前言
液压油是液压系统的血液,常见故障就是液压系统的控制元件被堵塞,如高灵敏度的控制阀等。这些控制元件价格昂贵,更换成本高,除去液压系统的停机损失之外,液压系统的每一次故障所造成的成本,也是非常昂贵的。。
一般而言,液压元件被堵塞,第一反应一定是液压油的问题,是“脏了”。也不讳言,的确是液压油的问题。不过,高精密的液压系统是基本上完全封闭的,液压油是怎么“变脏”的?特别是价格不菲的名牌液压油,又怎么会“变脏”呢?
口语上说的变脏,科学的解释是漆膜。所谓漆膜在工业液压系统中,是润滑油在高温、高压、有氧、金属催化的条件下,经过一系列的化学反应,生成稳定的不溶于油的高分子烃类聚合物。漆膜具有强极性,具有很强的粘性,呈黄褐色。漆膜与水份或其它颗粒物结合,迅速扩大,增加摩擦,加速氧化,形成大颗粒固体物,进而堵塞液压控制元件,形成故障。
漆膜的形成分为四个阶段:第一阶段是润滑油分子在高温、高压情况下裂解,形成活泼的自由基,夺取其它分子的氢原子,形成链式老化,生成有机过氧化物。第二阶段为链的不断反应,扩大对分子稳定性的破坏。第三阶段为开链反应,过氧化物分子进一步分裂成两个活泼的自由基,生成多数含氧化合物,即醇、酸和水等有机化合物。第四阶段是不溶性有机化合物,在金属部件的催化下,进一步聚合为稳定的固体不溶物。
分析漆膜的形成过程,有两个关键节点,那就是在第一阶段,要使用适合的基础油,以期不致于在应用环境中发生裂解氧化,其氧化安全定性要能够覆盖应用环境。另一方面是在第四阶段,要避免生成不溶于油的高分子有机化合物;实践中主要是两点:避免金属催化和减少水分子的存在。
综合实践观点来看,液压油的使用与管理,要实现系统的长期稳定运行,避免漆膜的形成损害,首先要选择适合的液压油。
不同的液压元件对所用的液压油都有一个最低的配置要求,因此选择液压油时,应注意液压件种类及其使用的材质、密封件和涂料等与液压油的相溶性,保证各运动副润滑良好,使元件达到设计寿命,满足使用性能的要求。液压泵是关键液压元件,对液压油的黏度和黏温性能最敏感,常常作为选择液压油的重要依据(有伺服阀的,应当以伺服阀为依据)。各种液压泵对液压油黏温性能的由小到大为:
叶片泵<螺杆泵<齿轮泵<柱塞泵
另外,对液压油的使用监控。特别是漆膜形成特性的监控也非常重要,根据应用而言,一般需要跟踪监测以下指标,以预先发现液压油的老化特性,提前预防,控制系统损坏与停机损失。