李丽郜莉兰小青
摘要通过冶金行业液压系统污染产生过程及危害性，论述运用目标系统清洁度控制技术对液压设备进行主动维护与管理，实现液压设备工作可靠的目的。
关键词液压设备主动维护管理
中图分类号TG315.5文献标识码B
一、前言
河南安阳钢铁公司第一轧钢厂260机组是上世纪80年代投产，设计生产能力为20万t/a的棒材生产线。随着技术改造的不断升级，目前机组的生产能力已突破90万t/a。自1998年以来，陆续进行了精整台架、冷床部分、轧机等多处改造，以液压传动取代了原有的机械传动。
液压系统的维修方法一般有三种，即离线大修、诊断性维修和主动维护（主动预防维修）。主动预防维修属状态性维修的一种，是以设备的故障理论和规律为基础，在设备发生故障之前进行维修的一种新的设备维修方法。
二、污染的产生和危害
冶金行业的生产环境多是高温、多尘、水淋、重载，工况条件恶劣。液压系统在如此环境下工作，易发生故障而影响生产。液压系统70％的故障是由于液压油受到污染引起的。
液压系统常见污染物质有各种固体颗粒、水分、气体、化学溶剂等。这些污染物质中固体颗粒侵入系统的可能性最大，对系统油液的危害也最大。污染会对液压系统产生以下几种危害：
1．液压元件产生突发性故障
这种失效方式一般是元件突然损坏或动作失灵。导致这种失效的污染物主要是固体颗粒。固体颗粒大多数是磨粒性的。液压元件运动副的配合间隙一般为5~15μm，对于阀类元件，当污染颗粒进入运动件之间时，会划伤表面，并切削出新的磨粒，加剧磨损，使配合间隙扩大，或者堵塞节流孔、阻尼孔，使其性能改变，引起振动和动作失灵；对于泵类元件，污染物颗粒会使滑动部分（柱塞泵的柱塞和缸孔、缸体、配流盘）磨损加剧，发热，导致泵的效率降低；对液压缸来说，污染颗粒会加速密封件的磨损，使泄漏量加大，降低功率。污染颗粒也有可能使缸筒或活塞杆拉伤而报废。
2．液压元件性能衰降
这种失效形式主要由磨损引起，一般是逐渐发生并可预料。系统中的污染物会加速液压控制阀滑动零件的磨损，导致内漏或阀内串油，使阀芯、阀套之间的摩擦力增加，阀的响应速度降低，加速液压泵、液压马达及液压缸磨损，破坏密封，造成内外泄漏。
导致失效的污染物主要是水分和空气。水分进入液压系统使油液乳化变质，促进细菌生长，从而降低液压油的润滑和防腐作用，并腐蚀元件表面。在温度、压力和化学反应的作用下，水分会使油液的理化性能变坏，造成油液报废。当空气混入液压油中时，以气泡形式存在，并占据一定空间，如同颗粒污染物一样。气泡随油从低压区进入高压区时被压缩而急剧溃灭或缩小，使油失去不可压缩性。同时四周油液质点高速冲向气泡中心，产生冲击，使动能转化成压力能和热能，引起温升、噪声、气蚀和震动，造成效率降低，润滑条件恶化，驱动系统压力不足和软操作。在高压高温的环境条件下，空气极易造成液压油氧化变质并生成有害的酸性物质或胶状沉淀物，腐蚀金属机件等。所有这些问题，虽然不会使液压系统立刻停止运转，但会使系统工作不稳定，使动作缓慢并产生误动作，作业精度降低，系统的可靠性降低。
3．液压元件寿命缩短
这种失效形式是由多方面引起的。污染物的侵入使得各元件之间的磨损加剧，污染物（水和空气）侵入加剧元件的腐蚀，油液变质而使元件工作环境恶化，这些都会缩短元件的寿命。
三、液压系统目标清洁度
严格控制油液污染度可大幅度减少系统故障，液压系统目标清洁度控制技术是液压系统主动维护的重要手段之一。
