分享

液压油的其他作用与特性

 wankeyy 2021-08-01

1.润滑运动部件

液压系统工作时总是会有相对运动的部件,术语称摩擦副。

为了保证润滑,减少摩擦磨损,油的黏度必须保持在一定范围内。因为,黏

度过高,不易进入摩擦副之间;黏度过低,在摩擦副之间就停留不住,特别是在

摩擦副承受很大压力、相互高速运动时(见图3-4)。

一般较理想的工作黏度范围为30~50mm2/s,随设备的结构类型不同而变,

一般至少应该在10~800mm2/s 之间。

2.保护与液压油接触的表面

一般而言,矿物油不会腐蚀金属,可以保护与之接触的金属表面。但液压油中的水、空气会腐蚀金属。

在有些应用场合,很难完全避免水进入液压油,例如一些船舶液压。加入弥散添加剂(类似家用洗涤剂)后,在水含量不超过5%时,都会自动形成细微的油包水的乳化滴,从而不影响润滑膜的形成,也不会腐蚀金属。

在液压油中加入所谓消泡剂,可以提高其空气分离能力。

3.散热

机械设备工作时不可避免会由于摩擦或液压油泄漏产生热,造成温度上升,

对设备中的元件带来不利影响。因此,期望流动的液压油可以把这些热量带走。

从这点出发,希望液压油有好的导热性和高的热容量。可惜,在这方面,普通矿物油的能力只有水的一半。

4.带走杂质

设备工作时部件难免会发生磨损,有剥落物。液压油的流动有利于带走杂质。

5.可压缩性

液体也是可压缩的。如果压力增高至40MPa,矿物油体积会缩小约3%。

液体中混有的未溶解空气会增高液体的可压缩性。

在正常大气压力条件下,液体中总含有一定量的溶解空气。而液体对空气的溶解能力,会随着压力和温度的下降而下降,已溶解的空气会释出,就会增加液

体的可压缩性。

在高压力、大容量情况下用液体去驱动负载,就像用一根弹簧去推动一个物体,不易准确定位。

6.热胀冷缩

液体也会热胀冷缩。

温度每上升50℃,矿物油体积会膨胀约3%。如果被密闭在一个容器里,无法膨胀,就会导致压力增高约40MPa。这很可能损坏管道及液压件,所以必须采

取适当的预防措施。

7.工作持久性

液压油的价格,好的,每吨3、4 万元,次的也在1 万多元以上。所以,一般都希望液压油可以长期使用,终生不换。但不利影响是多方面的。

(1)化学不相容

液压系统中的密封圈、软管等,含有天然或人造高分子材料。如果与液压油不相容,长期工作后就会发生侵蚀膨胀。

一般把密封圈、软管浸泡在热油中24 小时,之后检测膨胀率。超过一定值,

就认为化学不相容。

(2)气蚀

如在1.2 节已提及,在封闭管道中,通流截面小处,流速高(参见图1-11)。

在液体分子全都一心一意往前冲的时候,相互间,以及撞击管壁的力就会减小,宏观来说,就是压力降低。这也符合能量守恒定律,压力能转化为动能。因此,在流速增高的地方,液体的压力会降低,甚至可能形成负压。手动喷雾器(见图3-5)、一些抽真空机就是根据此原理工作的。

  

在低压区,除了原先溶解的空气会分离出来外,甚至,液压油也会变为蒸气,出现气泡。混有气泡的液压油快速进入大截面区时,流速变慢,压力又会升高(见图3-6a)。气泡被快速压缩爆炸,造成局部冲击力,使相接触的固体表面发生剥蚀,出现海绵状小孔(见图3-6b),这种现象被称为“气蚀”。

        

气蚀会降低液压元件的使用寿命,也会加速油液老化发黑。

气蚀很难完全避免,只有设法减少。如,减少气体混入油中,避免让液流直接冲击固体表面,等等。

(3)老化

矿物油,长期使用后,不仅黏度会下降,还会分泌出酸性、带负电荷的糊状沉积物,这种现象称老化。这种沉积物会堵塞液流通道,特别是在液压阀中,小的节流口处,使元件失效。而且一旦产生,很难清除。因此,是要尽力避免的。

1)造成老化的原因如下:

① 氧化:矿物油是碳氢化合物,氧化后会形成酸酯。

② 水解:酯遇水会分解。

③ 碳氢化合物受高压剪切会裂化。

④ 聚合:碳氢化合物互联,形成大分子团。

2)影响老化过程的因素:油液的老化程度一般可通过其酸性——中和数来判断。

① 油液中的气和水会加快老化(见图3-7)。

② 由灰尘等固体颗粒引起的污染,特别是金属(尤其是非铁金属)的催化作

用,都会加速矿物油老化。

③ 高温也会加速老化。一般,在70℃以上,温度每升高10℃,老化速度便

增加一倍。

④ 高压也会加速老化。

  

        在矿物油中加入某些化学物质——添加剂,可以改善油的物理、化学特性,如改善黏温特性,降低凝点,减小摩擦系数,阻碍泡沫产生并促使其破裂,减缓氧化,减少对金属的锈蚀,等等。据此,液压油被分为:未加添加剂(H)、加有一般抗老化抗腐蚀添加剂(HL)、加有特殊的耐高压抗磨损添加剂(HM)的,等等。

       因为加入了多种添加剂,现代液压油的特性与普通矿物油已有很大差别。因此,根据应用场合选择合适的液压油,对于液压系统功能的正常发挥、可靠操作、工作持久性以及经济性,都是非常重要的。新品种液压油的研发一直没有停顿。例如,力士乐在2015 年提出了对液压油的新要求RDE90245。据壳牌公司2017 年初报告,其公司的Tellus S2 MX 液压油率先满足了此要求。

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多