電液伺服閥與伺服系統(tǒng)的污染度控制
伺服閥的使用壽命和可靠性與工作液污染度密切相關(guān)。工作液不清潔輕則影響產(chǎn)品性能,縮短閥的壽命,重則使產(chǎn)品不能工作。因此,使用者對(duì)系統(tǒng)工作液的污染度應(yīng)特別重視。
1.系統(tǒng)沖洗
新安裝的液壓系統(tǒng)管路或更換原有管路時(shí),推薦按下列步驟進(jìn)行清洗:在管路預(yù)裝后進(jìn)行拆卸、酸洗、磷化,然后在組裝后進(jìn)行管路的沖洗。
(1)相關(guān)設(shè)備的沖洗。泵站、油箱、閥臺(tái)(塊)等設(shè)備在出廠前必須達(dá)到清潔度等級(jí)NAS1638的5級(jí)或(IS0 4406) 14/10。沖洗時(shí),優(yōu)先選用同品牌的基礎(chǔ)油作為設(shè)備沖洗液,避免系統(tǒng)組裝后不同品牌的液壓油混合。因添加劑特性不同,引起添加劑析出,造成過濾器的堵塞。
(2)管道沖洗。在現(xiàn)場(chǎng)配管施工和沖洗時(shí),必須注意以下幾點(diǎn)。
1)對(duì)于管徑小于50mm的管道,采用氬氣保護(hù)焊(氬弧焊),管徑大于50mm的采用氬弧焊打底,電焊充填的方式,盡量減少管道內(nèi)部氧化物生成。
2)為了確保沖洗效率,一般系統(tǒng)沖洗液采用VGl5或VG22基礎(chǔ)油,沖洗流量應(yīng)滿足沖洗時(shí)管道內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)為湍流(雷諾數(shù)為4000~8000),沖洗油溫≥50℃。
3)沖洗時(shí),應(yīng)從系統(tǒng)回油口供油,從系統(tǒng)供油口回油,即與系統(tǒng)正常工作時(shí)液體流動(dòng)方向相反。
4)管道沖洗按照充水試壓→酸洗→中和→鈍化→油沖洗→清潔壓縮空氣吹掃的步驟,水試壓可以減少試壓產(chǎn)生的沖洗油泄漏,同時(shí)避免用系統(tǒng)泵試壓。沖洗后的清潔度應(yīng)高于實(shí)際使用要求1~2個(gè)等級(jí)。
(3)沖洗調(diào)試。伺服系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí),必須設(shè)置回路沖洗板,用以取代伺服閥,進(jìn)行回路功能試驗(yàn)和液壓缸的回路沖洗。沖洗時(shí),采用系統(tǒng)泵供油和系統(tǒng)用工作介質(zhì),利用回路或液壓缸的測(cè)壓點(diǎn),監(jiān)測(cè)回路清潔度,每個(gè)回路必須達(dá)到清潔度等級(jí)NAS 1638的5級(jí),才允許安裝伺服閥。
沖洗時(shí),不應(yīng)裝上伺服閥,可在安裝伺服閥的安裝座上裝一沖洗板。如果系統(tǒng)本身允許的話,也可裝一換向閥,這樣工作管路和執(zhí)行元件可被同時(shí)清洗。向油箱內(nèi)注入清洗油(清洗油選低黏度的專用清洗油或同牌號(hào)的液壓油),起動(dòng)液壓源,運(yùn)轉(zhuǎn)沖洗(最好系統(tǒng)各元件都能動(dòng)作,以便清洗其中的污染物)。在沖洗工作中應(yīng)輕輕敲擊管子,特別是焊口和連接部位,這樣能起到除去水銹和塵埃的效果。同時(shí)要定時(shí)檢查過濾器,如發(fā)生堵塞,應(yīng)及時(shí)更換濾芯,更換下來的紙濾芯、化纖濾芯、粉末冶金濾芯不得清洗后再用,其他材質(zhì)的濾芯視情況而定。更換完畢后,再繼續(xù)沖洗,直到油液污染度符合要求,或看不到過濾器濾芯污染為止。排出清洗油,清洗油箱(建議用面粉團(tuán)或膠泥粘去固定顆粒,不得用棉、麻、化纖織品擦洗),更換或清洗過濾器,再通過5~10μm的過濾器向油箱注入新油。起動(dòng)油源,再?zèng)_洗24h,然后更換或清洗濾器,完成管路清洗。
