3.2 液压油的类型和选择
3.2.1 液压油的类型
液压油的品种很多,主要分为三大类型:矿油型、乳化型和合成型。液压油的主要品种及其特性和用途列于表3-1。
表3-1 液压油的主要品种及其特性和用途
矿油型液压油润滑性和防锈性好,黏度等级范围较宽,因而在液压系统中应用很广。据统计,目前有90%以上的液压系统采用矿油型液压油作为工作介质。
矿油型液压液是以精炼后的机械油为基料,按需要加入适当的添加剂而制成的。添加剂一般有两类:一类是用来改善油液化学性质的,如抗氧化剂、防锈剂等。另一类是用来改善液压油物理性质的,如增黏剂、抗磨剂等。
矿物油型液压油润滑性好,但抗燃性差。在一些高温、易燃、易爆的工作场合,为了安全起见,应该在液压系统中使用难燃性液体,如水包油、油包水等乳化液,或水-乙二醇、磷酸酯等合成液,以满足耐高温、热稳定、不腐蚀、无毒、不挥发、防火等要求。
3.2.2 液压油的使用要求
不同的液压传动系统、不同的使用条件对液压油的要求也不相同。一般液压传动系统的液压油应满足下列要求。
①合适的黏度,润滑性能好,具有较好的黏温特性。
②质地纯净、杂质少,对金属和密封件有良好的相容性。
③对高温、氧化、水解和剪切有良好的稳定性。
④抗泡沫性、抗乳化性和防锈性好,腐蚀性小。
⑤体积膨胀系数小,比热容大,流动点和凝固点低,闪点和燃点高。
⑥对人体无害,对环境污染小,成本低。
3.2.3 液压油的选择
液压油的选用,首先应根据液压传动系统的工作环境和工作条件选择合适的液压油类型,然后选择液压油的黏度。
(1)环境条件
①环境温度。主要指热区、寒区、北方、南方、室内、室外等。环境温度与液压泵的启动温度有关系,而泵的启动温度又与油的低温黏度有关系。在低温下要使液压泵顺利启动,应选用在该温度下低温黏度小的液压油。
②环境恶劣程度。主要指潮湿(包括有无水接触)、航海、野外作业和温差等。这些条件主要与液压油的防锈性、黏度指数和抗乳化度等指标有密切关系。
③有无靠近火源、易爆气体或高温(300~400℃)设备。这主要是考虑应选择矿油型油还是难燃型液。
(2)工作条件
①液压泵类型、工作压力、工作油温、油箱中有无加热或冷却设备。液压泵类型与其工作压力相比主要考虑液压泵的工作压力。凡是中、高压液压系统,必须选用具有良好抗磨性的液压油(液)。工作油温越高、油的变质倾向越大,应选用具有良好氧化安定性的油。如果油箱中有加热装置,则对油的低温黏度指标要求可放宽些,也不一定选用低温液压油(寒区和严寒区除外)。若油箱中有冷却设备,油温不高,则可适当延长换油期。
②液压泵的金属材料。这特别是指柱塞泵(钢对青铜合金摩擦副)应选用高档抗磨型液压油,即应选用抗氧化性、过滤性、水解安定性等指标优良的抗磨型液压油。对于柱塞头镀银的液压泵,应选用对银腐蚀试验合格的抗银液压油或抗氧防锈型液压油。
(3)其他 应考虑伺服阀间隙的大小,是否为开环系统数控机床、液压设备新旧程度、换油期和维修期长短,密封和涂料材料,经济性(油价和管理方便),毒性、有无与食品接触等。
在液压传动系统中,液压泵的工作条件最为严峻。一般根据液压泵的要求确定液压油的黏度,并使泵和系统在液压油的最佳黏度范围内工作。对各种不同的液压泵,在不同的工作压力和工作温度下,液压油的推荐黏度范围及用油见表3-2。
表3-2 液压泵的推荐用油及黏度范围表