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[摘 要]污染是导致液压系统故障的主要原因，对液压系统进行污染控制是确保系统可靠性和延长元件使用寿命的必要手段。介绍了液压系统污染的原因和危害性、1850mm铝冷轧机液压系统的清洁度等级以及液压系统的污染控制措施，对液压系统的污染控制进行了总结。
[关键词]液压系统 污染控制 清洁度 线外循环过滤
中图分类号：TN141.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）43-0309-01
1850mm铝冷轧机是我公司于2003年从日本IHI公司引进的现代高速冷轧机。在该设备液压系统中采用了大量的电液伺服阀和比例控制阀。由于伺服阀和比例阀对液压油的污染敏感度很高，其耐污染能力极差，对油液的清洁度要求极高，因此，对1850mm冷轧机液压系统进行污染控制，使油液的清洁度保持在要求的范围之内，确保系统运行可靠，延长元件使用寿命。经过几年的摸索和实践，总结出一套完整的清洁污染控制措施.并且已经取得了明显的效果。
1、 液压系统污染的原因及其危害性
1.1 污染原因
污染物按污染源可归为3类：固有污染物、外界侵入污染物以及内部生成污染物。
（1）固有污染物
固有污染物主要包括：液压元件在装配前清洗不彻底而残留的金属切屑、管路内杂物等；液压管件、油箱清洗不彻底而残留的铁屑、焊渣、氧化皮等；液压油本身所含的杂质等。
（2）外界侵入污染物
外界侵入污染物主要包括：由于油箱密封不良或呼吸器上的过滤不良而侵入的杂质；在维修和加油时，由于操作不慎而侵入的污物；沿液压缸活塞杆油膜而侵入的污物；沿液压泵或油泵的轴封侵入的污物等。
（3）内部生成污染物
内部生成污染物主要包括：液压元件在工作中，其运动副产生的金属颗粒；油箱漆层剥落的漆皮及其后产生的铁锈；液压系统工作中，液压油在压差作用下流经各种阀件缝隙时，由于节流作用产生的局部高温以致氧化变质而析出胶质、碳化物等。
2、 危害性
液压系统污染物的危害主要有以下几个方面：使节流缝隙、阻尼小孔面积减小甚至堵死.影响系统工作性能或产生故障；使元件中的运动副磨损加剧，造成系统效率降低，元件寿命缩短；使运动密封件的磨损加快，提前损坏，密封失效；污物进入滑阀间隙.可能使滑阀卡住，执行机构动作失控或其他故障；杂质将吸油过滤器严重阻塞，导致液压泵吸入不足，产生气穴现象.引起系统振动和噪声。
3、 液压系统的清洁度等级
对液压系统进行污染控制的目的是为了使油液保持要求的清洁度以确保系统的工作可靠性和元件的寿命。液压油的清洁度越高.元件的寿命就越长 液压系统的清洁度等级是根据系统中最敏感的元件的污染耐受度来确定的。1850mm冷轧机高压液压系统中对污染最敏感的元件是MOOG伺服阀，其污染耐受度为NAS1638 4～7级；为确保系统运行可靠。结合实际情况，选用NAS1638 5级作为高压系统的控制清洁度，低压液压系统污染最敏感的元件是比例方向阀.其污染耐受度为NAS1638 6～9级，我们选用NAS1638 7级作为低压系统的控制清洁度。
4、 液压系统的污染控制
为了有效的控制1850mm铝冷轧机液压为了有效的控制1850mm铝冷轧机液压系统的污染.从控制圬染源入手，主要采取了以下几个方面的措施：加强对新的或维修后的系统进行冲洗；采取防止污染物从外界侵入的措施；采用高效能的滤油器，提高其过滤效率。
4.1 加强对系统的冲洗
（1）液压元件及阀站
