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颗粒污染物的危害

更新时间:2022-05-04 浏览次数:2005

颗粒污染物的危害主要有以下几个方面:

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1磨损

磨损是机器运转中普遍存在的一个严重问题,是液压和润滑系统元件失效的主要原因。研究表明,液压和润滑系统的磨损主要是由于颗粒污染造成的,因此,为了改善和控制元件的磨损,必须了解油液污染对元件磨损的影响和污染磨损的机理。

油液中的固体颗粒污染物是引起磨损的最主要原因,在这里,颗粒起着研磨剂中磨料的作用,它同元件表面长期相互作用,产生各种形式的磨损,造成元件表面逐渐损坏,配合间隙逐渐增大,内漏逐渐加大,导致性能衰降直至失效,缩短使用寿命;同时可促成颗粒淤积、堵塞和卡滞,导致突发性故障。在液压系统里,无论是金属件还是非金属件,都极易受到这种磨损,特别是配合精度较高的滑阀式或柱塞式等机构,更易遭到颗粒的磨损。磨损的过程比较复杂,是一个微观、渐变的过程,一般看不到磨损的过程,只能看到磨损的结果。

2、淤积

固体颗粒随液流流经运动副时,在缝隙流动的附加作用下,粒度小于配合间隙的颗粒较易进入间隙内,在油膜附面层的吸附和阻滞下被淤积在间隙内,随着淤积量的加大,缝隙流动可能被大量小颗粒阻断,这就是淤积现象。颗粒淤积会造成运动副之间静摩擦力大大增加,阀芯运动受阻,可导致工作不稳定等突发性故障,如空中飘摆、油压不稳、压力跳动、响应瞬时变慢或停滞等;同时可促成磨损、堵塞和卡滞。淤积现象往往是暂时的,当运动副一旦工作起来后,原来形成的边界层就被破坏,淤积的颗粒会很快被液流带走,淤积效应随之消失,滑阀又能正常工作,因此,突发性的工作不稳定故障能自动消失,系统工作又恢复正常,地面停机后往往无法检查。油中小颗粒浓度越高,运动副相对静止时间越长,淤积现象越容易发生。因此,伺服阀在设计上有使阀芯在平衡位置发生高频小幅度振动的措施,目的就是防止淤积效应的发生;航空液压助力器在工作中人为地使配油柱塞作适当的动作,使之不要静止时间过长,能有效防止淤积现象。

3堵塞

堵塞一般发生在节流孔、阻尼孔、喷嘴和油滤等处,造成流量减小,导致意想不到的故障。

4卡滞

卡滞一般发生在滑阀机构的阀芯与阀套配合面,造成配合面划纹和划伤、阀芯运动受阻甚至卡死,导致突发性故障。

颗粒引起的液压卡紧现象可以造成卡滞。较大的颗粒进入运动副间隙并附在间隙入口附近,根据液压流体力学理论可知,此处液流流速变大,则压力分布变小,上下间隙产生径向不平衡力,把阀芯压向颗粒浓度高的一边,称为颗粒引起的液压卡紧现象。在高压系统中,当发生液压卡紧时,阀芯受到的不平衡力和液压卡紧力都很大,造成阀芯卡滞和偏磨。

弹性变形卡紧现象也可以引起卡滞。在高压下,材料因弹性变形而引起运动副配合间隙增大,使得一些比正常间隙略大的颗粒进入并被阻留在间隙中,当系统消压或油压换向时,原来的弹性变形消失,大颗粒被压在间隙中,若颗粒硬度较大,则颗粒被嵌入到运动副表层内,这种现象称为弹性变形卡紧。当弹性变形卡紧发生时,会造成配合面压伤和严重卡滞,严重卡滞会造成明显划伤甚至卡死。

不规则大颗粒的碾压和滚动也可以引起卡滞。颗粒形状通常是不规则的,某些扁长颗粒的长度大于间隙值,但扁平厚度小于间隙值,扁平端能够进入运动副间隙,颗粒在运动表面的碾压下产生滚动,长端立于间隙中,产生卡滞。

5加速油液变质

大量颗粒的不规则运动,会对油液起反复剪切作用,降低油液粘度和润滑性,催化油液氧化变质,缩短其使用寿命。


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