大型压机液压系统油液污染控制

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0il Pollution Control on Hydraulic System of Heavy Duty PressWang Jianguo，Liu Jun，Du DongxueAbstract：Origin of oil pollution substance and its harm to hydraulic system have been analyzed，and control meth-ods for oil cleanliness of heavy duty press hydraulic system have been introduced as wel1.The practice has proved thatadvanced design theory and severe assembly quality control are required to guarantee oil cleanliness of the system。

Key words：heavy duty press；hydraulic system；oil polution control液压传动装置由于其具有控制精度高、响应快、操作平稳、易于实现输出很大的作用力等特点↑年来，随着科学技术的发展，制约高压液压系统发展的-些关键技术取得突破，高压液压技术得以迅猛发展，使得液压传动技术广泛应用于各类大型压机。同时，液压传动设备又有其薄弱的方面，抗污染能力低是其中较为突出的弱点。

据相关资料介绍，液压系统 70% ～80%的故障是由污染的工作介质造成的。由于污染，液压元件的实际使用寿命往往 比设计的寿命短。实践证明，控制液压系统的污染是提高系统可靠性和延长元件使用寿命的有效途径。

1 液压系统污染物的危害及原因分析液压系统中的污染物，是指混杂在工作油液中对系统可靠性和液压元件寿命有害的各种物质。按污染物状态可分为三大类：固体颗粒、液体及气体。油液污染可导致液压系统失效，尤其是固体颗粒的危害最严重。

1.1 固体颗粒污染物的来源及危害固体颗粒污染物主要来 自大型压机液压设备的安装、液压装置的生产制造、系统运行磨损和外界侵入，其形状各异，没有规则的外形。固体颗粒污染物混入液压系统后会加速液压零件的磨损、研损 、烧伤甚至破坏。大颗粒的污染杂质亦有可能堵塞住阀的控制节流孔或使液压阀芯卡死，导致阀的动作失调甚至完全失灵，产生误动作甚至收稿日期：2012-08-0622造成事故。固体颗粒物在液压缸内会加速密封件的损坏，造成缸筒内表面的拉伤，使油缸内泄漏增大，造成油缸推力不足或者动作不稳定、爬行 、速度下降、产生异常的声响与振动。

1.2 液体污染物的来源及危害液体污染物主要是水，油液中水分的污染主要来源于热交换器泄漏 、密封失效、潮湿空气的冷凝、意外渗水及温度降低时，溶解水析出变为游离水。水最大的危害是：腐蚀金属表面；与添加剂作用产生胶质引起阀芯粘滞和过滤器堵塞；还会使工作油液乳化变质，使油液理化性能指标下降，缩短换油周期，增加设备运行成本。

1.3 气体污染物的来源及危害从大气中混入油液的空气溶入液压油中，使油液体积弹性模量降低，这就会造成液压系统刚性降低，压机泄压时振动冲击加剧，噪声增大；液压缸在低速运行时容易产生爬行、抖动现象；使气蚀”现象加剧；引起同步平衡系统响应慢，影响同步平衡精度控制。

2 液压系统油液清洁度等级标准和要求为了评定油液污染的程度，必须采用相关的标准。目前 国内液压行业普遍采用国际标准IS04406-1999、美国国家宇航局制定的NAS1638标准和 GB/Tl4O39-2002标准。这些标准互相并不矛盾，可以互相对照等效转换，根据检测单位的检测方式，采用其中任意-种均可。

2.1 NAS1638标准 《中国重型装备》CHINA HEAVY EQUIPMENTNo.1March 2013它是以颗粒浓度为基础，按照 100 ml油液中在给定的5个颗粒尺寸区间内的最大允许颗粒数划分为 14个污染等级。最清洁为00级，污染最高为 12级。

2.2 IS04406-1999国际标准以1 ml油液中的固体颗粒污染物的含量来划分等级，采用 3个等级号码来表示颗粒计数结果。这 3个等级号码分别对应三种尺寸的颗粒总数，即4 m，6 txrn和 14 m。它是以电子显微镜测量颗粒尺寸。

2.3 GB/T14039-2002标准(1)用 自动颗粒计数器计数的代号：用三个代码表示。第-个代码表示>4txm(c)总颗粒数；第二个代码表示>61xm(c)总颗粒数；第三个代码表示≥141xm(c)总颗粒数；(2)用显微镜进行分析时，用两个代码表示。

第-个代码表示>51.zm总颗粒数；第二个代码表示≥15Ixm总颗粒数。

2.4 液压系统清洁度等级要求液压系统是由各种液压元件组成的，不同的液压元件对油液的敏感程度不-样，导致其有不同的油液清洁度等级要求，采用的过滤器精度也不同，见表 1。

