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[摘 要] 本文概述了冶金机械中液压油及液压液的作用,以及在生产中如何正确选用及维护液压油和液压液。
[关键词] 液压设备 液压油 液压液
1、引言
在冶金机械中大量用电动机、减速机和各种机械机构来传递能量,分配能量,改变速度,改变轧件运动方向,改变传动力矩等。特别是在钢铁生产设备向大型化、连续化、高速化、自动化方向发展的过程中,又因液压设备具有结构紧凑,工作平稳,反应快,输出力大,调速范围宽,速度刚度大,易于综合控制等特点,使其应用范围越来越广泛,然而在现实生产中,由于对液压系统的特性认识不够而错误的选用液压油,对产品及设备本身带来很大的影响,很多液压设备的损坏都是液压油的选用不当引起的
2、液压油的选用
液压油应具有适当的粘度,良好的粘温特性,良好的润滑性,能抗氧化,防锈蚀,难燃烧,不易乳化,不损坏密封材料,无毒,且有一定的消泡能力。
选择液压油时,应根据泵的种类、工作温度、系统的压力等条件,确定适用的粘度范围,再选合适的液压油种类。
目前,常用液压油在使用中应注意以下几个问题:
1)机械油不应再使用。尽管机械油产量大、价格便宜,但抗氧化稳定性差,高温时易产生胶质物堵塞液压元件,加速元件磨损,使系统可靠性降低。而且机械油粘温性和抗泡沫性差。因此不宜把它当液压油选用,可做一般机械润滑油用。
2)汽轮机透平油也不宜做液压油使用。虽然汽轮机透平油的抗氧化和稳定性好,但边界油膜强度低,易使液压件磨损。
3)普通液压油。由于它含有抗氧化、抗腐蚀、油性、增粘、防锈、抗泡沫等添加剂。所以油液使用性能好,换油周期较长。因此,普通液压油最适宜于0℃以上的低、中压级液压系统。
4)抗磨液压油。它是在普通液压油的基础上再加入极压添加剂制成的。特别适用于钢对钢的摩擦副,可显著延长元件使用寿命,增加液压系统工作的可靠性。
5)按油泵的类型推荐的选油粘度范围见表
6)低温液压油。对于在室外工作,环境温度变化较大或环境温度低于-15℃的高压、高速液压系统,需要采用低温液压油。
7)一般在使用中要防止不同牌号矿物油的混合。即使要配制所需粘度的调合液压油,也必须经油质化验部门,通过科学鉴定后方可使用。
8)控制油液污染,保持液压油的清洁。系统补充加新油时,首先要确认新油牌号是否与系统用油相符。其次最好经过补油过滤小车或其它过滤装置注油。过滤精度一般为20-25μm。对伺服系统可用10μm过滤精度。
9)在使用油液过程中,要充分发挥系统中在钱过滤器的作用。不准用粗过滤器代替精过滤器,甚至不用过滤器。并且,过滤器或滤芯,要按使用条件制订出定期更换或清洗滤芯的时间。如一米七轧机液压系统滤芯更换或清洗时间是,伺服系统为4-6周,一般传动系统为一季度清洗一次。
3、液压液的选择
冶炼与轧钢等靠近高温热源和有火灾危险的液压系统,不宜采用矿物油,而应尽量采用难燃液压液作为工作介质。
在选用各类难燃液压液时要注意,脂肪酸酯难燃性不佳;磷酸酯价格昂贵且易水解;油包水和水包油型乳化液润滑性不良,且只能在0℃以上的环境下使用。故这些液压液用量均不大。但高水基液效果很好,目前国内正在研究开发,国外也刚开始工业试用;目前世界上用量最大的还是水—乙二醇液,我国已投入工业生产和推广应用。在许多大型钢铁企业的液压系统中,已经应用了水—乙二醇难燃液压液。水—乙二醇液与矿物油相比有许多不同之处,在液压系统选用时必须与矿物油区别对待,在液压系统选用水-乙二醇液时要注意:
1)在工作压力方面,通常将液压泵降压使用,其工作压力以额定压力的60-70%为宜。并且机器寿命与检修周期仅为采用矿物油时的一半。
2)泵的转速。因其润滑性不佳,滚动轴承的寿命只有采用矿物油时的1/2-1/5。所以,泵的转速希望在1500r/min以下,国外常用在1200r/min以下
3)油箱。因其消泡性差,油箱容量要大。油箱容量一般为泵流量的7倍以上。回油管必须插入液面内,以免搅动造泡。要用密封式油箱,以防水分蒸发。空气孔直径应小些,并用25μm的气滤器。为防上气蚀,油箱宜做成瘦高型。泵的位置尽量低于液面。吸油管直径宜大,以减少吸入阻力。若为负压吸入,其最大吸入真空度不大于0.033-0.132MPa。油箱内不能涂漆,以免液压液导致油漆溶胀剥落。油箱外表涂漆,也要用适应性好的过氯乙烯漆或环氧漆,并且要及时擦净沾附在表面的工作液。水-乙二醇对钢铁有良好的液相和气相防锈性,所以在使用中箱内表面不会生锈。
