液壓系統對液壓介質(油)的基本要求有哪些?

液壓系統工作時,工作液體的各狀態參數(如壓力、溫度、流速等)都處於不斷的變化之中。工作液體應當能適應這些參數的變化,並保持液壓系統工作性能的穩定和自身的工作壽命。液壓系統對工作液體的基 本要求主要有以下幾點。

1、具有適當的粘度和良好的粘溫性能

粘度過大,工作時液體的流動阻力大,使系統的壓力損失和機械摩擦損失增加,甚至會造成液壓泵吸液困難,發生吸空現象;粘度過小,油液漏損增加,潤滑性能降低,系統壓力下降,甚至無法工作。另外液壓系統工作過程中,溫度常常發生變化,工作液體的粘度也隨之發生變化。因此對液壓系統除控制其溫度變化外,還要求工作液體的粘度隨溫度的變化要小,即要有良好的粘溫性能,使液壓系統在工作過程中,工作液體有適當的粘度。一般液壓系統工作液體的粘度指數值要求在90以上,優異者在100以上。

2、良好的抗磨性能

抗磨性是指減小液壓元件零部件磨損的能力。工作液體的潤滑性愈好,油膜強度愈高,其抗磨性就越好。由於液壓技術不斷向高性能方向發展,壓力越來越高,系統壓力的增加必然導致部件間隙減小,運動副增加摩擦,加劇磨損。當系統溫度上升以及元件始動和停動時的低速運動情況下,會使油膜變薄,出現邊界潤滑,或不能形成連續油膜導致幹摩擦現象。所以在元件材質和系統工作條件一定的情況下,要求工作液體有良好的抗磨性能,以保證邊界油膜不被破壞。

3、抗氧化性能和熱安定性好

工作液體使用過程中由於受熱、空氣中的氧、金屬材料等的影響,會氧化生成有機酸和縮合物,使工作液體氧化變質。氧化變質的工作液體會腐蝕液壓元件;液體中生成的粘稠狀的液態或固態物質會堵塞系統中的工作小孔和運動副間隙;同時由於變質油液的水分離性和消泡性降低,還會使系統產生噪音、振動和氣蝕。這些都會使系統的工作性能變壞。為此,要求工作液體有良好的抗氧化性和熱安定性,從而在氧氣存在或溫度過高的情況下保持性能不變。

4)抗剪切性能好

工作液體經過液壓元件內部時,由於運動部件和微孔的反覆剪切作用,會使其粘度發生兩種形式的變化:即高剪切速度下的暫時性粘度損失和聚合型增粘劑分子破壞後造成的永久性粘度下降。當粘度降到一定限度後,工作液體便失去工作能力,不能再繼續使用。為此,對工作液體,特別是加有聚合增粘劑的液壓油,要求其抗剪切性能好。

5、良好的防鏽性能

液壓元件是由金屬及其合金材料加工製成的,空氣和水分對其有鏽蝕作用,工作液體中若含有腐蝕性物質,也會使元件產生鏽斑,發生腐蝕磨損。鏽蝕嚴重時也會破壞系統的正常工作和損壞液壓元件,為此要求工作液體有良好的防鏽性能。

6、良好的抗乳化性

礦物油類工作液體在工作過程中,由於流動和元件的劇烈攪動,可能與混入的水形成乳化液。一般來說,髒的或經過長時間使用的液壓油,更容易與水形成乳化液。這種含有灰塵、顆料或其它髒物的乳化液將會促進油的劣化變質,生成油泥和沉積物,從而降低了工作液體的潤滑性能、防鏽性和使用壽命。礦物油與水接觸時,抵抗它們生成乳化液的能工巧匠,稱為抗乳化性。

7、抗泡沫性能好

工作液體中混入空氣,對液壓系統的工作性能影響很大。氣態泡沫的存在不僅使液體的壓縮性大大增加,影響系統的動態性能,而且溶解的空氣會促使氣穴、氣蝕現象的發生。工作液體的抗泡性是指混入氣體時,液體內不易形成微小氣泡和泡沫,即使生成了微小的氣泡和泡沫,它也會迅速長大成大氣泡升出液麵自行破滅。

8、清潔度和過濾性好

工作液體的清潔度是對其中所含固體顆粒及汙物多少的要求。這些固體及汙物包括砂塵、水鏽、焊屑等機械雜質。其中有工作液體在運輸和貯運過程中帶入的雜質,也有在工作中新產生的磨粒、鏽屑,以入開口部位混入的雜質和油變質的產物等。實踐證明,對系統影響最嚴重的是固體顆粒汙染物,它會加速元件的磨損,堵塞小孔、間隙、過濾器,使元件動作的可靠性和準確性受到嚴重影響。為保證系統正常工作,特別對高性能的液壓系統,要求工作液體的清潔度要好。

工作液體的過濾性是指液體中的雜質、油泥等經過濾油器時,可濾的難易程度。過濾性好的油液,清潔度高,可確保系統正常工作。有些液壓油中的添加劑,可與系統中的雜質、特別是水作用,生成不易過濾的沉澱物,堵塞濾油器,導致系統不能正常工作。為此,要求工作液體的過濾性好。

9、與密封材料和塗料相容

液壓系統中使用權密封元件和塗料,大都是由有機合成材料製成的。工作液體如果與它們不相容,就會使密封件發生膨脹、軟化或硬化,導致其壽命降低或喪失工作性能;使塗料溶解,破壞液壓元件的保護層,汙染工作液體並使其變質。因此液壓系統中的密封件、塗料與工作液體必須相互適應。

液壓系統對工作液體的要求,除以上幾點外,對於在寒冷區和嚴寒區工作的液壓設備,要求工作液體有良好的低溫性能,即要有好的低溫起動性和低溫流動性。對於接觸明火或高溫熱源的液壓設備,為防止外洩漏引起火災,要求工作液體的抗燃性好。

總之,隨著液壓技術高性能化發展,要求工作液體朝著性能完善、優質、耐用方向發展。


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