表 1 过滤精度与油液清洁度等级Table 1 Various filter precision andoil cleanliness classification液压系统 绝对过滤精度 NAS 1638 IS0 4406伺服系统 3 4～5 l3/10-14/1l比例系统 5 6～8 15/12～17/14常规液压系统 1O 9～1O l8/15-19/163 大型压机液压系统油液清洁度的控制技术3.1 系统油液的多重过滤控制针对大型压机液压系统的结构组成以及其系统的重要性，我们在系统中设置了多重过滤器，来保证系统中油液具有较高的清洁度，见图 1。

(1)加新油过滤控制新买的液压油，在装罐、运输、贮存过程中有可能生成胶体状氧化物或吸入外界粉尘及潮气，不-定是干净的。因此，在给系统加新油时，加油管路上设置有高精度过滤器，防止污染物进入油箱。

(2)循环过滤油液液压系统在工作时，-方面，-些存在于液压油缸及管路死角的脏物随着工作时间的推移会慢图 1 大型压机油液清洁度控制框图Figure 1 Block diagram of oil cleanlinesscontrol of heavy duty press慢回到油箱；另-方面，还有-部分脏物，是工作时各运动部位摩擦产生的固体颗粒污染物。这些污染物都会使工作油液的清洁度降低。因此，有必要设置单独的循环过滤装置，系统在工作时或非工作时，都可以将油箱中的油液进行连续过滤。

由于该装置采用高精度过滤器且 10 min左右可将油箱中的油液过滤-遍，从而保证了系统油液始终具有很高的清洁度。

(3)在线污染检测仪系统中设置有 CSIO00型油液污染在线检测仪。CSIO00污染检测仪是固定的测量设备，其作用是使用光学测量元件持续地检测液压润滑系统中的颗粒污染物。测量结果可以根据 IS04406-1999作为污染代码输出。该污染检测仪带有-个模拟电信号输出和-个用于输出所测污染等级的RS485接口。另外 ，它还可以在污染等级上升或下降时，向操作人员发出报警。

(4)压力管路过滤控制在压力泵出口设置高压过滤器，保证泵出口的压力油是清洁的。液压油从液压泵压力油口出来，经过连接管路至控制阀，这段管路有可能使油液污染，因此，在靠近控制阀的管路上再设置-个高压过滤器。这样，使得进入液压阀的油液经过多重过滤，充分保证了系统油液的清洁度。

(5)液压系统油温控制应注意控制系统的油温，系统油液最佳温度为40c《-50C。-旦温度达到 120℃，油液氧化变质而导致酸值提高的速度急剧增大，加剧油的氧化。大型压机液压系统采用冷却水来自动控制油液工作温度。

3.2 液压系统在安装过程中的污染控制液压管道是液压系统的重要组成部分，液压管道污染控制是保证液压系统清洁度的-个重要(下转第 26页)23No.1March 2013《中国重型装备》CHINA HEAVY EQUIPMENT度方向向两侧延伸到方焦罐底门的排焦位，从而得到顶部密封板的形状；同时，圆焦罐密封罩再以圆弧线向料斗长度方向中心线靠拢，以增强密封效果。

根据上述两种焦罐密封罩尺寸形状结合两种焦罐底门的最大外形尺寸，把料斗顶部密封板内部做成多条线段组成的不规则多边形，外部为中部带圆弧两端为矩形的形状 ，原则是：首先，顶部密封板的内部多条线段组成的不规则多边形空腔要确保两种形式焦罐的底 门装焦过程中自由开闭；其次，确保两种形式焦罐密封罩的横断面形状都能包容在顶部密封板的实体范围内，即实现装焦时焦罐密封罩与顶部密封板的对合，达到密封效果。

该结构的具体工作过程如下：当装焦时，圆焦罐密封罩和方焦罐密封罩的下口与装入料斗顶部密封板贴合，使焦罐和装入装置结合的内部形成密闭空间，再加上除尘风机的作用使内部形成负压，烟尘则在风机的作用下沿除尘管道到达地面除尘站，起到很好的防尘和除尘效果。

3 结论适应不同型式焦炉共用式干熄焦装入装置的成功研制，为我国干熄焦工程建设提供了-个很好的解决方案。使得各种复杂布局的老焦炉可以利用该技术，用最少的投资用上干法熄焦。该技术具有广阔的推广应用价值。

适应不同型式焦炉共用式干熄焦装入装置的成功研制和使用，不但使焦化厂实现了对原有焦炉的干熄焦技术改造 ，达到了焦炭干熄和余热发电的多重经济效益，提高了装备水平和 自动化水平，提高了焦炭质量、改善了大气环境，并且因为该系统是专门为满足不同型式焦炉共同使用同-套干熄焦设备而研发的，相对于传统的不同型式焦炉只能-对-的使用干熄焦系统而言，减少了- 套干熄炉、装入装置、鼓风装置等核心设备的投资，大大减少了用户的工程建设成本和设备的运行成本。该系统的应用为潍焦集团的节能减排 、循环经济发展起到了举足轻重的作用。