液压元件及阀站由制造厂家组装和清洗，清洗后用具有防止污染的堵头堵死。其清洁度由厂家进行控制。在现场进行检查，如不合格，拆开进行重新清洗。
（2）油箱及配管
液压系统组装前，油箱及管道必须进行清洗 先用机械的方法清除焊渣、表面氧化物等污染物。然后进行酸洗，彻底清除表面氧化物。1850mm冷轧机液压系统管道采用常用的槽式酸洗法，其工艺流程为：脱脂→酸洗→中和→钝化→水洗→干燥→涂油→包扎，液压管道在酸洗之后试运转之前进行循环冲洗，方法是采用线内分段循环冲洗法。线内循环冲洗油为工作油.油箱为系统油箱.泵为系统工作泵.滤油器安装在系统主回油管进入油箱处（高压系统过滤器精度为3μm，低压系统过滤器精度为5μm） 冲洗温度为40～60℃ ，通过定时切换加热器和水冷却器来进行升温或降温控制以提高冲洗速度；间断地使用专设的截止阀来进行节流调压，使油压升至5MPa，运行10～20分钟，再降至2MPa.反复升降压力，加强冲洗效果 其具体步骤如下：
1）先将工作油在线外用滤油机循环过滤干净.使之达到系统要求的清洁度，将油加入系统油箱；
2）将进出阀站的主进油管和主回油管短接，冲洗泵站到阀站之间的主管路；
3）主管道与阀站后的管路用集管连接.绕过阀站和冲洗阀站至执行机构（液压缸或油马达）之间的管道；
4）拆出集束管.将管道与阀站连接，对整个系统进行清洗；
5）液压系统冲洗完毕后，将油箱中的油液抽出，对油箱进行清洗；清洗后，加入合格的液压油。
冲洗注意事项：每道冲洗工序均要对油进行取样化验.达到系统要求的清洁度之后才能进入下一步工序；在冲洗过程中用铜棒敲打焊口、连接部位和弯曲处；对整个系统进行冲洗时要定时切换阀站上的方向阀；对整个系统进行冲洗时，必须将伺服阔取下，换上冲洗板冲洗，冲洗合格后，再装上伺服阀。
（3）在1850mm冷轧机投入运行三个月后，对液压系统进行换油，清洗油箱；以后每年换一次油。在每次更换伺服阀或者其前面的过滤芯之后.换上伺服阀冲洗板对整个系统进行冲洗，冲洗时间不少于30分钟。
4.2 防止外界侵入污染物
在液压系统工作过程中，外界环境中的污染物不断地通过各种渠道侵入系统。为了有效控制污染物的侵入，主要采取了以下措施。
（1）加强对液压油的管理，确保注入到系统中的油满足系统要求。由于液压油在分装、运输和储存等过程中会受到各种污染，新油的污染度往往超过液压元件的污染耐受度，因此新油必须进行过滤。在过去的液压系统中，人们在向系统加油时，通常只用滤油机过滤一次就加入。对于1850ram冷轧机来说，由于高压液压系统清洁度要求为NASl638 5级.低压系统为NAS1 638 7级，用滤油机过滤一次达不到要求，加之系统用油量很大，为了使加入的油满足要求.在线外增设了一套过滤系统，采用线外过滤来保证。
（2）在油箱呼吸孔中装设带有干燥剂的过滤精度为3μm的空气滤清器，以防止空气中的水分和杂质进入系统内；在系统管路高点处安装排气阀，定时对系统进行排气。
（3）对操作维护人员进行技术培训.实行规范化操作。只有经过专业培训的合格人员才能对液压系统或元件进行拆装.确保拆装时不带入污染物。
4.3 采用高性能的滤油器
滤油器是液压系统中控制油液清洁度的重要元件。它在系统中不断清除内部产生和外界侵入的污物.将油液清洁度控制在元件污染耐受度以内。在泵的出口，伺服阔和比例阀的入口以及回油管道等均安装有高效率的滤油器。为了确保过滤器有效，采取定期更换滤油器的措施。
5、 结束语
