防止污染侵入的主要措施

出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册上册》第106页（2307字）

(1)新油的过滤净化

一般认为，未用过的新油一定是很清洁的。然而通过检验发现，未经过滤净化的新油其污染度往往超过规定的要求。国内调查结果表明，目前现场标准桶装新油的污染度一般为NAS10～14级。国外调查结果表明，大部分新油的污染度超过了实际液压系统油液的污染度。

新油污染的原因是多方面的，包括从炼制、分装、运输到储存等过程中的污染。根据我国石油产品性能指标规定，固体颗粒污染物含量在0．005%以下认为“无机械杂质”。而油液中机械杂质为0．005%时，污染度相当于NAS12级。这样，从炼油厂出厂的油液其污染度就可能超过系统油液容许的污染度。

因此，对清洁度不符合要求的新油，在使用前必须进行过滤净化。新油的清洁度一般应比液压系统要求的清洁度高1～2级。对于一般液压系统新油的清洁度应控制在16／13级(NAS7级)左右；对于有伺服阀的液压系统，新油的清洁度应不低于14／11级(NAS5级)。

新油净化可采用滤油车进行过滤，过滤精度根据需要可选用3～10μm。如果新油中的含水量超过了规定值，则需进行除水处理。

(2)油箱防污染侵入的措施

目前普遍采用的油箱都是通过呼吸孔与外界大气相通，当油箱内液面下降时，外界空气被吸入油箱，这样不可避免地带入大气中的尘埃和湿气，使系统油液受到污染。

在油箱呼吸孔装设空气滤清器可以有效防止外界污染物的侵入。空气滤清器有金属网式和纤维滤材式等型式。在选用空气滤清器时，其过滤精度一般应不低于系统中的精滤油器。对于一般液压系统可选用5～20μm(对空气中大于给定尺寸的颗粒的过滤效率为99%)。对于有伺服阀的系统，推荐选用1～3μm。

液压系统油液中的水分主要来自油箱吸入的潮湿空气，因此有必要采取防止空气中的水分侵入的措施。图3．4－1所示为油箱呼吸孔带干燥器的空气滤清器。干燥器是由多孔隙具有渗透性的颗粒物组成的分子筛，其除水机制主要是吸收水分子。

图3．4－1 油箱空气滤清器和干燥器

1－吸气单向阀；2－干燥器；3－空气滤清器；4－排气单向阀；5－油箱

图3．4－2为一种装在油箱呼吸孔的除湿空气滤清器。它采用一种阻水滤材，能够阻止大气中的水蒸汽进入油箱，而排气时滤材允许油箱空气中的水分排出，滤材对3μm颗粒的过滤效率为99%。

图3．4－2 阻水空气滤清器

液压系统内的空气大部分是从油箱进入的。当油箱内的液面低于回油管口时，油液受到激烈扰动而将空气卷入。因此，回油管下端必须浸没在液面以下，以防空气侵入。

对于油箱内悬浮在油液中的气泡，在进入液压泵吸油口前可通过滤网去除，如图3．4－3所示。除气效率与滤网的网孔大小和布置角度，以及油液通过滤网的速度有关。滤网目数一般在60以上，目数愈高，除气效率愈高；滤网倾角(图中θ)为20°时除气效果最佳。

图3．4－3 油箱内气泡的排除

(3)液压缸防止污染侵入的措施

液压缸的活塞杆伸出端是污染侵入的主要途径之一。液压缸活塞杆端一般装设有防尘密封以防止外界污染物侵入。防尘密封的工作性能和可靠性对保护液压缸和整个液压系统具有重要的作用。一旦防尘密封失效，活塞杆压力密封即暴露于外界污染环境而迅速磨损失效，以致使大量污染物侵入液压缸内，从而导致活塞密封的磨损和失效。

目前常用的防尘密封为带唇部的胶圈。防尘密封的唇部与活塞杆应为过盈配合以保持严密接触。在活寨杆向内缩回的行程中，唇部刃边将粘附在活塞杆表面的污染物刮除。

防尘密封圈唇部的几何形状对防尘效果有直接的影响。图3．4－4所示为几种唇部几何形状的比较。图(a)所示的圆形唇部工作中污染物容易堆积并挤压在密封和活塞杆之间，引起密封件和活塞杆的磨损。图(b)所示的三角形唇部与圆形唇部相类似，存在污染物堆积的问题。图(c)所示的锐角刃形唇部能有效地刮除粘附在活塞杆表面的污染物，但由于唇部薄弱，容易磨损和损坏。图(d)所示的唇边形状对污染物刮除的效果好，而且唇部耐磨损，是比较理想的几何形状。

图3．4－4 防尘密封圈唇部几何形状

防尘密封圈的材料要求具有良好的坚韧性和耐磨性，并具有一定的塑性，摩擦系数要小。

目前防尘密封的材料主要有丁腈橡胶、聚氨酯橡胶和聚四氟乙烯等。表3．4－3为几种防尘密封材料的特性比较。

表3．4－3 防尘密封材料特性