液壓系統(tǒng)污染控制

前言

隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)在我軍機(jī)械裝備中得到廣泛應(yīng)用，極大提高了我軍新型軍用機(jī)械裝備的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能。液壓系統(tǒng)的可靠性在整機(jī)可靠性中占據(jù)了十分重要的位置，據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，機(jī)械裝備中的故障80％以上來自液壓系統(tǒng)和電子電路系統(tǒng)，而液壓系統(tǒng)75％以上的故障源自液壓油的污染和油質(zhì)劣化變質(zhì)，因此軍用機(jī)械裝備的可靠性在很大程度上取決于有效的液壓油污染控制。為了適應(yīng)新時(shí)期我軍現(xiàn)代化建設(shè)的需要，加速培養(yǎng)我軍工程技術(shù)人才，實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)人才與精良武器裝備的最佳結(jié)合，極大地發(fā)揮新型機(jī)械裝備的戰(zhàn)斗力，特編寫本教材。本教材列入總裝備部技術(shù)基礎(chǔ)科研計(jì)劃，適用于部隊(duì)從事機(jī)械裝備管理、使用、維修等人員的培訓(xùn)，也適用于研究生、本科生的選修課教學(xué)及其他從事液壓控制技術(shù)的人員，包括農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械、機(jī)床液壓等工程技術(shù)人才的培訓(xùn)教材或自學(xué)教材。本教材由龔烈航教授擔(dān)任主編，負(fù)責(zé)編著第l章一第8章和第11章；王強(qiáng)教授編寫第9章；涂群章博士編寫第10章。本書由程建輝同志全文校對。在編寫過程中得到解放軍理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院軍用機(jī)械裝備教研室眾多同志的幫助和支持，在此謹(jǐn)表衷心感謝。液壓系統(tǒng)的可靠性問題是一個(gè)綜合性、多學(xué)科交叉的問題，其技術(shù)領(lǐng)域涉及到機(jī)械學(xué)、普通化學(xué)、石油化工、膠體化學(xué)、材料學(xué)、摩擦學(xué)、電化學(xué)等，本教材中缺點(diǎn)錯(cuò)誤在所難免，歡迎給予批評指正。

內(nèi)容概要

　　《液壓系統(tǒng)污染控制》是作者多年來從事軍用工程機(jī)械裝備在該方向上的科研及教學(xué)工作的總結(jié)，全書深入淺出、重點(diǎn)突出，其中第1章～第4章為液壓系統(tǒng)質(zhì)量、污染控制及可靠性的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)講述液壓系統(tǒng)的故障主要原因、油質(zhì)性能及質(zhì)量管理，污染原因、危害及控制，液壓系統(tǒng)及元件的清洗、沖洗方法、程序、檢測、標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量控制，可靠性保障的管理與維護(hù)措施。全書以軍用工程機(jī)械裝備為研究對象，以故障發(fā)生頻率較高的液壓系統(tǒng)為重點(diǎn)，以污染控制為主要途徑和技術(shù)手段，以提高整機(jī)質(zhì)量和可靠性為最終目標(biāo)。全文結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、概念清楚、通俗易懂、內(nèi)容翔實(shí)，適合作為工程機(jī)械裝備類師生和工程技術(shù)人員教學(xué)、培訓(xùn)的教材和必備的參考書。

