摘要；事實(shí)表明，磨損是影響設(shè)備工作可靠性和使用壽命的主要原因，且以磨料磨損造成的損失最為嚴(yán)重，而磨損類故障的主要故障源是油品污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，設(shè)備元件失效的70％-85％歸因于油液污染。通常意義上所說的污染就是指油液中金屬顆粒與水分污染。
關(guān)鍵詞：油品≤污染度；油液監(jiān)測(cè)
油品的污染主要包括顆粒、水分、空氣、熱和微生物污染等，其中對(duì)油液使用性能影響最大的就是顆粒和水分污染，其次為空氣、熱污染。油品及其中的污染物蘊(yùn)含著大量的表征液壓設(shè)備內(nèi)部磨損狀態(tài)的信息。運(yùn)用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)，對(duì)在用油品的污染情況實(shí)施有效的監(jiān)測(cè)和控制，可以及時(shí)掌握液壓系統(tǒng)的技術(shù)狀態(tài)，判斷過度磨損是否有可能發(fā)生，采取措施消除各種故障源，將對(duì)液壓系統(tǒng)的科學(xué)使用管理和合理維護(hù)保障有著十分重要的意義。
1.油品污染的原因與危害
1.1油品污染的原因
油品的污染主要由外部原因和內(nèi)部原因兩部分造成。外部原因是指固體雜質(zhì)、水分、其他油類或空氣等進(jìn)入油品。內(nèi)部原因是指除了原有的新油液帶來的污染外，在使用過程中運(yùn)動(dòng)的零件磨損和油品的物理、化學(xué)性能的變化。由于雜質(zhì)侵入油品系統(tǒng)的方式不同，油品的污染可分為潛在污染、侵入污染以及再生污染3種類型，現(xiàn)分述如下。
(1)潛在污染：鑄造型砂、切屑、磨料、焊渣、銹片、涂料細(xì)片、橡膠碎塊及灰塵等有害物質(zhì)在液壓系統(tǒng)開始工作之前，就已潛伏在系統(tǒng)中。同樣，在外購(gòu)件中也會(huì)存在上述污染物。
(2)侵入污染：在液壓系統(tǒng)工作過程中，外來污染物(如灰塵、潮氣、異種油等)可經(jīng)油箱通氣孔和加油口侵入系統(tǒng)造成污染。通過往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞桿注入系統(tǒng)中的油液、油箱中流動(dòng)的空氣、濺落或凝結(jié)的水滴、流回油箱中的漏油等使污染物侵入系統(tǒng)中。
(3)再生污染：指油品在設(shè)備系統(tǒng)工作中生成的污染物。如零件殘銹、剝落的漆片、運(yùn)動(dòng)件和密封材料的磨損顆粒、過濾材料脫落的顆?；蚶w維等。發(fā)生物理、化學(xué)變化的生成物使金屬腐蝕產(chǎn)生顆粒銹片等污染物。在高溫、高壓作用下，由于水分、空氣、銅、鐵等介質(zhì)作用而生成氧化物、樹脂油垢等污染物。
1.2油品污染的危害
油品的污染物類型大致可分為固體顆粒、空氣、水、化學(xué)污染物等。其中，以固體顆粒污染造成的危害最大。固體顆粒與液壓元件表面相互作用所產(chǎn)生的磨損與表面疲勞可加速元件的磨損，使內(nèi)泄漏增加，從而降低了液壓泵、馬達(dá)及閥等元件的工作可靠性以及系統(tǒng)的效率，更為嚴(yán)重的是可能造成液壓泵或閥的卡死、節(jié)流口或過濾器的堵塞，破壞系統(tǒng)的正常運(yùn)行?？諝?、水、化學(xué)污染物等的存在，也會(huì)使油品變質(zhì)，進(jìn)而加速液壓元件的損壞。
2.油品污染度標(biāo)準(zhǔn)
油品的污染程度及能否使用，必須有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)方法，ISO“國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織”發(fā)布有ISO 4406 1999《液壓傳動(dòng)油液固體顆粒污染等級(jí)代號(hào)法》的標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也發(fā)布了GB／T14039 2002
《液壓傳動(dòng)油液固體顆粒污染等級(jí)代號(hào)》。
油品的污染用污染度等級(jí)來表示，它是指單位體積工作介質(zhì)中固體顆粒污染物的含量，即工作介質(zhì)中所含固體顆粒的濃度。為了定量描述和評(píng)價(jià)工作介質(zhì)的污染程度，IS04406規(guī)定的污染度等級(jí)，根據(jù)顆粒濃度的大小共分為26個(gè)等級(jí)，顆粒濃度愈大等級(jí)代碼數(shù)愈大。ISO4406規(guī)定工作介質(zhì)的污染度，用兩組等級(jí)代碼及中間一條斜線組成，前面一組代碼代表l ml工作介質(zhì)中尺寸不小于5“m的顆粒數(shù)等級(jí)，后面一組代碼代表1 ml工作介質(zhì)中尺寸不小于15“m的顆粒數(shù)等級(jí)。例如：污染度等級(jí)代碼為18／15的油品，它表示該油品每毫升內(nèi)不小于5“m的顆粒數(shù)在1300-2500之間，不小于15μm的顆粒數(shù)在160-320之間。
