降低人造板热压机液压系统油液污染的探讨

  1 前言

    人造板热压机是人造板厂的主体设备之一，热压机能否正常工作，在很大程度上取决于热压机液压系统中油液的品质及其污染程度。选择性能良好的液压油固然重要，但人造板厂(车间)粉尘大，空气潮湿，而热压机液压系统就在这种环境下工作.科学管理与妥善维护液压油，及时清除油液中的污染物，尽量降低油液污染程度，无疑是人造板厂工程技术人员尤为关注的问题。

    2 热压机液压系统油液污染源分析

    2.1 机械杂质污染

    液压元件和设备的加工、装配、运输、安装等过程中，型砂、金属切屑、焊渣、锈片及灰尘等杂质没有完全清除干净而残留于液压系统中，造成先天性污染;液压系统工作过程中，液压元件相对运动部件间磨合、磨损所产生的金属粉末，滤芯材料脱落的颗粒或纤维，密封圈的磨损、溶解和老化生成的硬化杂质等。以上两种机械杂质污染是所有液压系统共同存在的。前者称为潜在污染，后者称为再生污染.而人造板厂是以木质材料或非木质纤维材料为原料来生产各种人造板，加工过程中大量的碎片、纤维、胶粒以粉尘形式悬浮于空气之中，这是人造板热压机液压系统油液中机械杂质的主要来源。笔者在某厂刨花板车间热压机泵站附近实测结果表明：车间一天两班生产，每昼夜粉尘沉降量达50g/m2之多。这些粉尘通过油箱盖板缝隙和呼吸孔进人油箱，混人油液中；沉降在油箱盖面上的粉尘随盖面上的液压元件泄漏油流人油箱里面。这种污染在一些中小型人造板厂更为严重。据了解，一些小型刨花板厂、竹质碎料板厂热压机油箱清洗时由纤维、粉尘以及油液氧化变质的胶状体混合而成的油泥就有2-3kg(经滤网过滤后称重)。外界纤维、粉尘之类的污染物浸人液压系统中，会降低油泵人口滤网的通油能力，产生气穴，引起振动和噪音。这会加剧阀门、油缸、缸芯和密封装置的磨损，使压机升压缓慢，充压、保压性能下降。此外，还会堵塞阀类元件的小孔和缝隙，导致液压系统控制失灵.

    2.2湿空气对油液的污染

    我国人造板生产基本上以饱和蒸汽或过热蒸汽作为载热体来蒸煮、软化、加热、烘干物料；压机工作过程中多数也是以蒸汽作为热介质通过热压板把热量传给工件。由于蒸汽管路漏汽，用过后的废汽排放、压制的工件脱水、干燥过程中蒸发出来的水分等大部分都混人了车间空气之中，加之我国南方雨水季节很长，这些都致使车间空气潮湿。热压机工作过程中油液吞吐量很大的油箱大量吸人潮湿空气，湿空气进人油箱后，吸收油液中的热量，温度升高。由于油箱内外存在30℃左右的温差，湿空气中的水分在散热极快的钢制油箱内壁形成冷凝水缓慢滴人油液中。某竹胶板厂从热压机油箱底层抽取油样的检验结果表明，油箱底层积水严重，加上以吸附、混合等方式混人油中的水分，已远远超过了液压油含水量不得超过0.025%的标准。

    油液中混入过多的水分是很有害的，它将导致：

    ① 油液饱和蒸汽压增高，易形成气蚀，引起系统振动、噪音，并腐蚀液压元件的工作表面.如某镇办竹胶板厂热压机液压系统总阀失效就是因为油液中含水过多引起锈蚀和气蚀所致；总阀锥阀芯的锥面上密布锈蚀、气蚀麻点，有的麻点面积达l0mm2，深达0.2mm；

    ② 水本身是一种氧化物，油中含有水会加速油液氧化，并与液压系统油液中微细金属粉末生成不溶性固体杂质污染液压油;

    ③ 油液中混人水分提供了微生物生长、繁殖的条件，油中大量微生物活动的结果将导致液压油膜强度降低，液压元件运动副磨损加剧，并使油液粘度增大，颜色变深，散发臭气，缩短使用寿命.

