元件和系统的清洗
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105页（3598字）
(1)元件的清洗
液压元件在加工、装配或维修等过程的每一工艺环节后不可避免地残留有污染物，因而必须采取有效的净化措施，使元件达到要求的清洁度。
清洁度不符合要求的元件装入系统后，在液流冲刷和机械振动等作用下，元件内部固有的污染物释放到油液中，使系统受到污染。此外，元件内部固有的污染物往往是造成元件早期失效的主要原因，如研磨或划伤零件表面，堵塞控制孔口，以及导致运动副卡死等。
元件的净化应从加工制造的最初工序开始，每一工艺过程后都需采取相应的净化措施，最后装配工序完成后的净化主要是清除装配时带入的污染物。这样不仅可减轻元件最后的清洗工作，而且元件的清洁度可有效地得到保证。
元件的净化一般包括铸件的清理、加工零件的粗洗和精洗等操作。
铸件表面粘结的型砂和氧化物的清除一般用喷丸或在旋转筒中翻滚等方法，也可以用化学方法清洗。
零件的粗洗主要是清除加工残留物、腐蚀物和油脂等。根据不同情况可采用洗涤液、溶剂、碱液或酸液对零件进行浸泡、刷洗或冲洗。
对于元件清洁度要求极高的零件，则需进行精洗。精洗一般在粗洗后进行。常用的方法有超声波清洗和蒸气浴洗。
超声波清洗是一种很有效的清洗方法。将零件浸泡在盛有清洁溶剂的超声波槽内，利用超声波在槽内液体中产生的激烈冲击力使粘附在零件表面的污染物松动以至脱离。
蒸气浴洗是将零件放置在加热的溶剂蒸气中，蒸气在零件表面冷凝从而将污染物洗去。
元件在装配完成后需要进行最后的清洗，使达到产品出厂清洁度的要求。动态元件(液压泵、液压马达、液压缸及各种液压阀等)的清洗一般采用流通法在性能试验台或专用的清洗台上进行。
流通法清洗的基本原则是：通过液流对元件内部残留污染物的冲刷作用，使污染物从附着表面脱离并释放出来。为获得最佳的效果，应采用低粘度油液，并尽可能提高液流速度和适当增高油液温度，以保证液流充分的紊流状态。对于用作清洗的试验台或专用清洗台，液流的雷诺数一般应在4000以上。油液的粘度应低于40mm2／s。
用作元件清洗的试验台或专用清洗台必须有足够高的自净化能力，要求系统的清洁度至少不低于被清洗元件要求的清洁度。为此，清洗系统必须装设过滤精度高、纳污容量大的滤油器，其绝对过滤精度推荐采用3～5μm。
在清洗过程中，元件的运动部件要按要求运转，在最大速度或行程下连续动作，使元件内部污染物充分释放出来，并定时从被清洗元件的下游取油样进行污染度测定，直到系统油液清洁度达到元件要求的清洁度为止。
为了保证元件经过清洗后达到元件清洁度验收水平的要求，必须对采用的清洗方法的有效性进行验证。验证合格的清洗方法应保证在按规定的操作过程清洗后，元件内部固有污染物基本上被冲刷出来，并且元件的清洁度符合验收水平的要求。只有验证合格的清洗方法才能在元件清洗工艺过程中实施。
(2)元件清洁度的评定
元件清洁度是反映元件内部残留污染物含量的一项指标，可采用以下几种表示方法：
·元件单位湿面积(与油液接触的内壁面积)的污染物含量，mg／m2；
·元件单位湿容积(与油液接触的内腔容积)的污染物含量，mg／L；
·元件单位湿容积中大于给定尺寸的颗粒数，以ISO4406固体颗粒污染度等级表示。
当用经过验证合格的清洗方法清洗元件时，在规定的液流状态下按操作要求完成清洗程序后，元件和系统内的油液污染达到平衡。可以认为，这时油液的污染度即是元件的清洁度(污染度与清洁度互为反义词，采用同一等级标准)。
当对某一元件产品的清洁度进行检验或评定时，则需要采用规定的方法。关于液压元件的清洁度评定，目前尚没有统一的标准方法。美国1986年制定的SAE－J1227《液压系统及元件清洁度评定》推荐标准可作为参考和借鉴。有关液压元件清洁度评定的国际标准目前正在制定中［7］。
元件清洁度评定的基本方法是：用超净的试验液清洗元件内部，将内部残留的污染物基本上全部冲刷到试验液中，通过测定试验液的污染度计算出元件的清洁度。具体步骤包括样液的采集，样液的分析和数据报告。
样液采集的方法有以下几种：
·晃动涮洗法：向元件内注入一定容积的清洁试验液，将元件密封，用机械方法强烈晃动元件，使元件内部残留污染物全部冲刷到试验液中，然后收集元件中全部液体，以备污染度测定。
·压力冲洗法：用具有一定压力的清洁液流冲洗元件的控制表面(指要求清洁度控制的表面)，然后收集冲洗液以备进行污染度测定。
·超声波清洗法：将元件浸泡在盛有清洁液体的槽内，利用超声波使污染物从元件表面脱离，然后收集槽中的液体以备进行污染度测定。
·流通法：将元件接入预先过滤净化的试验台系统，使试验液循环通过元件，将元件内部污染物全部冲刷到试验液中，然后从系统采集样液以备进行污染度测定。
样液采集方法的选择可参考表3．4－2。
表3．4－2 样液采集方法的选择
对采集的样液进行污染度测定，将测得结果乘以试验液体积与元件湿容积的比值，由此求得元件的清洁度。
如果将元件装配后的清洗工序与元件清洁度测试结合进行，可以有效地控制元件的清洁度，并可简化测试过程。当元件经过清洗并达到规定的清洁度要求时，可认为元件和系统为一整体并具有同等的污染度水平。这样，测得的系统油液污染度也就是元件的清洁度，而不需进行容积比换算。
中国机械工业部于1995年制定了机械行业标准JB／T7858“液压元件清洁度评定方法及液压元件清洁度指标”。样液采集采用元件解体冲洗的方法，样液污染分析采用质量测定法。该标准对不同类型和规格的液压元件规定了内部允许残留污染物质量(mg)的清洁度指标。
(3)液压系统的清洗
液压系统组装完毕后需要进行全面的清洗，以清除在系统组装过程中带入的污染物。组装后的系统采用流通法进行清洗。根据具体情况可以利用液压系统的油箱和液压泵，接入高精度大纳污容量滤油器，也可以采用专用的清洗装置。
清洗装置由液压泵、油箱、加热器和滤油器等部分组成(见本手册27．6．5)。清洗装置的滤油器要求具有足够高的过滤精度(3～5μm绝对精度)和纳污容量。对于大型系统可采用双筒大容量滤油器，更换滤芯而不中断清洗工作。
对于复杂的系统可分为几部分或几个回路分别清洗。系统中对污染敏感的元件或对液流速度有限制的元件，在清洗时应将这些元件从回路断开，用旁路连通回路。
系统清洗一般采用粘度低的油液，并尽可能提高液流速度，以便使系统回路内的液流保持充分的紊流状态。
清洗到一定程度后，将断开的元件接入系统，继续进行循环清洗，一直到系统油液污染度达到规定的要求为止。