書籍目錄

第1章 概述1.1 軍用機(jī)械裝備液壓系統(tǒng)可靠性及其對策1.2 國內(nèi)外軍用機(jī)械裝備液壓污染控制現(xiàn)狀和水平第2章 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)2.1 液壓傳動(dòng)的工作原理2.2 液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)2.3 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成2.4 液壓系統(tǒng)圖的圖形符號(hào)2.5 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)2.6 液壓傳動(dòng)基本回路2.6.1 壓力控制回路2.6.2 速度控制回路2.6.3 方向控制回路2.6.4 多缸工作控制回路2.6.5 緩沖回路第3章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)3.1 流體靜力學(xué)3.1.1 流體靜壓力及其特性3.1.2 靜止液體中壓力分布規(guī)律——液體靜力學(xué)的基本方程3.1.3 壓力的表示方法及其測試單位3.1.4 靜壓傳遞原理3.1.5 液壓力對固體壁面的作用力3.2 流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)3.2.1 幾個(gè)基本概念3.2.2 流動(dòng)液體的連續(xù)性方程——液體的質(zhì)量守恒定律3.2.3 流動(dòng)液體的能量守恒定律——伯努利方程3.2.4 液流的動(dòng)量定理3.3 管路系統(tǒng)的壓力損失3.3.1 液體的流動(dòng)狀態(tài)3.3.2 圓管層流特性及其沿程壓力損失3.3.3 圓管紊流特性及其壓力損失3.3.4 局部壓力損失3.3.5 管路系統(tǒng)的總壓力損失3.4 液體流經(jīng)小孔及縫隙的流量壓力特性3.4.1 液體流經(jīng)小孔的流量壓力特性3.4.2 液流經(jīng)縫隙的流量壓力特性3.5 液壓沖擊及空穴現(xiàn)象3.5.1 液壓沖擊3.5.2 空穴現(xiàn)象第4章 液壓液4.1 液壓液的分類4.2 液壓液的性質(zhì)4.2.1 密度4.2.2 重度4.2.3 可壓縮性4.2.4 黏性4.2.5 液壓油的其他理化性能4.3 軍用機(jī)械裝備對液壓液的要求4.4 礦油型液壓油的選擇4.5 抗燃液壓液的選擇4.6 液壓液黏度的選擇4.6.1 油泵對液壓液黏度的要求4.6.2 環(huán)境溫度對液壓液最佳黏度的影響4.6.3 液壓系統(tǒng)的黏度極限4.6.4 液壓液的使用溫度、黏溫特性和黏度穩(wěn)定性對最佳黏度的影響，4.7 液壓液的具體選定第5章 摩擦、磨損與潤滑5.1 摩擦5.1.1 干摩擦5.1.2 摩擦5.1.3 流體摩擦5.2 磨損5.2.1 腐蝕5.2.2 油液變質(zhì)5.2.3 疲勞5.2.4 黏著5.2.5 磨蝕5.3 相互作用和磨損5.3.1 油液和元件表面之間的摩擦5.3.2 運(yùn)動(dòng)副表面間的磨損第6章 液壓污染控制6.1 液壓系統(tǒng)污染分析6.1.1 污染物種類和特性6.1.2 固體顆粒污染物的特性6.1.3 污染試驗(yàn)粉塵6.1.4 空氣6.1.5 水6.2 油液中顆粒污染物材質(zhì)的鑒別6.2.1 光譜法6.2.2 X射線能譜分析法6.2.3 X射線波譜分析法6.2.4 鐵譜法6.3 油液污染度的評定6.3.1 稱重法6.3.2 顆粒計(jì)數(shù)法6.3.3 現(xiàn)場油液污染度簡易評定方法6.4 油液中空氣和水的測定6.4.1 空氣含量測定6.4.2 含水量的測定6.5 液壓系統(tǒng)油液的取樣6.5.1 取樣容器的清潔度控制6.5.2 容器取樣方法6.5.3 在線取樣污染分析6.6 油液污染度等級(jí)6.6.1 美國NAS-1638污染度等級(jí)6.6.2 ISO-4406國際污染度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)6.6.3 我國GB／T14039-93污染度等級(jí)6.7 典型液壓系統(tǒng)油液污染度分析第7章 油液過濾與凈化7.1 概述7.1.1 過濾與凈化方式7.1.2 過濾原理7.2 濾油器主要性能參數(shù)7.2.1 過濾精度7.2.2 壓差特性7.2.3 納污容量7.3 濾油器過濾性能試驗(yàn)與評定7.3.1 試驗(yàn)方法與原理7.3.2 試驗(yàn)程序7.3.3 試驗(yàn)結(jié)果與性能評定7.4 液壓過濾系統(tǒng)油液污染度7.4.1 液壓過濾系統(tǒng)的污染控制方程7.4.2 流量波動(dòng)對過濾性能的影響7.4.3 濾油器旁路泄漏對過濾性能的影響7.5 濾油器的選擇7.5.1 濾油器在系統(tǒng)中的安裝位置7.5.2 濾油器的精度7.5.3 濾油器系列型號(hào)7.6 多機(jī)理高精度凈油機(jī)理及技術(shù)第8章 液壓元件的清洗與系統(tǒng)沖洗8.1 液壓元件的清洗8.1.1 液壓油箱的清洗8.1.2 液壓管路總成清洗8.1.3 閥組件的清洗8.1.4 密封件的清洗8.1.5 液壓缸組件的清洗8.1.6 液壓泵的清洗8.1.7 液壓馬達(dá)的清洗8.2 液壓系統(tǒng)組裝環(huán)境質(zhì)量控制8.2.1 