顆粒污染物的危害

顆粒污染物的危害，主要有以下幾個方面：

1、磨損

磨損是機(jī)器運轉(zhuǎn)中普遍存在的一個嚴(yán)重問題，是液壓和潤滑系統(tǒng)元件失效的主要原因。研究表明，液壓和潤滑系統(tǒng)的磨損主要是由于顆粒污染造成的，因此，為了改善和控制元件的磨損，必須了解油液污染對元件磨損的影響和污染磨損的機(jī)理。

油液中的固體顆粒污染物是引起磨損的最主要原因，在這里，顆粒起著研磨劑中磨料的作用，它同元件表面長期相互作用，產(chǎn)生各種形式的磨損，造成元件表面逐漸損壞，配合間隙逐漸增大，內(nèi)漏逐漸加大，導(dǎo)致性能衰降直至失效，縮短使用壽命；同時可促成顆粒淤積、堵塞和卡滯，導(dǎo)致突發(fā)性故障。在液壓系統(tǒng)里，無論是金屬件還是非金屬件，都極易受到這種磨損，特別是配合精度較高的滑閥式或柱塞式等機(jī)構(gòu)，更易遭到顆粒的磨損。磨損的過程比較復(fù)雜，是一個微觀、漸變的過程，一般看不到磨損的過程，只能看到磨損的結(jié)果。

2、淤積

固體顆粒隨液流流經(jīng)運動副時，在縫隙流動的附加作用下，粒度小于配合間隙的顆粒較易進(jìn)入間隙內(nèi)，在油膜附面層的吸附和阻滯下被淤積在間隙內(nèi)，隨著淤積量的加大，縫隙流動可能被大量小顆粒阻斷，這就是淤積現(xiàn)象。顆粒淤積會造成運動副之間靜摩擦力大大增加，閥芯運動受阻，可導(dǎo)致工作不穩(wěn)定等突發(fā)性故障，如空中飄擺、油壓不穩(wěn)、壓力跳動、響應(yīng)瞬時變慢或停滯等；同時可促成磨損、堵塞和卡滯。淤積現(xiàn)象往往是暫時的，當(dāng)運動副一旦工作起來后，原來形成的邊界層就被破壞，淤積的顆粒會很快被液流帶走，淤積效應(yīng)隨之消失，滑閥又能正常工作，因此，突發(fā)性的工作不穩(wěn)定故障能自動消失，系統(tǒng)工作又恢復(fù)正常，地面停機(jī)后往往無法檢查。油中小顆粒濃度越高，運動副相對靜止時間越長，淤積現(xiàn)象越容易發(fā)生。因此，伺服閥在設(shè)計上有使閥芯在平衡位置發(fā)生高頻小幅度振動的措施，目的就是防止淤積效應(yīng)的發(fā)生；航空液壓助力器在工作中人為地使配油柱塞作適當(dāng)?shù)膭幼鳎怪灰o止時間過長，能有效防止淤積現(xiàn)象。

3、堵塞

堵塞一般發(fā)生在節(jié)流孔、阻尼孔、噴嘴和油濾等處，造成流量減小，導(dǎo)致意想不到的故障。

4、卡滯

卡滯一般發(fā)生在滑閥機(jī)構(gòu)的閥芯與閥套配合面，造成配合面劃紋和劃傷、閥芯運動受阻甚至卡死，導(dǎo)致突發(fā)性故障。

顆粒引起的液壓卡緊現(xiàn)象可以造成卡滯。較大的顆粒進(jìn)入運動副間隙并附在間隙入口附近，根據(jù)液壓流體力學(xué)理論可知，此處液流流速變大，則壓力分布變小，上下間隙產(chǎn)生徑向不平衡力，把閥芯壓向顆粒濃度高的一邊，稱為顆粒引起的液壓卡緊現(xiàn)象。在高壓系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生液壓卡緊時，閥芯受到的不平衡力和液壓卡緊力都很大，造成閥芯卡滯和偏磨。

彈性變形卡緊現(xiàn)象也可以引起卡滯。在高壓下，材料因彈性變形而引起運動副配合間隙增大，使得一些比正常間隙略大的顆粒進(jìn)入并被阻留在間隙中，當(dāng)系統(tǒng)消壓或油壓換向時，原來的彈性變形消失，大顆粒被壓在間隙中，若顆粒硬度較大，則顆粒被嵌入到運動副表層內(nèi)，這種現(xiàn)象稱為彈性變形卡緊。當(dāng)彈性變形卡緊發(fā)生時，會造成配合面壓傷和嚴(yán)重卡滯，嚴(yán)重卡滯會造成明顯劃傷甚至卡死。

不規(guī)則大顆粒的碾壓和滾動也可以引起卡滯。顆粒形狀通常是不規(guī)則的，某些扁長顆粒的長度大于間隙值，但扁平厚度小于間隙值，扁平端能夠進(jìn)入運動副間隙，顆粒在運動表面的碾壓下產(chǎn)生滾動，長端立于間隙中，產(chǎn)生卡滯。

5、加速油液變質(zhì)

大量顆粒的不規(guī)則運動，會對油液起反復(fù)剪切作用，降低油液粘度和潤滑性，催化油液氧化變質(zhì)，縮短其使用壽命。