污染是使液压系统产生故障的主要原因。在液压设备的加工、组装、施工以及运行和维护各个环节均有可能产生污染，因此，对液压系统进行全过程的污染控制是减少系统故障，提高系统可靠性和使用寿命的必需手段。自从对液压系统进行污染控制以来，液压设备故障率大大降低，确保了液压系统的正常运行。
[关键词]液压系统 污染控制 清洁度 线外循环过滤
中图分类号：TN141.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）43-0309-01
1850mm铝冷轧机是我公司于2003年从日本IHI公司引进的现代高速冷轧机。在该设备液压系统中采用了大量的电液伺服阀和比例控制阀。由于伺服阀和比例阀对液压油的污染敏感度很高，其耐污染能力极差，对油液的清洁度要求极高，因此，对1850mm冷轧机液压系统进行污染控制，使油液的清洁度保持在要求的范围之内，确保系统运行可靠，延长元件使用寿命。经过几年的摸索和实践，总结出一套完整的清洁污染控制措施.并且已经取得了明显的效果。
1、 液压系统污染的原因及其危害性
1.1 污染原因
污染物按污染源可归为3类：固有污染物、外界侵入污染物以及内部生成污染物。
（1）固有污染物
固有污染物主要包括：液压元件在装配前清洗不彻底而残留的金属切屑、管路内杂物等；液压管件、油箱清洗不彻底而残留的铁屑、焊渣、氧化皮等；液压油本身所含的杂质等。
（2）外界侵入污染物
外界侵入污染物主要包括：由于油箱密封不良或呼吸器上的过滤不良而侵入的杂质；在维修和加油时，由于操作不慎而侵入的污物；沿液压缸活塞杆油膜而侵入的污物；沿液压泵或油泵的轴封侵入的污物等。
（3）内部生成污染物
内部生成污染物主要包括：液压元件在工作中，其运动副产生的金属颗粒；油箱漆层剥落的漆皮及其后产生的铁锈；液压系统工作中，液压油在压差作用下流经各种阀件缝隙时，由于节流作用产生的局部高温以致氧化变质而析出胶质、碳化物等。
2、 危害性
液压系统污染物的危害主要有以下几个方面：使节流缝隙、阻尼小孔面积减小甚至堵死.影响系统工作性能或产生故障；使元件中的运动副磨损加剧，造成系统效率降低，元件寿命缩短；使运动密封件的磨损加快，提前损坏，密封失效；污物进入滑阀间隙.可能使滑阀卡住，执行机构动作失控或其他故障；杂质将吸油过滤器严重阻塞，导致液压泵吸入不足，产生气穴现象.引起系统振动和噪声。
3、 液压系统的清洁度等级
对液压系统进行污染控制的目的是为了使油液保持要求的清洁度以确保系统的工作可靠性和元件的寿命。液压油的清洁度越高.元件的寿命就越长 液压系统的清洁度等级是根据系统中最敏感的元件的污染耐受度来确定的。1850mm冷轧机高压液压系统中对污染最敏感的元件是MOOG伺服阀，其污染耐受度为NAS1638 4～7级；为确保系统运行可靠。结合实际情况，选用NAS1638 5级作为高压系统的控制清洁度，低压液压系统污染最敏感的元件是比例方向阀.其污染耐受度为NAS1638 6～9级，我们选用NAS1638 7级作为低压系统的控制清洁度。
4、 液压系统的污染控制
为了有效的控制1850mm铝冷轧机液压为了有效的控制1850mm铝冷轧机液压系统的污染.从控制圬染源入手，主要采取了以下几个方面的措施：加强对新的或维修后的系统进行冲洗；采取防止污染物从外界侵入的措施；采用高效能的滤油器，提高其过滤效率。
4.1 加强对系统的冲洗
（1）液压元件及阀站
液压元件及阀站由制造厂家组装和清洗，清洗后用具有防止污染的堵头堵死。其清洁度由厂家进行控制。在现场进行检查，如不合格，拆开进行重新清洗。
（2）油箱及配管
