水电施工中如何防工程机械液压系统受污染
时间:2010-04-14 10:18:01    来源:中国城市轨道交通研究会

  作为水电施工企业,施工机械长期在野外高负荷工作,容易引起很多故障,其中液压系统是故障多发部位,据统计,工程机械液压系统的故障大约有70%是因该系统的污染引起。液压系统污染直接影响着机械设备的使用寿命及工程建设,如何有效地控制系统的污染,是确保工程机械安全可靠运行和提高经济效益的关键。
  本文以广西百色水利枢纽施工中设备使用为例,就如何控制液压系统受污染作如下简单分析。
  1控制污染物在维修过程中进入液压系统
  1.1液压系统中污染物的物理形态
  (1)固态污染物:主要有金属切屑、毛刺、硅砂、磨料、焊渣、锈片、添加剂和灰尘等固体颗粒。
  (2)液态污染物:一般包括不符合系统要求的油液、水、涂料和氯及其卤化物等。
  (3)气态污染物:主要是混入系统中的空气。
  1.2液压系统污染物的来源及控制
  1.2.1非工作状态下产生的污染
  主要有:系统在投入使用之前已存在的污染,主要是由于液压元件、管路、新油等出厂之前没有严格控制污染度指标,这一污染属先天条件造成,只有对液压油滤蕊加强检查,如发现污染物,及时更换滤蕊及液压油。
  1.2.2控制维修保养过程中污染物侵入
  (1)在广西百色水利枢纽项目部大修厂,建立了液压系统维修操作间,操作间单独隔离,与机械加工间或钳工间隔开,绝对禁止在露天、棚子、杂物间或仓库中分解和装配液压件。以保证液压件拆装、清洗在符合国家标准的净化室中进行,防止大气及灰尘污染。操作人员进入维修车间应穿戴纤维不易脱落的工作服、工作帽,以防纤维、灰尘、头发、皮屑等散落入液压系统造成人为污染,严禁在操作间内吸烟、进食;
  (2)提高维修人员的意识,避免在加油、更换或清洗元件时因操作水平或条件简陋等而带入污染物,液压元器件装配过程中,应采用“干装配”法,即清洗后的零件,为了不使清洗液留在零件表面而影响装配质量,应在零件表面干燥后再进行装配;装配时不准带手套,不准用纤维织品擦拭安装面,防止纤维类脏物侵入元件内;已装配完的液压元件、组件暂不进行^***时,应将它们的所有油口用塑料塞子堵住,回路安装时,软管管道必须经过酸洗、冲洗后用洁净的压缩空气吹净,方可接到执行元件上,中途若拆卸软管,要及时包扎好软管接头,接头体安装前也要用煤油清洗干净,并用洁净压缩空气吹干;
  (3)液压元件清洗新的液压件^***前,旧的液压件受到污染后都必须经过清洗方可使用,清洗过程中应做到以下几点:①清洗液只允许使用煤油、汽油以及和液压系统工作用油牌号相同的液压油;②液压件清洗应在专用清洗台上进行,要确保临时工作台的清洁度;③清洗后的零件不准用棉、麻、丝和化纤织品擦拭,防止脱落的纤维污染系统,也不准用皮老虎向零件鼓风(皮老虎内部带有灰尘颗粒),必要时可以用洁净干燥的压缩空气吹干零件;④清洗后的零件不准直接放在地面、钳工台和装配工作台上,而应该放入带盖子的容器内,并注入液压油;⑤已清洗过但暂不装配的零件应放入防锈油中保存,潮湿的地区要注意防锈。
  1.3及时更换液压油缸等元器件的防尘圈
  及时更换液压油缸等元器件的防尘圈,避免外界的污染物随着元器件的运动而侵入,这些颗粒以及装配颗粒、铸件上脱落下来的砂粒等内部颗粒会擦伤元件运动副表面并产生更多的新污染颗粒,及时更换是避免这些污染颗粒进入液压系统的最好方法。
  2加强对液压油品质的控制,避免由于油品污染对设备造成危害