液压系统目标清洁度控制的目的，就是要在液压系统应能达到的运行寿命期间内，将油液清洁度保持在目标值以内，使油液污染不能成为引起元件及系统故障（包括突发故间间接故障褪化故障）的因素：应在油液污染造成系统发生故障之前，定期检测油液清洁度的变化，采取主动维护等必要措施，防患于未然。
液压系统目标清洁度的测评标准是NAS1638和ISO4406标准。标准对油液清洁度控制采用自动颗粒计数器检测法进行定量检测。
四、液压设备的维护手段
1．控制液压系统内部固有污染源
(1)系统安装前的冲洗工作。清洗工艺须严把酸洗液、钝化液、中和液的配方关，其次要选用较大流量的冲洗装置，使管道中的液流呈紊流状态，操纵各个元件的动作，将污染物冲洗出来。清洗结束后，在热态下排掉冲洗液。最后，取样检测。
(2)液压元件及液压油的管理工作。①液压元件要选用正规厂家产品，尤其是过滤器及配件（滤芯），应向厂家提出污染控制要求。在运输和管理配件的过程中，要密封所有的油口，防止污染物侵入。②加强液压油的污染管理。油液采购必须取样检验，各项指标合格的油液必须过滤后方可注入储油罐。保管过程必须注意密封，在室内用专用容器存放，防止氧化变质，并要定期取样抽查，贮存期不能超限。过期的油，未经检验合格不能使用。③液压油在加入系统时，要使用加油小车进行过滤，确保液压油清洁度在NAS10级以下。
2．控制外部污染物的入侵
(1)在油箱的通气孔及活塞杆处设置可靠的防尘装置，外漏的液压油不得直接流回油箱。
(2)当系统出现故障需解体时，要防止环境对系统的污染，不能立即装复的元件，要注意做好防护。
(3)拆修液压管路时要清洗接头处的污垢，避免拆卸和安装时把污垢带入系统：新换钢管要经喷砂或酸洗，彻底清除钢管内的污垢。新组装的软管要经耐压试验和冲洗，冲洗后软管接头上套塑料袋，防止污垢进入：
(4)不要轻易拆卸液压元件，必须拆卸时应将零件清洗吹干并置于干净的地方。拆卸前要清除外部尘土和油泥。
在清洗时要用柴油或煤油，用毛刷或绸布擦洗零件，严禁用棉纱擦洗，以防油道被棉纱堵塞。对橡胶密封件，不能用汽油清洗，以防橡胶件腐蚀、老化变质，使密封性能下降。装配时保持清洁。
(5)经常清除液压系统表面的油污、尘土，清洗和更换滤油器滤芯。检查密封件及输油管道是否损坏，蓄能器是否串气。及时排污并定期清洗油箱，防止液压油变质。
(6)防止冷却器或其他水源渗入系统。
3．系统的污染控制
(1)定期取样检测。各液压系统油液坚持每两个月取样检测一次，及时了解颗粒性污染物（包括水分）对系统的影响。每次检测出来的结果要进行趋势分析，以便掌握系统的污染情况。
(2)定期更换滤芯过滤。前后压差是了解系统污染程度的一个重要参数。一般情况下，当压差AP30.35MPa时，过滤器就会自动报警，这时就必须更换滤芯。
(3)旁路循环冷却过滤。通常较大的液压系统均配设一套独立的外循环冷却过滤系统。其主要功能是将沉淀在油箱底部及悬浮在油中的固体颗粒进行多次不间断的循环过滤，以确保油液清洁度符合标准，同时将系统的温度控制在30~50℃。
(4)补加油、过滤小车要注意。①新油不一定是清洁油。②绝对不能以补油代替换油。③过滤小车要定期清洗，更换滤芯。
五、结束语
经过多年实践，冶金行业液压设备的维护管理工作重点要从控制系统油液清洁度着手。这项主动维护的基础工作应贯穿到常规的液压设备的操作、维护、检修工作中液压系统的主动维护是在设备正常运行期间就要开始进行维护工作，用各种手段采取预防措施，监控系统油质清洁度，随时排除引起液压系统失效的隐患，将事故防线前移，确保冶金行业液压设备的正常运行。