4)该液压液必须严格过滤。为减少吸入阻力以免气蚀,泵吸口滤网比矿物油用的要稀些,一般为80-100目,在压力管路上可装25μm的精滤器。因该液比矿物油难过滤,过滤器的能力常为矿物油用的2倍。滤芯要选用金属材料的。更换滤芯的周期为用矿物油时的1/3
5)该液对铸铁,碳钢,不锈钢,紫铜均有良好的防锈性。又因它是碱性水溶液,故对两性金属均有腐蚀性,如Al、Zn、Cd、Mg及其合金在液压系统中均不宜采用。HDM-88液對铝青铜也有良好的防锈性,但腐蚀黄铜。
6)用于矿物油的许多非金属密封件,均可适用于该液压液,如丁腈橡胶,氯丁橡胶,氟化橡胶,丁基橡胶等。但聚胺酯橡胶,硅橡胶,皮革、软木、纤维、一般的滤纸等均与它不相容,不能采用。塑料类物质可用。
7)该液易起泡,故蓄能器不能选用气液直接接触式,其它形式不限。
8)乙二醇选用其它需要注意的问题
(1)乙二醇液体有毒,对身体有害,严禁入口
(2)为了保证水-乙二醇液体的组成和性能的稳定,应对工作液定期化验和分析。化验内容包括:第一,根据粘度的变化,分析水的损失,并适当补加水量,恢复液体最初粘度。但不允许补加硬水,以免引起添加剂沉淀,只能加去离子的净化水。第二,测定防锈剂浓度、酸性物含量和PH值,以确定是否有必要加碱。
(3)另外,乳化液型液压液,在使用时务必要注意清洁,特别是“油包水”型乳化液,若被灰尘污染后,很容易分层。
总之,根据设备的负载大小,液压元件的精度、材质、工作条件和环境温度来选择合适的液压工作介质。冶金工厂,一般在不接触高温热源处,其油泵的工作压力在
10.0MPa以上时,可选用抗磨液压油。若油泵的工作压力在10.0MPa以下时,可选用普通液压油。如果泵的工作压力在14.0MPa以上时,并有明火的场合,可选用难燃液压液。
参 考 文 献
(1)廖宏亮冶金机械安装与检修手册中国知识出版社
(2)朱烈舜公路工程机械液压与液力传动人民交通出版社
(3)项昌乐荆崇波等液压与液力传动高等教育出版社■
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
[关键词] 液压设备 液压油 液压液
1、引言
在冶金机械中大量用电动机、减速机和各种机械机构来传递能量,分配能量,改变速度,改变轧件运动方向,改变传动力矩等。特别是在钢铁生产设备向大型化、连续化、高速化、自动化方向发展的过程中,又因液压设备具有结构紧凑,工作平稳,反应快,输出力大,调速范围宽,速度刚度大,易于综合控制等特点,使其应用范围越来越广泛,然而在现实生产中,由于对液压系统的特性认识不够而错误的选用液压油,对产品及设备本身带来很大的影响,很多液压设备的损坏都是液压油的选用不当引起的
2、液压油的选用
液压油应具有适当的粘度,良好的粘温特性,良好的润滑性,能抗氧化,防锈蚀,难燃烧,不易乳化,不损坏密封材料,无毒,且有一定的消泡能力。
选择液压油时,应根据泵的种类、工作温度、系统的压力等条件,确定适用的粘度范围,再选合适的液压油种类。
目前,常用液压油在使用中应注意以下几个问题:
1)机械油不应再使用。尽管机械油产量大、价格便宜,但抗氧化稳定性差,高温时易产生胶质物堵塞液压元件,加速元件磨损,使系统可靠性降低。而且机械油粘温性和抗泡沫性差。因此不宜把它当液压油选用,可做一般机械润滑油用。
2)汽轮机透平油也不宜做液压油使用。虽然汽轮机透平油的抗氧化和稳定性好,但边界油膜强度低,易使液压件磨损。
3)普通液压油。由于它含有抗氧化、抗腐蚀、油性、增粘、防锈、抗泡沫等添加剂。所以油液使用性能好,换油周期较长。因此,普通液压油最适宜于0℃以上的低、中压级液压系统。
4)抗磨液压油。它是在普通液压油的基础上再加入极压添加剂制成的。特别适用于钢对钢的摩擦副,可显著延长元件使用寿命,增加液压系统工作的可靠性。
5)按油泵的类型推荐的选油粘度范围见表
6)低温液压油。对于在室外工作,环境温度变化较大或环境温度低于-15℃的高压、高速液压系统,需要采用低温液压油。
7)一般在使用中要防止不同牌号矿物油的混合。即使要配制所需粘度的调合液压油,也必须经油质化验部门,通过科学鉴定后方可使用。
