眾多液壓油品種中應用最廣泛的是抗磨液壓油,正因為被普遍使用,所以生產的廠家也多,市場銷售的各種品牌另另總總,但品質迥異,良莠雜陳,選用需謹慎。
所謂抗磨液壓油,按照ISO6743亦即GB/T7631.2液壓油(液)產品分類標準所述:抗磨液壓油,其產品符號HM,它是在普通液壓油HL的基礎上,增加并改善抗磨性。使之可適用于有抗磨要求的液壓系統。
反映抗磨液壓油抗磨特性的技術指標
最能反映抗磨液壓油抗磨特性的技術指標,在新版國家標準GB11118.1-2003中有明確規定:1)FZG齒輪試驗機法,2)葉片泵試驗法,3)磨斑直徑。其中,磨斑直徑(四球機法)無論普通液壓油(HL)、抗磨液壓油(HM)還是高壓抗磨液壓油(HM-優級品)均需測試,而測試結果都以“報告”標示。也就是說,此指標僅需實測值,并無規定值,即不受控制。因此僅僅依據磨斑直徑來判斷油品抗磨或非抗磨,是不夠的。對于抗磨液壓油來說,齒輪機試驗/失效級才是主要用于判斷抗磨性能的方法和標準。另外,新版標準規定,抗磨液壓油和高壓抗磨液壓油還需通過葉片泵試驗,而高壓抗磨液壓油則需通過雙泵(葉片泵,柱塞泵)試驗。 細究抗磨液壓油和高壓抗磨液壓油的區別在于:高壓抗磨液壓油與抗磨液壓油的理化指標完全相同,但在此基礎上增加了丹尼森(Denison)高壓葉片泵(T5D 17.5MPa)和柱塞泵(P46 35MPa)臺架試驗,并需完全滿足HF-0規格。目前,在我國只有企標生產。
液壓系統的壓力區分與對應油選
1 液壓系統的壓力區分
系統壓力:7.0MPa以下,系統溫度:50℃以下為中低壓場合,可使用普通液壓油HL。
系統壓力:7.0~14.0MPa, 系統溫度:50℃或50~80℃時,為中高壓場合,可使用抗磨液壓油HM。
系統壓力:14MPa以上,系統溫度:80~100℃。應使用高壓抗磨液壓油。
2 抗磨液壓油按組成分類
有灰型和無灰型;所謂有灰抗磨液壓油通常稱為“鋅型”,又分成“高鋅”和“低鋅”兩種,前者ZN%大于0.03%,后者ZN%小于0.03%。有灰型的抗磨性好,其他一般。無灰型在抗銀,銅部件腐蝕、水解穩定性、破乳化及過濾性方面與有灰型相比更好,而抗磨性一般。
3 正確使用抗磨液壓油
首先要選對油:必須依據液壓系統的設計參數、運行工況、環境溫度等,選擇合適的黏度等級。黏度偏大,會使運行系統壓力降和功率損失增加,黏度過大則在寒季難啟動。黏度偏小,泵的內泄漏增大,容積效率降低。黏度過低系統壓力下降,油溫升高,磨損增加易造成系統控制失靈。必須要有良好的潤滑性,以保證系統的重要部件不被磨損,減少故障。(尤其抗磨液壓油要求更為突出)。與彈性密封件、涂料等非金屬材料有良好的適應性。不會產生金屬腐蝕、涂料溶解、橡膠的過分膨脹。良好的抗泡沫性和空氣釋放性。具有良好的可過濾性。一定程度的清潔性。考慮經濟性,選對的,不一定要選最好的。
4 抗磨液壓油的應用或使用
隨著液壓技術迅速發展,液壓油的規格將不斷進行修訂。主要表現在三個方面:
液壓系統壓力由原來的14.20MPa提高到17.35MPa,系統壓力升高,功率增大,油泵的負荷越來越大,導致液壓油的極壓抗磨性需大幅提高。
隨著液壓裝置的高壓、小型化和油液流速變大,使油品在油箱中的停留時間變短,油溫增高;從55℃提高到80℃,促使油品要有更好的熱氧化安定性,同時,油溫提高使油中溶解的空氣增多,因此,對液壓油的空氣釋放性提出更高要求。頻繁循環使泡沫消失、水分分離變得困難,因此油品要有良好的抗泡性和水解安定性。
液壓系統引入電液伺服閥和比例電磁閥后,這些部件靈敏度高,配合間隙小,結構復雜,精密度高。要求油液清潔度高,過濾性好。
抗磨液壓油使用時的要點關注
1 水對液壓系統的危害及對策
水對液壓系統的危害主要有:
1)水能與液壓油起反應形成酸、膠質、油泥并能析出油中添加劑。
2)水會降低液壓油的潤滑性,加速高應力部件的磨損。
3)水能造成控制閥的粘結,在泵入口或其他低壓部位產生氣蝕損害。
4)水的存在會腐蝕或銹蝕金屬。
基于水對液壓系統和液壓油的上述危害,液壓油中含水量有成文的規定:出廠液壓油水分不大于0.03%,一般液壓系統允許小于0.1%的水分存在,精密設備含水控制在0.03-0.05%。
水分進入液壓系統的途徑有機械密封不好、冷卻盤管滲漏、環境濕熱造成油箱呼吸水分帶入、雨雪,融冰產生水污染。
解決方法和對策:加強油中水分的監測、室外設備用防風雨篷遮蓋、加強系統密封措施、油箱呼吸孔加裝干燥器、安裝在線真空過濾器。
2 空氣進入液壓系統的危害及對策
空氣能給液壓系統帶來很大危害,但大部分用戶只是在設備內產生大量泡沫,致使油品從油箱溢出時,才注意到空氣也是一種潛在污染物。其實空氣還會帶來諸多問題:
1)空氣的可壓縮性,導致系統會降低壓力的有效傳遞,從而降低物料輸送量或降低動力傳遞的效率。甚至發生設備軟操作,爬行等問題。
2)氣穴現象,空氣所造成的氣穴現象能增大磨損和噪音。
3)氧化現象,油品的氧化速率與油品和空氣的接觸面成正比,而油中氣泡的存在,大大增加了空氣與油品的接觸面,增大了油品氧化的可能性。
空氣進入液壓系統的途徑有:系統吸油不充分(油泵漏氣)、泵的吸入口離開油箱液面太高、設備管路有泄漏。
解決方法和對策:保證泵的吸油充分,吸油管不漏氣,在系統最高處安裝排氣閥。
3 油中顆粒物對液壓系統的危害和對策
液壓設備的控制系統日趨精密,伺服閥的間隙小至3微米,液壓油中污染顆粒(外界侵入、添加劑不溶物)會造成閥芯磨損、閥孔堵塞導致控制失靈。
對策:
1)使用高清潔度的液壓油,通常液壓油的清潔度達到NAS7級亦即ISO16/13級別,才能稱作清潔液壓油。
2)液壓系統中增加微細過濾器。
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