2.合理設(shè)置系統(tǒng)過濾裝置
合理設(shè)置過濾系統(tǒng)是液壓伺服系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的保證。根據(jù)不同的使用要求,系統(tǒng)一般要設(shè)置循環(huán)過濾、回油過濾、液壓泵出口過濾、先導(dǎo)供油過濾等。
(1)循環(huán)過濾。為整個(gè)油箱提供不間斷的循環(huán)過濾,一般采用β1-3≥200以上的低壓過濾器,循環(huán)泵的流量要保證每小時(shí)將整箱油循環(huán)過濾4次以上,過濾器的通流能力是循環(huán)泵流量的4倍。
(2)液壓泵出口過濾。在每臺(tái)泵組的出口安裝β10≥200的無旁通高壓過濾器,考慮到安全性和經(jīng)濟(jì)性,過濾精度不宜過高。
(3)先導(dǎo)供油過濾。伺服閥最精密的部分是先導(dǎo)控制級(jí),在先導(dǎo)控制油路中需安裝血β1-3≥200的無旁通高壓過濾器。
(4)回油過濾。在系統(tǒng)回油路上的過濾器要求具有較大通流能力和較小背壓,在整個(gè)液壓伺服系統(tǒng)中,它的過濾精度等級(jí)要求最低,一般選用β15-25≥75~200的低壓過濾器。
另外,由于液壓缸活塞桿經(jīng)常暴露于惡劣的環(huán)境中工作,為了保護(hù)伺服閥,一般在液壓缸與伺服閥之間加裝乩β1-3>200的高壓過濾器。
在伺服閥進(jìn)油口前必須配置公稱過濾精度不低于10μm的過濾器,而且是全流通的非旁路型過濾器。
伺服閥內(nèi)的過濾器是粗過濾器,是防止偶然“落網(wǎng)”的較大污染物進(jìn)入伺服閥而設(shè),因此切不可依賴內(nèi)過濾器起主要防衛(wèi)作用。
過濾器的精度視伺服閥的類型而定,噴嘴擋板閥的絕對(duì)過濾精度要求5~10μm(NAS 1638的5~6級(jí))。使用射流管電液伺服閥的液壓系統(tǒng)油液推薦清潔度等級(jí)為:長(zhǎng)壽命使用時(shí)應(yīng)達(dá)到GB/T l4039-2002《液壓傳動(dòng)油液固體顆粒污染等級(jí)代號(hào)》中的15/12級(jí)(相當(dāng)于美國(guó)NAS 13638的6級(jí)),一般使用不低于GB/T 140392002中的18/15級(jí)(相當(dāng)于NAS 1638的9級(jí))。
3.注意事項(xiàng)
為了保證系統(tǒng)油液清潔,還需注意以下事項(xiàng)。
在油箱上應(yīng)設(shè)置空氣過濾器(又稱“呼吸器”),可阻擋外界空氣中的顆粒。其過濾精度為1~3μm.并裝有可更換的干燥劑,用以吸收油箱內(nèi)空氣中的水蒸氣。
補(bǔ)充的新油清潔度往往低于NAS 1638的12級(jí),若僅經(jīng)過加油小車的一次過濾,很難達(dá)到系統(tǒng)要求NAS 1638的5級(jí)清潔度等級(jí)。為此,可設(shè)置一個(gè)旁路循環(huán)過濾裝置,將新油經(jīng)過2~3次循環(huán)過濾后,再添加至油箱。
液壓油中的水和氯化溶劑對(duì)金屬元件的危害極大,應(yīng)設(shè)置真空凈化裝置,定期對(duì)液壓油進(jìn)行真空凈化。