液压系统组装前，油箱及管道必须进行清洗 先用机械的方法清除焊渣、表面氧化物等污染物。然后进行酸洗，彻底清除表面氧化物。1850mm冷轧机液压系统管道采用常用的槽式酸洗法，其工艺流程为：脱脂→酸洗→中和→钝化→水洗→干燥→涂油→包扎，液压管道在酸洗之后试运转之前进行循环冲洗，方法是采用线内分段循环冲洗法。线内循环冲洗油为工作油.油箱为系统油箱.泵为系统工作泵.滤油器安装在系统主回油管进入油箱处（高压系统过滤器精度为3μm，低压系统过滤器精度为5μm） 冲洗温度为40～60℃ ，通过定时切换加热器和水冷却器来进行升温或降温控制以提高冲洗速度；间断地使用专设的截止阀来进行节流调压，使油压升至5MPa，运行10～20分钟，再降至2MPa.反复升降压力，加强冲洗效果 其具体步骤如下：
1）先将工作油在线外用滤油机循环过滤干净.使之达到系统要求的清洁度，将油加入系统油箱；
2）将进出阀站的主进油管和主回油管短接，冲洗泵站到阀站之间的主管路；
3）主管道与阀站后的管路用集管连接.绕过阀站和冲洗阀站至执行机构（液压缸或油马达）之间的管道；
4）拆出集束管.将管道与阀站连接，对整个系统进行清洗；
5）液压系统冲洗完毕后，将油箱中的油液抽出，对油箱进行清洗；清洗后，加入合格的液压油。
冲洗注意事项：每道冲洗工序均要对油进行取样化验.达到系统要求的清洁度之后才能进入下一步工序；在冲洗过程中用铜棒敲打焊口、连接部位和弯曲处；对整个系统进行冲洗时要定时切换阀站上的方向阀；对整个系统进行冲洗时，必须将伺服阔取下，换上冲洗板冲洗，冲洗合格后，再装上伺服阀。
（3）在1850mm冷轧机投入运行三个月后，对液压系统进行换油，清洗油箱；以后每年换一次油。在每次更换伺服阀或者其前面的过滤芯之后.换上伺服阀冲洗板对整个系统进行冲洗，冲洗时间不少于30分钟。
4.2 防止外界侵入污染物
在液压系统工作过程中，外界环境中的污染物不断地通过各种渠道侵入系统。为了有效控制污染物的侵入，主要采取了以下措施。
（1）加强对液压油的管理，确保注入到系统中的油满足系统要求。由于液压油在分装、运输和储存等过程中会受到各种污染，新油的污染度往往超过液压元件的污染耐受度，因此新油必须进行过滤。在过去的液压系统中，人们在向系统加油时，通常只用滤油机过滤一次就加入。对于1850ram冷轧机来说，由于高压液压系统清洁度要求为NASl638 5级.低压系统为NAS1 638 7级，用滤油机过滤一次达不到要求，加之系统用油量很大，为了使加入的油满足要求.在线外增设了一套过滤系统，采用线外过滤来保证。
（2）在油箱呼吸孔中装设带有干燥剂的过滤精度为3μm的空气滤清器，以防止空气中的水分和杂质进入系统内；在系统管路高点处安装排气阀，定时对系统进行排气。
（3）对操作维护人员进行技术培训.实行规范化操作。只有经过专业培训的合格人员才能对液压系统或元件进行拆装.确保拆装时不带入污染物。
4.3 采用高性能的滤油器
滤油器是液压系统中控制油液清洁度的重要元件。它在系统中不断清除内部产生和外界侵入的污物.将油液清洁度控制在元件污染耐受度以内。在泵的出口，伺服阔和比例阀的入口以及回油管道等均安装有高效率的滤油器。为了确保过滤器有效，采取定期更换滤油器的措施。
5、 结束语
污染是使液压系统产生故障的主要原因。在液压设备的加工、组装、施工以及运行和维护各个环节均有可能产生污染，因此，对液压系统进行全过程的污染控制是减少系统故障，提高系统可靠性和使用寿命的必需手段。自从对液压系统进行污染控制以来，液压设备故障率大大降低，确保了液压系统的正常运行。