一、液壓系統(tǒng)清洗的意義

從使用的角度看，液壓系統(tǒng)正常工作的首要條件是系統(tǒng)內(nèi)部必須清潔。在新的設(shè)備運(yùn)行之前,或一臺(tái)設(shè)備經(jīng)過(guò)大修之后,液壓系統(tǒng)遭到污染是不可避免的,在軟管、管道和管接頭的安裝過(guò)程中都有可能將污染物帶入系統(tǒng)。即使新的油液也會(huì)含有一些令人意想不到的污染物。必須采取措施盡快將污染物濾出,否則在設(shè)備投入運(yùn)行后不久就有可能發(fā)生故障,而且早期發(fā)生的故障往往都很嚴(yán)重,有些元件例如泵、馬達(dá)有可能會(huì)遭到致命性的損壞系統(tǒng)沖洗的目的就是消除或最大限度地減少設(shè)備的早期故障。沖洗的目標(biāo)是提高油液的清潔度,使系統(tǒng)油液的清潔度保持在系統(tǒng)內(nèi)關(guān)鍵液壓元件的污染耐受度內(nèi)，以保證液壓系統(tǒng)的工作可靠性和元件的使用壽命

二、循環(huán)沖洗裝置

循環(huán)沖洗裝置一般采用獨(dú)立的大流量高壓沖洗裝置或系統(tǒng)的工作泵站進(jìn)行管道的循環(huán)沖洗作業(yè)。獨(dú)立的大流量高壓沖洗裝置的輸出流量一般1000升/分以上，應(yīng)由3-4臺(tái)高壓泵和1臺(tái)低壓泵組成，按照冶金液壓系統(tǒng)的參數(shù)高壓泵(31.5MPa)流量配置以250升/分、160升/分、100升/分、63升/分和低壓泵(2.5MPa)400-600升/分可以組成不同的沖洗壓力\流量的需要。

循環(huán)沖洗裝置的輸出管道接口應(yīng)既能使所有沖洗泵的輸出流量同時(shí)沖洗一個(gè)沖洗回路，也能組成同時(shí)沖洗多個(gè)獨(dú)立的沖洗回路。

采用系統(tǒng)本身的工作泵站進(jìn)行管道的循環(huán)沖洗作業(yè)也越來(lái)越多地獲得廣泛地應(yīng)用和認(rèn)可，采用工作泵站對(duì)系統(tǒng)管道沖洗是高效快速達(dá)到?jīng)_洗質(zhì)量的可靠方法并具有更多的優(yōu)點(diǎn)，具體表現(xiàn)在節(jié)省了寶貴的時(shí)間工期，節(jié)省了大量的臨時(shí)配管材料，可利用工作泵站本身的正式的電氣保護(hù)和系統(tǒng)中循環(huán)冷卻、內(nèi)循環(huán)過(guò)濾功能使得管道的系統(tǒng)沖洗效果更好更快。

三、循環(huán)沖洗的步驟

循環(huán)沖洗一般分為液壓泵站到控制閥架主管道的沖洗和控制閥架到油缸和油馬達(dá)支管道的沖洗。按照管道沖洗精度要求又分為中間管道的粗沖洗和所有管道的精沖洗。

液壓泵站到控架主管道的沖洗連接回路較為簡(jiǎn)單，只需要在主管道的尾端將連接起來(lái)。

控制閥架到油缸和油馬達(dá)支管道的沖洗就相對(duì)復(fù)雜一些。有時(shí)就需要制作很多臨時(shí)沖洗配管來(lái)組成一個(gè)個(gè)沖洗回路，這時(shí)要注意的是前面提到的串聯(lián)和并聯(lián)沖洗時(shí)應(yīng)該考慮的一些因素。

液壓系統(tǒng)沖洗，可以按如下步驟進(jìn)行：

在未安裝敏感元件(如伺服閥等)之前，將管道及對(duì)污染物不敏感元件先裝配起來(lái)，并將管子端部密封嚴(yán)實(shí)。

用跨接線代替敏感元件，將液壓回路連接起來(lái)，并充液加壓，進(jìn)行沖洗，達(dá)到規(guī)定的清潔度為止。

選擇的沖洗回路應(yīng)跳過(guò)敏感元件，并盡可能減少流動(dòng)阻力。沖洗時(shí)應(yīng)避免臟油通過(guò)已經(jīng)沖洗干凈的管道，對(duì)于較復(fù)雜的系統(tǒng)，可選擇回路先從支路沖洗到主管道，然后將支路與主管道隔開，再?zèng)_洗主管道，在沖洗回路的回油路上，裝設(shè)濾油器或?yàn)V網(wǎng)，沖洗初期由于雜質(zhì)較多，一般采用80目濾網(wǎng)，沖洗后期改用150目以上的濾網(wǎng)。

為了提高沖洗效果，在沖洗過(guò)程中的液壓泵以間歇運(yùn)動(dòng)為佳，其間歇時(shí)間一般為10～30分鐘，可在這一間歇時(shí)間內(nèi)檢測(cè)沖洗效果。在沖洗過(guò)程中，為了有利于管內(nèi)壁上的附著物脫落，可以用木棒或橡皮錘等非金屬錘輕輕敲擊管道，可連續(xù)或間歇地敲擊。

沖洗介質(zhì)的選用通常是實(shí)際使用的液壓油或試車油。避免使用酒精、蒸氣等，以防腐蝕液壓元件、管道、油箱及密封件等。

沖洗液的用量一般以油箱工作容量地60%～70%為宜，沖洗時(shí)間不要太長(zhǎng)，一般為2～4小時(shí)，在特殊情況下不超過(guò)10小時(shí)。沖洗效果以回路過(guò)濾網(wǎng)上無(wú)污染雜質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)。沖洗后的液壓油需要經(jīng)過(guò)質(zhì)量檢測(cè)才能確定能否繼續(xù)使用。