    3降低油液污染的措施

    从热压机液压系统油液污染源分析不难看出，要降低污染必须从两方面着手:一是防止污染物侵入液压系统;二是将混人液压系统中的污染物清除掉。这两项工作应贯穿于液压设备设计、制造、安装、使用、维护的各个阶段，同时也应贯穿于液压油运输、储存、使用的全过程。根据人造板热压机工作环境粉尘大、空气潮湿等特点，可采用以下措施来降低油液污染。

    3.1构筑一个封闭式的泵房

    目前，大多数人造板热压机液压泵站敞设车间内压机附近。有的厂甚至将砂光工序和成型、压制、裁边密集于同一车间.由于没有良好的除尘设备，车间内粉尘飞扬，加之车间空气潮湿，大量粉尘和湿空气易侵人油箱之中，污染油液。为改变这种状况，应在压机附近单独构筑既能阻隔粉尘和潮湿空气又要通风透气的封闭式泵房.必要时应安装除尘除湿设备，保持泵房内空气清洁和干燥.

    3.2 设辅助油箱提高油液清洁度

    以往热压机液压系统油泵吸油管与回油管在一个油箱内分别置于油箱两侧，中间设置隔板与滤网.有的还设置了专门的过滤系统.从散热、排气、净化油液等效果来说起到了一定的作用.但压机张开回油时，流量大，速度高，回油对油箱底部产生很大的冲击，引起油液翻滚骚动，沉降于箱底的污物、积水复而悬浮于油液之中，再次进人液压系统.为此增设一个辅助油箱，如图1所示，主油箱储油容积应满足液压系统全部用油容积，辅助油箱储油容积只需要油缸有效工作容积的2倍左右。泵组从主油箱向压机供油，压机张开回油携带着管路中的潜在和再生污染物经回油管至辅助油箱.主、辅油箱间设置专「1的过滤系统，过滤油泵的流量视热压周期而定.为了有效过滤油液中细长纤维之类的污染物，过滤油

    泵出口应安装深度型滤油器.设辅助油箱有如下优点:

    ① 液压系统回油经专门的过滤系统后进人主油箱，油液清洁度提高了；

    ② 辅助油箱容积小，沉降于油箱底底部的污染物和积水易于清除;

    ③ 过滤油泵流盆较小，且排油口装了浸人主油箱油液中的滤油器，过滤系统工作时对主油箱油液的冲击、骚扰得到缓解和削弱，有利于进一步净化油液;

    ④ 液压元件可集中装于辅助油箱盖板上，避免了泄漏油将盖板上的灰尘、污物带人主油箱.

   

    3.3改进油箱结构，方便排污排水

    沉降于油箱底部的污物与积水如不及时排出，则越积越多，危害极大.而目前多数人造板厂压机油箱从设计到安装均有不尽人意之处:①平底油箱不便于污物、积水的收集与排放，当液压系统吸、排油时，油箱内油液骚动，原沉积于底部的污物与积水再度悬浮于油液中，随之进人系统，构成污染物的恶性循环;②油箱落地安装，通风透气不好，散热差，箱底易锈蚀，排放油液和清扫油箱极不方便.为此设计成如图2所示的高脚油箱，箱底内表面制作成漏斗形或倒四棱锥，便于收集沉降于箱底的污物与积水.在排污口安装专门的排放装置，平时将排污阀关闭，打开存污阀，油液中的污物与积水因重于油液而沉降到箱底，沿锥面经存污阀落人存污管中.排放时，关闭存污阀，打开排污阀，污物、积水便经排污管排出.排污周期可视每次排出的污物量而定.为了排污及油箱放油方便，并能改善箱底透气、散热性能，将油箱用较高的支脚支撑.这种油箱能随时排放污物与积水，提高了油液清沽度。并使滤油器纳污负担减轻、寿命延长。

   

    4结束语

    早在1965年美国国家流体动力协会就作出了“液压系统的故障至少有75%是由于油液的污染所造成”的结论.降低人造板热压机液压系统油液污染，应引起我们足够的重视，特别是中小型人造板厂，作为主体设备的热压机，其缸芯磨损、泄漏严重.阀类元件寿命短.系统故障频繁发生，这多半原因都是液压油污染所至.上面对人造板热压机液压系统油液的主要污染来源及降低污染的措施进行了分析和探讨.我们不但应该将液压设备中潜在的污染物减少到低程度，更重要的是应重视人造板车间粉尘大、空气潮湿这一事实，既要设计一个过滤效果好、除污可靠、排污排水方便的泵站系统，又要在进行车间工艺布局和设计泵房时，给液压泵站营造一个清洁、干燥的工作环境.只有多方面重视，综合治理，降低油液污染，才能有效的换取人造板热压机高效工作和企业可观的经济效益。