1液壓系統(tǒng)清洗的意義[1]
從使用的角度看,液壓系統(tǒng)正常工作的首要條件是系統(tǒng)內(nèi)部必須清潔。在新的設(shè)備運(yùn)行之前,或一臺(tái)設(shè)備經(jīng)過(guò)大修之后,液壓系統(tǒng)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(nèi)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(chǔ)存、搬運(yùn)而造成污染。在油箱的制作過(guò)程中,可能積聚銹、漆片和灰塵等,雖然油箱在使用前經(jīng)過(guò)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(guò)程中都有可能將污染物帶入系統(tǒng)。即使新的油液也會(huì)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(shè)備投入運(yùn)行后不久就有可能發(fā)生故障,而且早期發(fā)生的故障往往都很嚴(yán)重,有些元件例如泵、馬達(dá)有可能會(huì)遭到致命性的損壞。
元件清洗和系統(tǒng)沖洗的目的就是消除或zui大限度地減少設(shè)備的早期故障。沖洗的目標(biāo)是提高油液的清潔度,使系統(tǒng)油液的清潔度保持在系統(tǒng)內(nèi)關(guān)鍵液壓元件的污染耐受度內(nèi),以保證液壓系統(tǒng)的工作可靠性和元件的使用壽命
2元件的清潔度及其評(píng)定
元件清潔度是反映元件內(nèi)部殘留污染物含量的一項(xiàng)指標(biāo),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(nèi)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(nèi)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(shù),以ISO4406固體顆粒污染度等級(jí)表示。
由于目前油液污染度評(píng)定普遍采用顆粒計(jì)數(shù)法,因而元件清潔度也普遍采用單位濕容積顆粒數(shù)的表示方法。
評(píng)定液壓元件的清潔度可以采用以下方法:
(1)晃動(dòng)涮洗法向元件內(nèi)注入一定量的清潔試驗(yàn)液并將元件密封,用機(jī)械方法強(qiáng)烈晃動(dòng)元件,使元件內(nèi)部的污染物全部沖刷到試驗(yàn)液中,然后對(duì)試驗(yàn)液進(jìn)行污染度測(cè)定
(2)試驗(yàn)臺(tái)沖洗法將元件接入預(yù)先凈化的試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)中,使試驗(yàn)液循環(huán)通過(guò)元件,,將元件內(nèi)部的污染物全部沖刷到試驗(yàn)液中,然后從系統(tǒng)中采集樣液進(jìn)行污染度測(cè)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(xì)沖洗零件濕面積,然后收集全部溶劑并測(cè)定其污染度。
晃動(dòng)涮洗法是一種簡(jiǎn)便易行的元件清潔度檢測(cè)方法,主要適用于靜態(tài)元件,如導(dǎo)管、管接頭、軟管、過(guò)濾器殼體及油箱等;試驗(yàn)臺(tái)沖洗法主要用于檢測(cè)動(dòng)態(tài)元件的清潔度,如液壓泵、液壓馬達(dá)、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(cè)試結(jié)合起來(lái),可以有效的控制元件的清潔度,并簡(jiǎn)化測(cè)試過(guò)程。當(dāng)元件經(jīng)過(guò)清洗并達(dá)到規(guī)定的清潔度要求時(shí),可以認(rèn)為元件和系統(tǒng)為一個(gè)整體并具有同等的污染度水平。這樣,測(cè)得的系統(tǒng)油液污染度也就是元件的清潔度,而不需要進(jìn)行容積換算。
典型液壓元件的清潔度等級(jí)見(jiàn)表1(原機(jī)械工業(yè)部“液壓元件及系統(tǒng)清潔度管理規(guī)范”制定組擬訂,1985年)。
表1典型液壓原件清潔度等級(jí)
液壓元件類型
優(yōu)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(dá)
16/13
18/15
19/16
液壓缸
16/13
18/15
19/16
擺動(dòng)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(duì)液壓系統(tǒng)各個(gè)元件的清洗
