液压系统对液压介质(油)的基本要求有哪些?

液压系统工作时,工作液体的各状态参数(如压力、温度、流速等)都处于不断的变化之中。工作液体应当能适应这些参数的变化,并保持液压系统工作性能的稳定和自身的工作寿命。液压系统对工作液体的基 本要求主要有以下几点。

1、具有适当的粘度和良好的粘温性能

粘度过大,工作时液体的流动阻力大,使系统的压力损失和机械摩擦损失增加,甚至会造成液压泵吸液困难,发生吸空现象;粘度过小,油液漏损增加,润滑性能降低,系统压力下降,甚至无法工作。另外液压系统工作过程中,温度常常发生变化,工作液体的粘度也随之发生变化。因此对液压系统除控制其温度变化外,还要求工作液体的粘度随温度的变化要小,即要有良好的粘温性能,使液压系统在工作过程中,工作液体有适当的粘度。一般液压系统工作液体的粘度指数值要求在90以上,优异者在100以上。

2、良好的抗磨性能

抗磨性是指减小液压元件零部件磨损的能力。工作液体的润滑性愈好,油膜强度愈高,其抗磨性就越好。由于液压技术不断向高性能方向发展,压力越来越高,系统压力的增加必然导致部件间隙减小,运动副增加摩擦,加剧磨损。当系统温度上升以及元件始动和停动时的低速运动情况下,会使油膜变薄,出现边界润滑,或不能形成连续油膜导致干摩擦现象。所以在元件材质和系统工作条件一定的情况下,要求工作液体有良好的抗磨性能,以保证边界油膜不被破坏。

3、抗氧化性能和热安定性好

工作液体使用过程中由于受热、空气中的氧、金属材料等的影响,会氧化生成有机酸和缩合物,使工作液体氧化变质。氧化变质的工作液体会腐蚀液压元件;液体中生成的粘稠状的液态或固态物质会堵塞系统中的工作小孔和运动副间隙;同时由于变质油液的水分离性和消泡性降低,还会使系统产生噪音、振动和气蚀。这些都会使系统的工作性能变坏。为此,要求工作液体有良好的抗氧化性和热安定性,从而在氧气存在或温度过高的情况下保持性能不变。

4)抗剪切性能好

工作液体经过液压元件内部时,由于运动部件和微孔的反复剪切作用,会使其粘度发生两种形式的变化:即高剪切速度下的暂时性粘度损失和聚合型增粘剂分子破坏后造成的永久性粘度下降。当粘度降到一定限度后,工作液体便失去工作能力,不能再继续使用。为此,对工作液体,特别是加有聚合增粘剂的液压油,要求其抗剪切性能好。

5、良好的防锈性能

液压元件是由金属及其合金材料加工制成的,空气和水分对其有锈蚀作用,工作液体中若含有腐蚀性物质,也会使元件产生锈斑,发生腐蚀磨损。锈蚀严重时也会破坏系统的正常工作和损坏液压元件,为此要求工作液体有良好的防锈性能。

6、良好的抗乳化性

矿物油类工作液体在工作过程中,由于流动和元件的剧烈搅动,可能与混入的水形成乳化液。一般来说,脏的或经过长时间使用的液压油,更容易与水形成乳化液。这种含有灰尘、颗料或其它脏物的乳化液将会促进油的劣化变质,生成油泥和沉积物,从而降低了工作液体的润滑性能、防锈性和使用寿命。矿物油与水接触时,抵抗它们生成乳化液的能工巧匠,称为抗乳化性。

7、抗泡沫性能好

工作液体中混入空气,对液压系统的工作性能影响很大。气态泡沫的存在不仅使液体的压缩性大大增加,影响系统的动态性能,而且溶解的空气会促使气穴、气蚀现象的发生。工作液体的抗泡性是指混入气体时,液体内不易形成微小气泡和泡沫,即使生成了微小的气泡和泡沫,它也会迅速长大成大气泡升出液面自行破灭。

8、清洁度和过滤性好

工作液体的清洁度是对其中所含固体颗粒及污物多少的要求。这些固体及污物包括砂尘、水锈、焊屑等机械杂质。其中有工作液体在运输和贮运过程中带入的杂质,也有在工作中新产生的磨粒、锈屑,以入开口部位混入的杂质和油变质的产物等。实践证明,对系统影响最严重的是固体颗粒污染物,它会加速元件的磨损,堵塞小孔、间隙、过滤器,使元件动作的可靠性和准确性受到严重影响。为保证系统正常工作,特别对高性能的液压系统,要求工作液体的清洁度要好。

工作液体的过滤性是指液体中的杂质、油泥等经过滤油器时,可滤的难易程度。过滤性好的油液,清洁度高,可确保系统正常工作。有些液压油中的添加剂,可与系统中的杂质、特别是水作用,生成不易过滤的沉淀物,堵塞滤油器,导致系统不能正常工作。为此,要求工作液体的过滤性好。

9、与密封材料和涂料相容

液压系统中使用权密封元件和涂料,大都是由有机合成材料制成的。工作液体如果与它们不相容,就会使密封件发生膨胀、软化或硬化,导致其寿命降低或丧失工作性能;使涂料溶解,破坏液压元件的保护层,污染工作液体并使其变质。因此液压系统中的密封件、涂料与工作液体必须相互适应。

液压系统对工作液体的要求,除以上几点外,对于在寒冷区和严寒区工作的液压设备,要求工作液体有良好的低温性能,即要有好的低温起动性和低温流动性。对于接触明火或高温热源的液压设备,为防止外泄漏引起火灾,要求工作液体的抗燃性好。

总之,随着液压技术高性能化发展,要求工作液体朝着性能完善、优质、耐用方向发展。


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