允許用係統泵進行衝洗。

圖1

對於在線式回路，用衝洗板將各種控製閥短接，將執行元件用膠管接成短路，用衝洗介質衝洗。當達到規定的清潔度後，再換成工作液重新衝洗。達到清潔度後，將衝洗板去掉，換上各控製閥，使其動作，繼續衝洗，直到達到要求。然後再接好執行元件，用正式動力源低壓循環衝洗，各種控製元件按設計規定順序動作，工作液達到規定清潔度後合格。在線式回路適用於係統清潔度要求較高或在循環酸洗時酸洗介質已達到一定清潔度的場合。

液壓係統的安裝和衝洗，可以按如下步驟進行：

在未安裝敏感元件（如伺服閥等）之前，將管道及對汙染物不敏感元件先裝配起來，並將管子端部密封嚴實。

用跨接線代替敏感元件，將液壓回路連接起來，並充液加壓，進行衝洗，達到規定的清潔度為止。

完成上述工作後，清理現場並安裝敏感元件。

係統的衝洗安排在安裝敏感元件之前，是為了避免汙染物損傷這些元件的光潔的表麵，同時也避免了衝洗時的壓力損失。選擇的衝洗回路應跳過敏感元件，並盡可能減少流動阻力。衝洗時應避免髒油通過已經衝洗幹淨的管道，對於較複雜的係統，可選擇回路先從支路衝洗到主管道，然後將支路與主管道隔開，再衝洗主管道，在衝洗回路的回油路上，裝設濾油器或濾網，衝洗初期由於雜質較多，一般采用80目濾網，衝洗後期改用150目以上的濾網。

為了提高衝洗效果，在衝洗過程中的液壓泵以間歇運動為佳，其間歇時間一般為10～30分鍾，可在這一間歇時間內檢測衝洗效果。在衝洗過程中，為了有利於管內壁上的附著物脫落，可以用木棒或橡皮錘等非金屬錘輕輕敲擊管道，可連續或間歇地敲擊。

衝洗介質通常是實際使用的液壓油或試車油。避免使用酒精、蒸氣等，以防腐蝕液壓元件、管道、油箱及密封件等。

衝洗液的用量一般以油箱工作容量地60％～70％為宜，衝洗時間不要太長，一般為2～4小時，在特殊情況下不超過10小時。衝洗效果以回路過濾網上無汙染雜質為標準。衝洗後的液壓油需要經過質量檢測才能確定能否繼續使用。

為了防止外界濕潤的空氣引起鏽蝕，液壓泵應繼續運轉，直至油溫恢複正常為止，再將衝洗油排除幹淨。

衝洗過程中還應該注意：

（1）油箱要封閉，減少現場空氣中顆粒進入油箱的機會；

（2）相油箱中加入衝洗油時應使用帶過濾器的加油小車，以濾除桶裝油中的汙染物；

（3）更換濾芯時暫停衝洗泵，注意不要帶入雜質；

（4）對排空和排汙要定期進行，以確保係統充滿，並及時排出氣體和汙染物。

（5）在衝洗的前期，油中水分蒸發很重要，在衝洗油箱上應有蒸汽逸出的窗口。

（6）衝洗合格後在抽出衝洗油、管線使用前要注意保護，以免汙染物進入係統。

5小結

裝配前的元件清洗和裝配後的係統衝洗對新投入使用的液壓係統是絕對必要的，任何抱有僥幸心理而放棄清洗都會對設備帶來致命的損害。經過嚴格的衝洗後，可以減少和避免係統調試和早期運行中的故障，縮短係統的調試周期，減少不必要的損失。但是，係統的汙染控製是一個不斷進行的過程，不可能一勞永逸，在係統的運行期間還要定期檢測油液狀態，並控製汙染物使其保證在係統允許的清潔度範圍內。

行業中國 - 中國 麻豆一区二区三区蜜桃免费在線 門戶  新聞資訊 發表於：2010-03-02 10:23:41