3.油品污染度監(jiān)測(cè)與分析
3.1監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
本文介紹采用一種由HYDCFCU 2100硬件、COCOS Light V2.50軟件、
進(jìn)出油管和相關(guān)連接組成的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)油品的污染度進(jìn)行檢測(cè)。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件部分HYDC FCU 2100可自動(dòng)存儲(chǔ)采集數(shù)據(jù)，而且內(nèi)置打印機(jī)。該系統(tǒng)內(nèi)裝有顆粒傳感器，可以實(shí)現(xiàn)顆粒自動(dòng)記數(shù)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件部分為COCOS Light V2.50，提供了油品污染度的ISO標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)表。系統(tǒng)可計(jì)算及顯示每imL或每100mL不同尺寸間的顆粒數(shù)。
3.2監(jiān)測(cè)結(jié)果分析
先將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與某設(shè)備液壓系統(tǒng)連接，啟動(dòng)設(shè)備在其工作狀態(tài)穩(wěn)定后，開始進(jìn)行采集數(shù)據(jù)；每次測(cè)試時(shí)間約10rain，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)每分鐘對(duì)設(shè)備油品進(jìn)行一次污染度計(jì)算。用ISO44006等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表示。據(jù)分析，設(shè)備工作系統(tǒng)污染度均處于ISO標(biāo)準(zhǔn)17／13和15／9之間，污染度一直維持在比較低的狀態(tài)，設(shè)備工作系統(tǒng)狀態(tài)良好。
4.監(jiān)測(cè)方法對(duì)比
污染度監(jiān)測(cè)對(duì)于更換油品、提前檢驗(yàn)系統(tǒng)工作狀態(tài)比較方便。傳統(tǒng)的對(duì)油品的污染度判斷及更換方法，通常有兩種：(1)經(jīng)驗(yàn)判斷更換法是將欲評(píng)定的油品與新油對(duì)比，觀察兩種油品的顏色差異，有無渾濁現(xiàn)象及灰塵與沉積物等。如果渾濁度較高，應(yīng)該考慮過濾或換油。(2)定期更換法是根據(jù)油品的工作時(shí)間、使用環(huán)境、使用溫度、負(fù)載大小等情況以及使用經(jīng)驗(yàn)，定期更換油品。經(jīng)驗(yàn)判斷更換法是靠觀察和使用經(jīng)驗(yàn)來完成對(duì)油品污染度的評(píng)定的，它無法準(zhǔn)確把握油品的污染情況，故可靠性較差；定期換油法受換油期影響很大，經(jīng)濟(jì)性較差。如果換油過晚，可能導(dǎo)致設(shè)備系統(tǒng)故障，進(jìn)而造成重大損失；如果換油過早，本來可以繼續(xù)使用的油品作為廢油處理，可造成油料的嚴(yán)重浪費(fèi)。后來為車間工作人員方便掌握油品顆粒大約污染度，出現(xiàn)了一種便攜式污染度測(cè)定儀，它只是便于車間工作人員粗略的掌握其污染度，有些企業(yè)考慮到經(jīng)濟(jì)情況從而讓它走進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室，這種分析方法在實(shí)驗(yàn)室由于不同分析人員在視野里所選擇的均勻區(qū)域不同，分析結(jié)果也會(huì)不同，這種人為因素是不可避免的，因此分析結(jié)果只能做參考，也會(huì)給同一樣品的內(nèi)檢和外檢帶來出入，引起爭(zhēng)議。
應(yīng)用油品污染度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使更換油品、提前檢驗(yàn)系統(tǒng)工作狀態(tài)更為科學(xué)、方便；與傳統(tǒng)的定期更換、經(jīng)驗(yàn)判斷更換、便攜式測(cè)定儀等方法相比較，其可靠性和經(jīng)濟(jì)性均有較大提高。
5.結(jié)論
本文介紹了設(shè)備所應(yīng)用的油品污染度監(jiān)測(cè)方法。結(jié)果表明，對(duì)于同一樣品，這種分析方法比起傳統(tǒng)的定期更換、經(jīng)驗(yàn)判斷更換、便攜式測(cè)定儀等方法具有分析步驟少、速度快、分析結(jié)果可靠等特點(diǎn)，從而為車間快速提供可靠的分析結(jié)果，便于與車間工作人員進(jìn)行相應(yīng)操作，降低了設(shè)備故障率，保障了設(shè)備的安全運(yùn)行。