液壓元件在加工、裝配和維修等過(guò)程的每一個(gè)工藝環(huán)節(jié)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(tǒng)后,在系統(tǒng)油液沖刷和機(jī)械振動(dòng)等的作用下,元件內(nèi)部固有的污染物會(huì)從粘附的表面脫落而進(jìn)入油液中,使系統(tǒng)受到附加污染。因而在元件裝配入系統(tǒng)前必須采取清洗措施,使元件達(dá)到要求的清潔度。
常用的清洗方法有浸漬清洗,機(jī)動(dòng)擦洗,超聲波清洗,加熱揮發(fā)物和酸處理法等。使用時(shí)還可以把這些方法加以組合或進(jìn)行多步清洗,依次在相鄰的兩個(gè)或三個(gè)清洗槽(機(jī))中清洗,由于各清洗槽(機(jī))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(shè)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(dòng)態(tài)之中,浸漬時(shí)間4~8小時(shí)。對(duì)于油污嚴(yán)重的零件,清洗時(shí)還需要手工擦抹。
機(jī)動(dòng)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(wǎng)式濾油器,老是用硬的鋼絲刷,有時(shí)會(huì)損壞過(guò)濾芯或改變過(guò)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(guī)格為M20的綠色碳化硅磨料粘接而成。
超聲波清洗利用適當(dāng)功率的超聲波射入清洗液中,形成點(diǎn)狀微小空腔,當(dāng)空腔擴(kuò)大到一定程度時(shí),突然破滅,形成局部真空,周圍的流體以很高的速度來(lái)填補(bǔ)這個(gè)真空,產(chǎn)生具有幾千個(gè)大氣壓的的強(qiáng)大聲壓和機(jī)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(shí)間短,清洗質(zhì)量好,還能清洗形狀復(fù)雜而人工又無(wú)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(duì)過(guò)濾器這種多孔形物質(zhì),有吸收聲波的作用,可能會(huì)影響清洗的效果。
加熱揮發(fā)法適用于一些特殊的污染物的處理,即加熱后可以揮發(fā)掉的,但是這種方法不能將液壓元件內(nèi)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(chǎn)生耐腐蝕膜。對(duì)不同的金屬材料采用不同的酸洗液。
根據(jù)系統(tǒng)受濕表明面積來(lái)決定系統(tǒng)元件的清潔度的規(guī)則,清洗的重點(diǎn)是占系統(tǒng)總受濕表明面積高的元件。因此,清洗的主要對(duì)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(jīng)充分清洗,對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的污染影響不大。
多數(shù)工廠的做法是:在裝配前硬管進(jìn)行酸洗-中和-水洗-干燥-除油;軟管和接頭以及外購(gòu)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(zhí)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(shí)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(shí)要注意兩點(diǎn):a、順螺紋方向纏繞;b、纏后的生料帶應(yīng)距螺紋端部留出2~3扣的螺紋長(zhǎng)度,否則,超出的部分在擰緊過(guò)程中回被切斷進(jìn)入系統(tǒng)。
管道安裝前要清理出內(nèi)部大的顆粒雜質(zhì),禁止管內(nèi)留有石塊、破布等雜物。管道安裝中若有較長(zhǎng)時(shí)間的中斷,要及時(shí)封閉好管口防止雜物進(jìn)入系統(tǒng)。為防止焊渣、氧化鐵皮侵入,建議管道焊接采用氣體保護(hù)焊如氬弧焊。
液壓缸是安裝在一個(gè)單獨(dú)的預(yù)清洗油箱系統(tǒng)中,用預(yù)清洗油液進(jìn)行循環(huán)沖擊清洗。所需油量至少是液壓缸容量的5倍以上,通常經(jīng)過(guò)5次反復(fù)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(chǎng)地的空氣應(yīng)該過(guò)濾,且場(chǎng)地內(nèi)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(yùn)輸時(shí),應(yīng)該注意防塵土、防雨,對(duì)長(zhǎng)途運(yùn)輸特別是海上運(yùn)輸?shù)囊簤杭欢ㄒ梅烙昙埢蛩芰习b,放入適量的干燥劑。