綜掘機液壓系統(tǒng)污染的原因、危害及控制措施分析

張國鋒

（山西潞安集團和順李陽煤業(yè)有限公司，山西晉中 032700）

0 引言

綜掘機工作部件的伸縮運動、機體的支撐以及工作部件、轉(zhuǎn)載部件鏟板和皮帶轉(zhuǎn)載機的水平擺動和垂直運動等通常是靠液壓系統(tǒng)來實現(xiàn)的。液壓傳動技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備，是由于其具有不可替代的優(yōu)勢，但是液壓傳動設(shè)備也有缺點，其中最大的缺點就是抗污染能力低。實踐表明，造成液壓系統(tǒng)故障的主要原因是油液污染，油液污染造成元件磨損嚴(yán)重從而使系統(tǒng)無法正常運行。有關(guān)數(shù)據(jù)表明，液壓油污染造成的綜掘機液壓系統(tǒng)故障有近百分之七八十之多，對于液壓設(shè)備來說，液壓油的就像生命中的血液一樣重要，設(shè)備潤滑和正常運行的重要條件是確保在機械內(nèi)循環(huán)流動的是清潔的液壓油。因此，保證液壓系統(tǒng)的清潔，嚴(yán)格控制綜掘機液壓系統(tǒng)的污染是保證綜掘機正常工作的必要前提，對于綜掘機高效作業(yè)有深遠(yuǎn)影響[1]。

1 產(chǎn)生污染的原因

（1）煤礦井下惡劣的工作環(huán)境。惡劣的環(huán)境條件下，煤塵、巖粉、水等雜質(zhì)的侵蝕現(xiàn)象也頻繁發(fā)生在綜掘機作業(yè)過程中。綜掘機液壓系統(tǒng)污染的主要形式之一是侵入污染。作業(yè)過程中，環(huán)境污染物大都通過液壓油箱進氣孔、注油口、油箱蓋、油缸、外露活塞桿、各類閥門等這些入口侵入綜掘機液壓系統(tǒng)，從而造成污染。液壓系統(tǒng)在檢修過程中，不注意清潔，周圍環(huán)境中的污染物便會進入，不用過濾器或者長時間不清洗過濾器和濾網(wǎng)，換油或補油時油沒有過濾干凈，或者使用未清洗干凈的臟油桶，以上這些均會使液壓系統(tǒng)中混入污染物[2]。

（2）綜掘機液壓系統(tǒng)中的各部件、管道和油液在加工、組裝、儲藏、運輸各個階段過程中都會產(chǎn)生金屬殘渣、氧化皮、焊渣及塵埃等污染物，這些殘留的污染物是造成綜掘機液壓系統(tǒng)的潛在污染源。同時注入系統(tǒng)的新油也是造成綜掘機液壓系統(tǒng)的重要污染源，這是由于新油一般達不到液壓系統(tǒng)用油的等級要求，故新油必須進行過濾凈化后才能使用。

（3）液壓系統(tǒng)作業(yè)過程中各部件以及管道內(nèi)都會會產(chǎn)生磨屑和銹蝕剝落物，密封件磨損會產(chǎn)生損耗物和碎片，同時液體中還伴隨有軟管材料，過濾過程中伴有顆粒和纖維的脫落，這些污染物都是在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中相伴產(chǎn)生的，并不斷積累無法避免。除此之外，液壓系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中還存在以下污染，如油液發(fā)生氧化和分解產(chǎn)生沉淀物和膠質(zhì)、水進入油中會腐蝕金屬從而產(chǎn)生水銹等污染物[3]。

2 污染的種類

污染的種類按照污染物的不同分類，分為固體顆粒污染、空氣污染、水污染、化學(xué)物質(zhì)污染等，此外還有一種污染是由油溫變化造成的油的變質(zhì)引起的，其中固體顆粒污染是最普遍且危害最廣的一種污染[4]。

3 污染的危害

3.1 固體顆粒對液壓系統(tǒng)的危害

金屬顆粒、煤塵、機械雜質(zhì)等是被污染的液壓油所含固體顆粒的主要組成部分，液壓系統(tǒng)作業(yè)過程中也會產(chǎn)生相應(yīng)的磨損物和腐蝕物，同時顆粒污染也包括油液氧化和分解反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀物等。固體顆粒不僅會造成系統(tǒng)組件的縫隙、孔口和濾網(wǎng)堵塞不暢，同時也會使系統(tǒng)組件的磨損情況加重，使液壓系統(tǒng)裝置發(fā)生泄漏，造成精度不準(zhǔn)的情況，從而出現(xiàn)控制系統(tǒng)組件運轉(zhuǎn)不協(xié)調(diào)，嚴(yán)重時會產(chǎn)生控制系統(tǒng)失效的現(xiàn)象[5]。

3.2 水對液壓系統(tǒng)的危害

腐蝕機件和影響聚氨脂橡膠密封件的性能是水對液壓系統(tǒng)造成的危害，而且如油液中摻入水分，則油液在水分的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氧化變質(zhì)，從而使油液產(chǎn)生乳化、分層沉淀等，造成濾油器堵塞以及元件腐蝕等問題。

3.3 空氣對液壓系統(tǒng)的危害

空氣對液壓系統(tǒng)的危害不僅體現(xiàn)在使油液的容積彈性系數(shù)降低，從而造成組件協(xié)調(diào)反應(yīng)能力差甚至功率損失等問題；而且空氣也會產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象、振動和噪聲，尤其在高溫高壓的條件下，油液會腐蝕金屬喪失潤滑性，這是由于液壓油氧化變質(zhì)產(chǎn)生的有害的酸性物質(zhì)或膠狀沉淀物造成的[6]。

