油压系统之稳定化─油污染之控制

作者:xingyang                         时间：2010-12-02

轴承及轴承相关技术文章（轴承型号查询网提供） 关键字：轴承, 1.前 言:光电产品走向愈来愈轻薄短小，精细度的要求也愈来愈高。相对的射出成型机的精度及其动力单元的精密要求也愈来愈高。早期对于油压系统控制精度的影响因子，大都集中在下列几项:A.控制阀门、比例阀之迟滞现象B.油压缸、阀门内泄 C.控制器的精度D.油温差异造成压力、流量飘移.控制阀门之重现性f.杂讯干扰、电磁干扰但或许也正因目标及努力集中于此，因此上述问题大都已有相当程度的改善，只要慎选合宜的另件大都可得以控制精度。但一般常被忽略者则为油污染问题。高性能阀门(如比例阀、伺服阀)其阀心与本体阀的空隙非常的小，通常只在几个μ(Micro)以下，即使是一般反应较快的逻辑阀其间隙也只在0.1mm以下。一旦有污染物进入即易使阀门无法正常的动作，其影响远比上述各项因素大。-例如.逻辑阀如遭污染物卡住而动作不顺，如此通过流量将大减或无法回位停止动作甚至压力流失，成品必然异常。此外一般开回路控制方式中，利用电磁控制阀门开度，但是油污染严重将使阀心与阀座间摩擦阻力变化，进而影响所控制的压力、流量。油品污染其实并不易控制，想要控制得好须从另件加工、组立等各细节注意。良好的工作习惯，注意不使任何杂质污染于工作中产生，是作好油品污染防治的第一步。2.油品污染防治2.1防治等级不同等级的阀门另件对于液压油内杂质的承受力也不同。一般的状况如下:元 件伺服阀比例阀泵 浦(Vane/Piscon)泵 浦(Gear)油品需求洁净度NAS 5级以下NAS 7级以下NAS 9级以下NAS 11级以下 NAS油品污染的分类法:污染物颗粒大小(um)等 级 NAS1234567891011125~15500100020004000800016000320006400128000256000512000102400015~25891783567121425285057001140022800456009120018240025~501632631262535061012202540508100162003240050~1003611224590180360720144028805760100以上112481632641282565121024 2.2油污染的产生油品中的污染大体上可分为下列几类。A.胶 质一般液压油最佳使用温度为45~50度之间，但油品温度高于55~60℃以上时，油品却会慢慢的产生如沥清的焦硫化合物如黏胶般会日渐附著于管路及阀体中，而日积月累会如同结石般卡住阀门的动作。如此的污染物甚至不易用滤油网滤除，因为胶质可能直接产生于阀体上。此类型污染防治的最佳方法则是温度控制和冷却系统的设计，确保油温在50℃以下。B.异质固体杂质固体杂质产生方式大都以下列几种方式产生?a.组立过程中:环境中的杂质或切削的铁屑。b.阀件的磨耗:大都因油品温度过高或油品黏度太低，造成润滑无效而产生。c.冲 蚀:已进入之杂质在高速运动下冲蚀管件。d.另件磨耗:如油缸活塞油缸之磨损。例如.泵浦本身的运动多少都有滑动现象，因而多少都会有磨耗颗粒产生，当有异物侵入时将更加严重。改善固体杂质的污染，主要的方式如下:a.良好的机件设计，避免运动件如油缸、活塞、油封间的磨耗b.良好的组立习性c.使用适当的滤油网及放在适切的位子3.滤油器之设计选用各类的滤油器之用意:a.吸油口滤油器:此滤油器的主要功能在于保护泵浦，因而滤心不须很细，且吸油口的阻力不得大于0.3bar否则易产生油品中已溶合之气体放出，进而在泵浦产生孔蚀现象。一般工作者会认为此滤油即已足够事实上是不足的，因为泵浦所要求的油品清洁度和高速阀是不同的。b.高压滤油网:主要用于保护阀门，如使用比例阀、伺服阀，因此则此原件应选用较精细者。此滤油网为阀件保护及稳定化最重要的元件，因此应经常保养维护。c.回油滤网:一般使用者不多，因易造成回油背压阻力，且阻塞时更可能有增压效果。但可防止元件磨耗产生的颗粒流入油箱内造成泵浦损伤，且可塑造一个永不必换油的系统。d.旁路式滤油器(By-Pass Filter)主管路中的滤油器，如精细度高则阻力大，往往是设计者的困扰，而旁路式滤油器不影响管路之运作因此往往可选用极细之滤网，但时数及机率是其一致命伤。如在机器试车运算前先使用By-Pass Filter运转，将可达甚佳之效果e.加油口滤网:防止加入或补充油品时杂质进入油箱中，一般此滤网极易被忽视，但须注意的是此处是污染入口，因此极须注意f.磁性滤网:此处为新一代之科技产品，可吸收铁屑甚至油品中的杂质，而且并无滤油网的网格问题，因此可有极佳之滤油效果。4.滤油器之选用一般滤油器之性能以β值(Belta Ratio)[img]http://www.c-cnc.com/news/file/2009-1/2009122154040.gif[/img]滤油器对油尺寸Xμ的颗粒，污染物之滤油性能为一般而言滤油器性能β值须大于75以上则表示此滤油器能有效的滤除此等级之颗粒污染物。对于须保护泵浦之吸油滤油网，应保油品保持在NAS 9级以下，因此须使用β12 > 75之滤网。而用于保护服务器、比例阀之高压滤油网则应使用β3 > 75之滤网但值得注意的是β值只是比例问题，如油品一开始即清洁度不高也须滤过几次才可得到合乎要求之油品，因此组立前管路另件清洁十分重要。5.结 论油品污染控制是保持油压系统稳定性极重要之因素。改善此问题除温度控制，使用适当之滤油器更重要的则是良好的工作习性以防止杂质进入。此外为求销售出的油压系统的稳定性，出货前确实的清洗动作十分重要，一般而言，可使用黏度较低之液压油及更细之滤油网。(建议使用较标准系统更细1~2级)以高压高速冲刷流动过所有阀门、管路数次，然后再清洁除去这些液压油，再更换新的液压油。【MechNet】

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