挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)污染控制的研究及其應(yīng)用

楊冬冬

摘要：隨著工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)正在向高壓、高速、高精度、高效方向發(fā)展，油液的污染對(duì)液壓系統(tǒng)造成的危害更加突出。根據(jù)國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料表明，液壓系統(tǒng)70%-80%的故障是由于液壓油中的污染物所引起的，尤其是硬質(zhì)固體顆粒污染物，極易造成液壓元件的磨損，導(dǎo)致共性能下降，使用壽命減短；如空氣混入系統(tǒng)油液中，形成的大量氣泡會(huì)造成液壓泵、液壓油缸的氣蝕、氣爆，最終導(dǎo)致液壓元件的失效。所以，對(duì)液壓介質(zhì)的污染度控制進(jìn)行深入研究并采取有效措施管理液壓系統(tǒng)的清潔，是保證液壓系統(tǒng)可靠性和延長液壓元件使用壽命的重要途徑。

關(guān)鍵詞：挖掘機(jī)；液壓系統(tǒng)；污染控制；研究；應(yīng)用

1、液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)污染源調(diào)查分析

挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)污染主要來源于：①制造過程中殘留的污染物：液壓系統(tǒng)及組件在機(jī)械加工、焊接、零部件裝配、包裝、儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中殘留的，如粉塵、焊渣、氧化皮、金屬切屑、密封膠及清洗劑等。②液壓系統(tǒng)工作過程中產(chǎn)生的污染物：液壓元件相對(duì)或撞擊后磨損產(chǎn)生的磨屑、銹蝕氧化皮剝落物及油液氧化下產(chǎn)生的顆粒及膠質(zhì)。③外部侵入的污染物：液壓油箱呼吸閥口、液壓油缸活塞桿防塵密封、軸承密封、油液補(bǔ)充時(shí)及維護(hù)、維修過程造成的二次污染等。

2、挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)污染控制策略和措施

2.1挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)污染控制及改善目標(biāo)

挖掘機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，挖掘機(jī)的生產(chǎn)過程包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原材料的生產(chǎn)、運(yùn)輸與儲(chǔ)存、原材料的加工、零部件的裝配、零部件的倉儲(chǔ)與轉(zhuǎn)運(yùn)、整機(jī)的裝配、運(yùn)轉(zhuǎn)與整備等等。另外，挖掘機(jī)清潔度的管理與改善不僅要考慮生產(chǎn)過程中的控制，還要有日常使用、保養(yǎng)維護(hù)的管理。因此挖掘機(jī)清潔度的管理控制貫穿挖掘機(jī)的全壽命周期。

液壓系統(tǒng)污染控制從三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)：減少固有污染物、防治外部污染物入侵和清除系統(tǒng)污染物。那么，對(duì)應(yīng)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)，可以從以下三個(gè)方面控制：①規(guī)范液壓件的制造工藝，減少制造過程中可能產(chǎn)生的污染物；②規(guī)范裝配作業(yè)要求，防止裝配過程中可能產(chǎn)生的污染物；③采用液壓油濾清器濾除液壓系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生和系統(tǒng)外部入侵的污染物。

2.2液壓油及外協(xié)外購液壓部件的清潔度控制

挖掘機(jī)的外購零件較多，例如液壓件主要采購于日本、德國、美國、韓國等專業(yè)液壓件企業(yè)；另外還有數(shù)量眾多的接頭、軟管、硬管、輔助閥塊、油缸等采購于國內(nèi)的生產(chǎn)廠家。這些企業(yè)在零部件清潔度管理能力和方法上各有不同。

加強(qiáng)到貨檢驗(yàn)。制定液壓件清潔度的抽查標(biāo)準(zhǔn)，泵、閥、馬達(dá)、回轉(zhuǎn)接頭、油缸等重要液壓件要做到每批抽檢，特別關(guān)注市場故障率高的液壓部品，先實(shí)行全檢，質(zhì)量穩(wěn)定后再實(shí)行先緊后松的抽查方式，保證清潔度合格液壓部品上線裝配。

