液压系统如何提高工作持久性

液压油的价格，好的，每吨3、4万元，次的也在1万多元以上。所以，一般都希望液压油可以长期使用，终生不换。但不利影响是多方面的。

（1）化学不相容

液压系统中的密封圈、软管等，含有天然或人造高分子材料。如果与液压油不相容，长期工作后就会发生侵蚀膨胀。

一般把密封圈、软管浸泡在热油中24小时，之后检测膨胀率。超过一定值，就认为化学不相容。

（2）气蚀

如在1.2节已提及，在封闭管道中，通流截面小处，流速高（参见图1-11）。在液体分子全都一心一意往前冲的时候，相互间，以及撞击管壁的力就会减小，宏观来说，就是压力降低。这也符合能量守恒定律，压力能转化为动能。因此，在流速增高的地方，液体的压力会降低，甚至可能形成负压。手动喷雾器（见图3-5）、一些抽真空机就是根据此原理工作的。

在低压区，除了原先溶解的空气会分离出来外，甚至，液压油也会变为蒸气，出现气泡。混有气泡的液压油快速进入大截面区时，流速变慢，压力又会升高（见图3-6a）。气泡被快速压缩爆炸，造成局部冲击力，使相接触的固体表面发生剥蚀，出现海绵状小孔（见图3-6b），这种现象被称为“气蚀”。

图3-5 手动喷雾器工作原理

图3-6 气蚀

a）气蚀原理示意 b）被气蚀破坏的阀块

气蚀会降低液压元件的使用寿命，也会加速油液老化发黑。

气蚀很难完全避免，只有设法减少。如，减少气体混入油中，避免让液流直接冲击固体表面，等等。

（3）老化

矿物油，长期使用后，不仅黏度会下降，还会分泌出酸性、带负电荷的糊状沉积物，这种现象称老化。这种沉积物会堵塞液流通道，特别是在液压阀中，小的节流口处，使元件失效。而且一旦产生，很难清除。因此，是要尽力避免的。

1）造成老化的原因如下： (www.xing528.com)

①氧化：矿物油是碳氢化合物，氧化后会形成酸酯。

②水解：酯遇水会分解。

③碳氢化合物受高压剪切会裂化。

④聚合：碳氢化合物互联，形成大分子团。

2）影响老化过程的因素：油液的老化程度一般可通过其酸性——中和数来判断。

①油液中的气和水会加快老化（见图3-7）。

②由灰尘等固体颗粒引起的污染，特别是金属（尤其是非铁金属）的催化作用，都会加速矿物油老化。

③高温也会加速老化。一般，在70℃以上，温度每升高10℃，老化速度便增加一倍。

④高压也会加速老化。

图3-7 液压油的老化试验^[5]

1—不含水、气 2—含3%未溶解的气 3—含2.5%水 4—含8%未溶解的气 （试验工况：25MPa，70℃）

在矿物油中加入某些化学物质——添加剂，可以改善油的物理、化学特性，如改善黏温特性，降低凝点，减小摩擦系数，阻碍泡沫产生并促使其破裂，减缓氧化，减少对金属的锈蚀，等等。据此，液压油被分为：未加添加剂（H）、加有一般抗老化抗腐蚀添加剂（HL）、加有特殊的耐高压抗磨损添加剂（HM）的，等等。

因为加入了多种添加剂，现代液压油的特性与普通矿物油已有很大差别。因此，根据应用场合选择合适的液压油，对于液压系统功能的正常发挥、可靠操作、工作持久性以及经济性，都是非常重要的。

新品种液压油的研发一直没有停顿。例如，力士乐在2015年提出了对液压油的新要求RDE90245。据壳牌公司2017年初报告，其公司的Tellus S2 MX液压油率先满足了此要求。