對(duì)液壓油泵的主動(dòng)保養(yǎng)預(yù)防維護(hù)策略是對(duì)機(jī)器失效根源進(jìn)行監(jiān)測(cè)和糾正,使機(jī)器正常工作的基本參數(shù)保持在允許的范圍內(nèi)。因此,液壓油泵的主動(dòng)保養(yǎng)預(yù)防維護(hù)實(shí)施的首要環(huán)節(jié)是弄清楚其失效根源。
一般機(jī)器的最終失效是指機(jī)器的材料、結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)不能在安全和正常狀態(tài)下達(dá)到預(yù)期的性能。任何導(dǎo)致機(jī)器材料磨損和性能下降的不正常工況,稱為“失效 根源”。當(dāng)系統(tǒng)的任一根源性參數(shù)出現(xiàn)異常(指超出允許范圍)時(shí),如不及時(shí)采取糾正措施,則將引起材料的磨損 ,進(jìn)而引起工作性能下降 ,最后導(dǎo)致機(jī)器的完全失效。失效的發(fā)展過(guò)程如圖18—2所示。
液壓油泵的失效根源主要有以下6個(gè)方面 :液體污染 、液體泄漏 、液體化學(xué)性能變化 、液體物理性能變化 、液體氣蝕 ,以及液體系統(tǒng)過(guò)熱 。為了防止液壓油泵失效的發(fā)生和發(fā)展 ,必須通過(guò)對(duì)以上失效的根源性參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和糾正 ,使其保持在允許的范圍內(nèi)。也就是說(shuō),必須保持失效根源性工況的穩(wěn)定性。
1、液壓油污染
液壓油污染是液壓油泵最主要的失效根源,據(jù)統(tǒng)計(jì)液壓油泵故障大約有75 % 是由于液壓油污染引起的 。液壓油污染引起元件失效的形式主要有污染磨損 、污染卡緊和污染堵塞等 。影響液壓元件材料磨損和性能下降的主要因素是液壓油污染度 、元件污染敏感度以及工作條件 。
為了防止液壓油引起的失效和故障 ,必須通過(guò)污染控制措施使系統(tǒng)內(nèi)液壓油的污染度保持在關(guān)鍵元件污染耐受度范圍內(nèi),也就是使液壓油污染的程度穩(wěn)定。
2、泄漏
泄漏是當(dāng)前液壓油泵普遍存在的問(wèn)題。外泄漏發(fā)生在液壓元件外部結(jié)合面 、管接頭以及直線 、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)界面。內(nèi)泄漏發(fā)生在液壓元件內(nèi)部運(yùn)動(dòng)副間隙處,如液壓泵的配流副,液壓缸和活塞的密封間隙等。過(guò)量的內(nèi)泄漏使泵容積效率降低、液壓缸爬行、液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速損失等,對(duì)液壓油泵有較大的危害。
泄漏是液壓油泵失效和故障的信號(hào),必須及時(shí)采取對(duì)策。 影響液壓油泵泄漏的主要因素是密封的磨損或損壞、管件受振而引起松動(dòng),以及軟管加工或安裝不良等。合理的密封結(jié)構(gòu) 、優(yōu)良的密封材料、必要的密封力是液壓油泄漏穩(wěn)定性的重要因素??刂埔簤河捅脺厣?,控制油液污染,控制過(guò)大的振動(dòng) ,就可以控制液壓油泵的內(nèi)外泄漏。
3、液壓油化學(xué)性能的變化
液壓油化學(xué)性能與液壓油基礎(chǔ)成分以及添加劑的化學(xué)成分有關(guān)。為了改進(jìn)液壓油的性能以滿足液壓油泵的工作要求 ,在工作液體中加有各種化學(xué)添加劑,如抗氧化、除銹、增粘、抗磨、低凝等添加劑。因此 ,保持化學(xué)穩(wěn)定性是保證液壓油泵工作可靠和元件壽命的重要條件 。
由于在系統(tǒng)中液壓油受到高壓、不良環(huán)境的影響,液壓油在工作和儲(chǔ)存過(guò)程中其化學(xué)成分和性能將逐漸發(fā)生變化。這主要是由于液壓油的氧化以及添加劑的消耗而引起的。 這種氧化反映的結(jié)果引起液壓油劣化 ,并產(chǎn)生可溶和不可溶的化合物,如樹脂 、酸性物質(zhì)及沉淀物等,進(jìn)一步增加了液壓油的污染 。
液壓油的劣化速度與工作溫度、壓力、污染物種類和含量等因素有關(guān)。 當(dāng)水和起催化劑作用的金屬顆粒同時(shí)存在時(shí),油液的氧化速度急劇增快。 鐵使油液氧化速度增快10倍,銅使氧化速度增快 30 倍。因此,有效地控制油液污染 ,選用添加劑穩(wěn)定的油液,有助于保持油液的化學(xué)穩(wěn)定性。
4、液壓油物理性能的變化
液壓油的物理性能與液壓油泵有關(guān)的主要有粘度 、粘度指數(shù) 、剪切強(qiáng)度 、體積彈性模數(shù) 、飽和蒸氣壓 、吸氣性和含水性等 。 這些物理性能隨系統(tǒng)狀態(tài)(如壓力 、溫度) 、液壓油的化學(xué)成分 、機(jī)械攪拌和剪切,以及污染物種類和濃度而變化。
一般當(dāng)影響和干擾因素消失后 ,液壓油物理性能可恢復(fù)到原始值,這時(shí)可認(rèn)為液壓油物理性能是穩(wěn)定的。 然而 ,當(dāng)液壓油物理性能的變化超過(guò)了允許范圍 ,則將對(duì)系統(tǒng)和元件帶來(lái)危害。所以,液壓油泵的維護(hù)人員必須注意液壓油物理性能的變化 ,保持液壓油的物理性能的穩(wěn)定性。
5、液體氣蝕
液壓油泵出現(xiàn)氣蝕后會(huì)引起振動(dòng)和噪聲 ,加速油液劣化 ,使液壓油泵性能變壞。
6、液壓油泵過(guò)熱
液壓油泵的工作溫度應(yīng)有一定范圍,過(guò)高的溫度使液壓油粘度變低,潤(rùn)滑性能變壞,泄漏增大,并使液壓油氧化分解。
溫度過(guò)低時(shí),液壓油粘度增大,流動(dòng)性變差。溫度超出允許的范圍,對(duì)密封材料和元件的性能也有較大影響。 低溫下橡膠彈性體柔性變差 ;高溫下材料強(qiáng)度減弱,同時(shí)由于熱膨脹易引起元件運(yùn)動(dòng)受阻或卡緊。所以,控制液壓油泵工作溫度過(guò)大的變化是很重要的。