強(qiáng)化工序監(jiān)察制度，參與供應(yīng)商液部品制造過程清潔度的管理。針對(duì)液壓部品在制造加工、清洗、裝配、臺(tái)上試驗(yàn)等可能出現(xiàn)不符合情況以及裝配環(huán)境不達(dá)標(biāo)、5s管理不到位等會(huì)造成清潔度不良的問題，進(jìn)行詳細(xì)的工序監(jiān)察，記錄問題點(diǎn)，分析原因，給出明確對(duì)策，有效控制液壓元件的清潔度。另外雙方簽訂質(zhì)量保證協(xié)議，明確清潔度質(zhì)量約束。

2.3運(yùn)輸、存儲(chǔ)環(huán)節(jié)的清潔度的控制及改善

液壓件在運(yùn)輸、存儲(chǔ)環(huán)節(jié)要進(jìn)行防銹、防腐、防塵、防磕碰措施。倉儲(chǔ)環(huán)境一般要求室內(nèi)存儲(chǔ)，避雨防塵，空氣流通，并且遵循先進(jìn)先出原則。工廠的物流中心特別要做好液壓件的接收、存放、分揀、配送的防塵、防污染物侵入的工作。

（1）液壓零部件的屏蔽

為保證液壓部件的清潔度要求，部品在運(yùn)輸和倉儲(chǔ)時(shí)連接口處要完全屏蔽，做好可靠的防塵措施。清潔度改善小組在對(duì)現(xiàn)場工序監(jiān)察時(shí)發(fā)現(xiàn)液壓部品存在各種不良屏蔽方式，為保證防護(hù)措施清潔、牢靠，制定了液壓系統(tǒng)零部件的防塵標(biāo)準(zhǔn)。

（2）液壓部件接收、存放、轉(zhuǎn)運(yùn)、配送的防護(hù)

物流區(qū)域內(nèi)要做到清潔、整潔，物料盒標(biāo)識(shí)明確。零部件放置處要遠(yuǎn)離粉塵的污染；在打開零部件的包裝袋或箱子時(shí)，注意異物不能混入到零部件中。零部件需要從物流區(qū)域配送到裝配工位，注意零部件的遮蔽物不能被碰傷或脫落；在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，零部件不能接觸到地面或臟污的托盤和小車。在物流庫區(qū)內(nèi)，同件號(hào)物料是放在一起的，配送時(shí)，屬于同一臺(tái)挖掘機(jī)的不同物料被分揀出來，作成成套部品放在同一輛配送小車中。接頭、螺栓、O型圈等小件被放在配送小車的料盒內(nèi)，如果料盒是臟污的，那么放在其中的零部件也會(huì)被污染，所以料盒或轉(zhuǎn)運(yùn)小車必須定期清洗。液壓部件接收、存放、轉(zhuǎn)運(yùn)、配送的防護(hù)要求。

2.4液壓系統(tǒng)內(nèi)空氣污染的改善

傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)回油過濾采用的是內(nèi)進(jìn)外回的方式，系統(tǒng)的液壓回油先進(jìn)入濾芯內(nèi)部，經(jīng)濾紙層過濾流入濾芯外部油箱中。由于油箱內(nèi)液面低于濾芯的安裝面，一部分過濾出的液壓油接觸到空氣，在流動(dòng)中將空氣帶人到液壓油內(nèi)；該結(jié)構(gòu)在挖掘機(jī)在應(yīng)用很少，只有在歐洲極少的挖掘機(jī)上使用。絕大部分回油過濾采用的是外進(jìn)內(nèi)回的結(jié)構(gòu)，液壓油從濾芯的外部進(jìn)入濾芯的內(nèi)部，由于液壓油的流速和流量較大，正常工作時(shí)，濾芯內(nèi)部充滿了液壓油，過濾后的液壓油經(jīng)過濾芯安裝座的導(dǎo)向作用從油箱液面以下進(jìn)入油箱，從而避免了空氣的混入。

總而言之，挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)污染的控制，其實(shí)是對(duì)挖掘機(jī)整個(gè)制造過程以及全壽命周期的系統(tǒng)管理，需要加強(qiáng)部品制造、整機(jī)裝配、保養(yǎng)、維修、使用過程中的污染控制及預(yù)防，并要納入質(zhì)量管理制度或標(biāo)準(zhǔn)，成為企業(yè)質(zhì)量管控的重點(diǎn)部分。