沖洗過(guò)程中還應(yīng)該注意：

(1) 油箱要封閉，減少現(xiàn)場(chǎng)空氣中顆粒進(jìn)入油箱的機(jī)會(huì);

(2) 相油箱中加入沖洗油時(shí)應(yīng)使用帶過(guò)濾器的加油小車，以濾除桶裝油中的污染物;

(3) 更換濾芯時(shí)暫停沖洗泵，注意不要帶入雜質(zhì);

(4) 對(duì)排空和排污要定期進(jìn)行，以確保系統(tǒng)充滿，并及時(shí)排出氣體和污染物。

(5) 在沖洗的前期，油中水分蒸發(fā)很重要，在沖洗油箱上應(yīng)有蒸汽逸出的窗口。

(6) 沖洗合格后在抽出沖洗油、管線使用前要注意保護(hù)，以免污染物進(jìn)入系統(tǒng)。

四、 循環(huán)沖洗的參數(shù)

要獲得良好的沖洗質(zhì)量選擇好循環(huán)沖洗的壓力和流量是非常重要的一個(gè)保證。一般30—40個(gè)單元回路的液壓系統(tǒng)的沖洗精度為NAS7級(jí)時(shí)的沖洗時(shí)間常常10-15天左右，對(duì)于液壓伺服系統(tǒng)當(dāng)要求的沖洗精度為NAS5級(jí)時(shí)沖洗時(shí)間甚至更長(zhǎng)。對(duì)于那些相對(duì)施工周期較短的工程項(xiàng)目，加快液壓系統(tǒng)的沖洗進(jìn)度縮短沖洗時(shí)間就更顯得迫切了?？梢哉f(shuō)它是目前工程施工后期的一個(gè)非常棘手的問(wèn)題。

要達(dá)到理想的沖洗效果，沖洗時(shí)的雷諾數(shù)必須在4000左右(我們知道光滑圓壁管道的臨界雷諾數(shù)Re(L)=2200-2300)。工程實(shí)踐告訴我們經(jīng)過(guò)酸洗后配管的碳鋼管道每個(gè)單元回路的沖洗時(shí)間3-4小時(shí)后化驗(yàn)油樣清潔度基本上達(dá)到NAS6-7級(jí)，當(dāng)沖洗回路較短油樣清潔度甚至達(dá)到NAS4-5級(jí)。我們知道雷諾數(shù)與管道的尺寸、管道內(nèi)介質(zhì)的流速和介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)黏度有關(guān)。雷諾數(shù)的計(jì)算公式為

Re=υ×ρ×(D-2δ)×10-3/λ*10-6

式中：

Re--------------------為管道沖洗時(shí)的雷諾數(shù);

υ--------------------為管道沖洗時(shí)的流速，單位是米/秒;

ρ--------------------為管道沖洗時(shí)介質(zhì)的密度，對(duì)液壓油為常數(shù)ρ=910;

λ--------------------為管道沖洗時(shí)介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)黏度，隨油溫變化而變化，單位是厘施;

δ--------------------為管道的壁厚，單位是毫米

D---------------------為管道的直徑，單位是毫米。

管徑DN50以上的單元沖洗回路的沿程壓力損失很小，沖洗一百米管道長(zhǎng)度的單元回路壓力損失也不會(huì)超過(guò)10巴。而沖洗一百米長(zhǎng)DN10或DN15的管道單元回路壓力損失則超過(guò)150巴。

上面是當(dāng)采用46#液壓油(40Co的黏度值)沖洗時(shí)的數(shù)據(jù)，然而一般常溫狀態(tài)下例如現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度為25Co時(shí)，46#液壓油的黏度值為105Cst，所以這時(shí)沖洗的沿程壓力損失更大。正常沖洗要求沖洗油的油溫在40Co---60Co之間，下面再給出油溫在50Co時(shí)一些沖洗時(shí)的數(shù)據(jù)，相同管徑的流量只為原來(lái)的60%左右，沿程壓力損失只有前面的30%--40%。

建議沖洗回路流量的選擇按照上表的數(shù)據(jù)考慮，在開始沖洗初期由于沒(méi)有達(dá)到正常的沖洗溫度，也達(dá)不到雷諾數(shù)在4000左右的要求，不過(guò)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間沖洗后油溫會(huì)逐步提高，沖洗的壓力也將相應(yīng)下降，當(dāng)達(dá)到正常沖洗溫度后約3-4個(gè)小時(shí)，取樣化驗(yàn)被沖洗的單元回路清潔度就可達(dá)到或超過(guò)系統(tǒng)要求的清潔度而進(jìn)行下一個(gè)單元回路的沖洗。

五、小結(jié)

裝配后的系統(tǒng)沖洗對(duì)新投入使用的液壓系統(tǒng)是絕對(duì)必要的，任何抱有僥幸心理而放棄清洗都會(huì)對(duì)設(shè)備帶來(lái)致命的損害。經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的沖洗后，可以減少和避免系統(tǒng)調(diào)試和早期運(yùn)行中的故障，縮短系統(tǒng)的調(diào)試周期，減少不必要的損失。但是，系統(tǒng)的污染控制是一個(gè)不斷進(jìn)行的過(guò)程，不可能一勞永逸，在系統(tǒng)的運(yùn)行期間還要定期檢測(cè)油液狀態(tài)，并控制污染物使其保證在系統(tǒng)允許的清潔度范圍內(nèi)。