  污染物混入液压系统,短期内会影响工程机械正常运行,长期必然缩短其使用寿命。
  2.1污染物对系统的危害
  2.1.1加速元件磨损,引发一系列故障
  污染颗粒在液压缸内会刮伤缸筒内表面,加速密封件的损坏,使泄漏增大,引起推力不足或者动作不稳定、爬行、速度下降、异常噪声等故障现象,严重影响系统的稳定性和可靠性。若系统中的磨损污染物得不到有效控制,会使系统元件进一步磨损,产生磨损的链式反应,最终导致系统元件的过早失效。
  2.1.2堵塞液压元件
  污染物会堵塞液压元件进出油口或其间隙,引起动作失调甚至完全失灵,影响工作性能或造成事故,还可能引起滤网堵塞,堵塞严重时会因阻力过大而将滤网击穿,完全丧失过滤作用,造成液压系统的恶性循环。
  2.1.3加速油液性能的劣化
  液压油中的污染颗粒长期存在,会与油液发生一些反应,反应的生成物会腐蚀元件。油液中水分可使油液粘度下降,破坏油膜,引起严重的机械磨损,可产生酸性物质,增加油液的酸值,腐蚀系统元件。空气的侵入会降低油液的弹性模量,引起油液氧化而变质,油液的氧化将劣化油液质量,降低润滑性能。
  2.2液压油品质的控制
  2.2.1液压油品质的要求
  (1)油的粘度要适当
  粘度过大会增加管路中的输送阻力,粘度过小则不能保证机械部分良好的润滑条件,加剧零部件的磨损,
  (2)良好的粘温特性
  粘温特性可以用粘温指数来衡量,工程机械的作业工况一般较为恶劣,作业过程中,系统的油温随负载及环境温度而变化,故粘温指数不得低于90。
  (3)良好的抗氧化性和水解安定性
  当氧化沉淀、粘度高以及所累积的酸液积累到一定极限时,将对整个系统造成致命破坏。从而使整机形成致命性损伤。
  (4)剪切安定性
  工程机械作业时,换向阀的频繁换向,节流元件的节流等都要求液压油有较强的抗剪切能力。
  (5)与密封材料相容性
  液压油会使与其接触的密封元件发生溶胀、软化、硬化等,使密封材料失去密封作用,引起更多的污染。
  (6)良好的抗磨性及润滑性目的在于降低机械磨擦,减小磨损,从而降低磨损引起的污染度。
  2.2.2定时检验液压油品质
  工程机械在使用过程要经常观察油质变化,可以从颜色、气味等简单判断,比如:若液压油呈乳白色混浊状,表明液压油进了水,液压油呈黑褐色,或出现刺激性臭味,表明液压油被高温氧化变质,广西百色水利枢纽项目部专门购置了一台油品分析仪器,定期对设备的液压油品质进行化验,一旦发现液压油污染严重,就立即更换油品。
  2.2.3控制液压油添加过程,防止污染物进入油箱
  (1)油箱注油前必须检查其内部的清洁度,不合格的要进行清洗,清洗完要注意吹干,防止水分进入油液,使油液变质产生胶状物质堵塞节流小孔,甚至使工程机械不能连续工作。
  (2)注油时必须加滤油网,滤油网应具有较高过滤性能,通油性能好,具有一定机械强度,清洗维护、更换滤芯方便,加油最好用加油车或净油机进行。
  (3)加油后,油箱要关盖严密,防止固体杂质混入油液,造成油液污染。
  2.3工作环境控制
  水电施工过程中,施工机械通常是在野外作业,为了减少粉尘污染,保持工作环境干净和空气湿度适中,尽可能采用“湿法”施工,每天用洒水车定时喷洒工地。此外,施工机械在雨天尽可能不要施工,防止水分进入系统,造成生锈引起的污染。
  3结语
  工程机械液压系统污染控制贯穿于设计、制造、施工、维修等过程,有效地控制污染必须从源头做起,这就要求每一步都要考虑到保洁措施,最大限度降低系统污染,确保液压系统能够安全、可靠地运行。