組裝車間空氣凈化8.2.2 野戰(zhàn)條件下液壓設(shè)備搶修8.3 液壓系統(tǒng)沖洗8.4 液壓油注入系統(tǒng)前的過濾與凈化第9章 液壓系統(tǒng)質(zhì)量與可靠性保障的管理與維護(hù)措施9.1 管理與維護(hù)的一般原則9.1.1 管理與維護(hù)的重要性9.1.2 管理、維護(hù)和機(jī)械裝備設(shè)計(jì)的關(guān)系9.1.3 新、舊液壓系統(tǒng)管理維護(hù)的重點(diǎn)9.2 管理、維護(hù)的具體方法和知識(shí)9.2.1 裝備的操作知識(shí)9.2.2 發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象的方法9.2.3 使用說明書的主要內(nèi)容及其正確使用9.3 運(yùn)轉(zhuǎn)管理與檢查的程序9.3.1 液壓系統(tǒng)的檢查9.3.2 日常檢查的要點(diǎn)和程序9.3.3 定期檢查的要點(diǎn)和程序9.3.4 大修前的檢查要點(diǎn)和程序9.4 液壓系統(tǒng)的故障及其產(chǎn)生原因和排除方法9.4.1 液壓系統(tǒng)故障概念……第10章 液壓系統(tǒng)的可靠性技術(shù)及其應(yīng)用第11章 液壓油液凈化技術(shù)附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：現(xiàn)代高新技術(shù)有力地促進(jìn)和推動(dòng)傳統(tǒng)的機(jī)械加工業(yè)的發(fā)展，新的先進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)以及制造加工設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展與提高，使液壓元件的加工精度大大提高，促進(jìn)了液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前，液壓技術(shù)已廣泛地應(yīng)用到社會(huì)生產(chǎn)、生活、軍事裝備等各個(gè)領(lǐng)域，如在最新的計(jì)算機(jī)集成加工系統(tǒng)（CIMS）、工業(yè)智能化“柔性加工”（FMS）系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人及海洋工程、信息_T程、航天工程等高新技術(shù)領(lǐng)域得到成功地應(yīng)用。機(jī)一電一液一信聯(lián)合控制在自動(dòng)控制領(lǐng)域里顯示了獨(dú)特的優(yōu)越性，促使液壓系統(tǒng)進(jìn)一步向高壓、高性能、微型集成化方向發(fā)展。液壓元件的加工精度也越來越高，高性能電液伺服閥的滑閥間隙、軸向柱塞泵缸體與配油盤之間的間隙公差已精確到1um～5um的精度。與此同時(shí)，現(xiàn)代液壓系統(tǒng)對可靠性、無故障壽命、動(dòng)態(tài)特性要求越來越高，這之間出現(xiàn)了新問題，問題的關(guān)鍵是液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)油液的性能劣化及污染危害。液壓系統(tǒng)在加工、組裝、運(yùn)輸過程中都有可能遺留加工殘屑及外界固體微粒的侵入，液壓油在注入系統(tǒng)前，在裝罐、運(yùn)輸、貯存過程中都會(huì)生成膠體狀氧化物，吸人外界粉塵及潮氣，這些加工殘屑和新油注入前的污染物，一旦進(jìn)入液壓系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生磨蝕、磨料、磨粒磨損，以及多種磨損與疲勞相組合的作用，使液壓元件的運(yùn)動(dòng)界面進(jìn)一步磨損、剝落，使油液進(jìn)一步污染，產(chǎn)生連鎖化惡性循環(huán)；開式液壓系統(tǒng)每次吸排油都會(huì)從外界帶人固體粉塵、水分、空氣，液壓系統(tǒng)在工作過程中產(chǎn)生的局部高溫高壓促使水分、空氣與油液生成膠狀氧化物，改變油質(zhì)的黏度、酸值等指標(biāo)，使油液性能劣化變質(zhì)和污染。這種液相、固相、氣相的污染物會(huì)對液壓系統(tǒng)產(chǎn)生各種不同機(jī)理的危害。固體污染物使液壓系統(tǒng)油泵、控制閥、油缸、液壓馬達(dá)等元件的滑動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)副配合面腐蝕、磨損，甚至?xí)?dǎo)致滑閥的卡緊和卡滯，使控制系統(tǒng)動(dòng)作完全失靈，以致故障、停工檢修或發(fā)生災(zāi)難性的突發(fā)事件。美軍調(diào)查結(jié)果表明：飛機(jī)污染磨損費(fèi)用達(dá)245美元／飛行小時(shí)，艦艇污染磨損費(fèi)用達(dá)56.94美元／航行小時(shí)，這個(gè)費(fèi)用接近燃料消耗費(fèi)用。液體污染物使油液本身的物理、化學(xué)性能改變，如酸值、黏度、抗磨性、油膜承載能力等性能劣化，同時(shí)生成膠體氧化物或酸性物質(zhì)，使滑閥黏滯、驅(qū)動(dòng)力增加，液壓元件金屬表面腐蝕，起到液壓系統(tǒng)損壞的催化劑作用。

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