8)控制油液污染,保持液压油的清洁。系统补充加新油时,首先要确认新油牌号是否与系统用油相符。其次最好经过补油过滤小车或其它过滤装置注油。过滤精度一般为20-25μm。对伺服系统可用10μm过滤精度。
9)在使用油液过程中,要充分发挥系统中在钱过滤器的作用。不准用粗过滤器代替精过滤器,甚至不用过滤器。并且,过滤器或滤芯,要按使用条件制订出定期更换或清洗滤芯的时间。如一米七轧机液压系统滤芯更换或清洗时间是,伺服系统为4-6周,一般传动系统为一季度清洗一次。
3、液压液的选择
冶炼与轧钢等靠近高温热源和有火灾危险的液压系统,不宜采用矿物油,而应尽量采用难燃液压液作为工作介质。
在选用各类难燃液压液时要注意,脂肪酸酯难燃性不佳;磷酸酯价格昂贵且易水解;油包水和水包油型乳化液润滑性不良,且只能在0℃以上的环境下使用。故这些液压液用量均不大。但高水基液效果很好,目前国内正在研究开发,国外也刚开始工业试用;目前世界上用量最大的还是水—乙二醇液,我国已投入工业生产和推广应用。在许多大型钢铁企业的液压系统中,已经应用了水—乙二醇难燃液压液。水—乙二醇液与矿物油相比有许多不同之处,在液压系统选用时必须与矿物油区别对待,在液压系统选用水-乙二醇液时要注意:
1)在工作压力方面,通常将液压泵降压使用,其工作压力以额定压力的60-70%为宜。并且机器寿命与检修周期仅为采用矿物油时的一半。
2)泵的转速。因其润滑性不佳,滚动轴承的寿命只有采用矿物油时的1/2-1/5。所以,泵的转速希望在1500r/min以下,国外常用在1200r/min以下
3)油箱。因其消泡性差,油箱容量要大。油箱容量一般为泵流量的7倍以上。回油管必须插入液面内,以免搅动造泡。要用密封式油箱,以防水分蒸发。空气孔直径应小些,并用25μm的气滤器。为防上气蚀,油箱宜做成瘦高型。泵的位置尽量低于液面。吸油管直径宜大,以减少吸入阻力。若为负压吸入,其最大吸入真空度不大于0.033-0.132MPa。油箱内不能涂漆,以免液压液导致油漆溶胀剥落。油箱外表涂漆,也要用适应性好的过氯乙烯漆或环氧漆,并且要及时擦净沾附在表面的工作液。水-乙二醇对钢铁有良好的液相和气相防锈性,所以在使用中箱内表面不会生锈。
4)该液压液必须严格过滤。为减少吸入阻力以免气蚀,泵吸口滤网比矿物油用的要稀些,一般为80-100目,在压力管路上可装25μm的精滤器。因该液比矿物油难过滤,过滤器的能力常为矿物油用的2倍。滤芯要选用金属材料的。更换滤芯的周期为用矿物油时的1/3
5)该液对铸铁,碳钢,不锈钢,紫铜均有良好的防锈性。又因它是碱性水溶液,故对两性金属均有腐蚀性,如Al、Zn、Cd、Mg及其合金在液压系统中均不宜采用。HDM-88液對铝青铜也有良好的防锈性,但腐蚀黄铜。
6)用于矿物油的许多非金属密封件,均可适用于该液压液,如丁腈橡胶,氯丁橡胶,氟化橡胶,丁基橡胶等。但聚胺酯橡胶,硅橡胶,皮革、软木、纤维、一般的滤纸等均与它不相容,不能采用。塑料类物质可用。
7)该液易起泡,故蓄能器不能选用气液直接接触式,其它形式不限。
8)乙二醇选用其它需要注意的问题
(1)乙二醇液体有毒,对身体有害,严禁入口
(2)为了保证水-乙二醇液体的组成和性能的稳定,应对工作液定期化验和分析。化验内容包括:第一,根据粘度的变化,分析水的损失,并适当补加水量,恢复液体最初粘度。但不允许补加硬水,以免引起添加剂沉淀,只能加去离子的净化水。第二,测定防锈剂浓度、酸性物含量和PH值,以确定是否有必要加碱。
(3)另外,乳化液型液压液,在使用时务必要注意清洁,特别是“油包水”型乳化液,若被灰尘污染后,很容易分层。
总之,根据设备的负载大小,液压元件的精度、材质、工作条件和环境温度来选择合适的液压工作介质。冶金工厂,一般在不接触高温热源处,其油泵的工作压力在
10.0MPa以上时,可选用抗磨液压油。若油泵的工作压力在10.0MPa以下时,可选用普通液压油。如果泵的工作压力在14.0MPa以上时,并有明火的场合,可选用难燃液压液。
参 考 文 献
(1)廖宏亮冶金机械安装与检修手册中国知识出版社
(2)朱烈舜公路工程机械液压与液力传动人民交通出版社
(3)项昌乐荆崇波等液压与液力传动高等教育出版社■
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文