3.4 化學(xué)物質(zhì)對液壓系統(tǒng)的危害

液壓系統(tǒng)摻雜各種有害化學(xué)物質(zhì)，如有機溶質(zhì)、表面活性化合物和油液氧化分解物等，會發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致液壓油變質(zhì)，造成酸腐蝕，使?jié)櫥阅芎鸵簤河偷氖褂媚晗藿档汀?/p>

3.5 不同種類油液對液壓系統(tǒng)的危害

品種、牌號不同的液壓油其化學(xué)成分也不相同，造成其不同的原因是其組成成分、精制程度有區(qū)別以及不同的添加劑種類和配比。因此，液壓油相互混合后，其油液的化學(xué)成分以及化學(xué)性質(zhì)也隨之改變[7]。

4 液壓系統(tǒng)污染的控制

4.1 設(shè)置濾油器

液壓系統(tǒng)設(shè)置濾油器能將固體雜質(zhì)過濾掉，保障液壓油清潔，延長液壓組件使用年限，使系統(tǒng)安全可靠運轉(zhuǎn)。因此，在泵的吸油口、各閥門的進油口處以及壓力管路、吸油管路、回油管路處，安裝一定精度要求的濾油器，使混入或系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的雜質(zhì)過濾掉，從而保證綜掘機液壓系統(tǒng)的清潔度。

4.2 加強液壓油的管理

（1）建立成品油清洗制度，專油專用，每次使用前都要對吸油管、吸油泵、加油泵等工具進行清洗。

（2）加強油品檢測，建立嚴(yán)格的過濾制度。每個環(huán)節(jié)都必須進行過濾包括新油購入存放、轉(zhuǎn)桶到使用前往系統(tǒng)中加注油液。

（3）建設(shè)油庫。進行分區(qū)規(guī)劃布局放置，種類牌號不同的油液用專用桶區(qū)別開來分區(qū)放置。

4.3 加強液壓系統(tǒng)的維護保養(yǎng)和管理

（1）務(wù)必使用專用的加油器通過綜掘機機身上的加油閥向液壓系統(tǒng)油箱添加新油或注油，嚴(yán)禁打開油箱蓋板或某個螺孔注油，并保證油筒、注油口、漏斗口等容器的清潔。油箱和油的清潔度都要保證，油必須過濾后才能注入油箱，油液加入前要檢驗其清潔度。同時注油前要清潔油箱，檢查其內(nèi)部的清潔度并確保其達標(biāo)符合要求。

（2）液壓系統(tǒng)開蓋檢修時也要注意清潔，減少污染物混入，噴水除塵并用布蓋住機器，同時檢修完必須清洗換油。

（3）對油箱、管道和部件內(nèi)部進行定期清潔，并定期更換濾芯。通常在液壓系統(tǒng)檢修或換油后，先讓其運轉(zhuǎn)十分鐘，然后在進行清潔過濾以及更換濾芯的工作。在運轉(zhuǎn)一星期后，每天檢查過濾器并保證其清潔度。

4.4 加強油管及外部液壓元件的管理

日常檢查維護的一項重要內(nèi)容包括箱蓋、螺絲堵、接頭和液壓元件的密封，要保證其良好的密封性，如有問題及時更換處理。油箱的呼吸孔必須安裝高效的空氣過濾器，為防止水侵入，外噴霧水路最好在油箱的側(cè)面安裝。

4.5 加強液壓系統(tǒng)的污染監(jiān)測

每月定期進行一次油質(zhì)檢測，不達標(biāo)油質(zhì)要做到及時更換處理。鐵譜分析法、光譜分析法、重量分析法、自動顆粒計數(shù)法等為用來檢測液壓油污染度的常用方法，由于生產(chǎn)現(xiàn)場的限制，以上方法無法使用時，則使用便攜式污染測量儀進行檢測。如缺少這些儀器，則采用目測法和比色法。目測法主要通過油的顏色、味道、光滑度進行判斷估測液壓油的污染度。相對來說比較簡便，比色法則是將油樣中的污染物用濾紙過濾后，通過對比濾紙顏色來判斷油質(zhì)污染程。

4.6 加強液壓系統(tǒng)裝配工作的管理

（1）裝配液壓系統(tǒng)時，為避免減少人為污染，預(yù)防纖維、灰塵、頭發(fā)、皮屑等混入系統(tǒng)，操作員穿戴的工作服、工作帽要求纖維不易脫落，各工藝規(guī)程如元件組裝裝、系統(tǒng)連接、管道布置過程都必須做到一系列的連續(xù)清潔，提高液壓系統(tǒng)整個裝配過程的清潔度。

（2）液壓部件向井下運輸過程中應(yīng)注意防塵、防雨，務(wù)必用防雨紙或塑料包裝紙包裝好，嚴(yán)禁液壓件與水或其它雜質(zhì)接觸[8]。

5 結(jié)束語

在液壓系統(tǒng)安裝、使用、日常維護、保養(yǎng)的整個過程中均要進行污染控制處理，做好每一階段的污染處理，從而達到預(yù)防及控制液壓系統(tǒng)污染的效果，為液壓系統(tǒng)的安全可靠運行提供保障，使元件的使用壽命延長，最大限度降低液壓系統(tǒng)污染。