学文网【摘 要】对液压系统工作介质的性能、物理化学性质进行分析，探讨了液压油的选用原则、污染控制及预防措施；提出要根据机械的具体情况选择合适的液压油，可为减少液压系统故障及设备零部件损坏提供理论依据。
【Abstract】The performance and physicochemical properties of working medium of hydraulic system were analyzed, and the selection principle, pollution control and preventive measures were discussed. It was put forward that the suitable hydraulic oil should be chosen according to the situation of machine, which can provide theoreti-cal basis for reducing hydraulic system failure and equipment parts?蒺 damage.
【关键词】液压系统；工作介质；污染控制；预防措施
【Key words】hydraulic system; working medium; pollution control; preventive measure
中***分类号：U415.5 文献标志码：B 文章编号：1000-033X(2012)06-0086-03
0 引言
据调查，目前使用的液压系统工作介质主要有三类。第一类是石油型液压油，这种液压介质的主要成分是精炼后的机械油，其优点是性能好、腐蚀性小、化学稳定性较好、粘度等级范围宽，缺点是抗燃性较差，据统计90%以上的液压系统都用它作为工作介质。第二类是***化型传动液，它包括水包油***化液和油包水***化液两大类，这种液压介质的主要成分是水，优点是价格实惠、抗燃性强，缺点是性不太好、腐蚀性较大，一般适用于温差要求小、用液量特别大的液压系统。第三类是合成型传动液，其优点是抗燃性好，适用于高温、高压下的液压系统。
1 液压工作介质的性能
（1） 粘度要适当，主要是保持良好的粘温特性。过高会增加压力损失，降低效率；过低，既降低效率，又会影响性能。
（2） 油液需质地纯净，杂质少。不能含有酸性和碱性物质，以免腐蚀管道及密封元件；不能含有高温分解物(如沥青等)，以免堵塞油管和元件小孔而影响正常工作；不能含有挥发性物质，否则会使油液变稠，影响质量。
（3） 具有较好的相容性，对金属、密封件、软管及缸内涂料层不产生溶解等有害影响。
（4） 具有良好的化学稳定性和热稳定性。油液在使用过程中，不因温度升高而发生氧化，以免产生胶质和沥青质，使油液变质，或使油路堵塞而影响工作；此外，油液在高速通过缝隙或小孔后，应仍能良好地保持原有的化学成分不变（抗剪切性好）［1］。
（5） 流动点和凝固点低，闪点和燃点高。在需要防火、防爆的工作场合，油液的闪点和燃点要高；在北方气候寒冷的条件下，油液的流动点和凝固点要低。
（6） 对人体无害，成本低。油液应无毒，或对皮肤无刺激性，以免对人体造成危害。
2 液压工作介质的主要物理化学性质
2.1 密度
常用液压传动工作介质的密度值见表1。液压油的密度因牌号而异，并且随着温度上升而略有减小，随着压力的增加而略有增大，但其变化量一般很小，在工程计算中可以忽略不计。
2.2 可压缩性
如***1所示，对于压力为p、体积为V时的液压油，当压力升高Δp，液压油的体积减少ΔV时，此液压油的可压缩性可用体积压缩系数b（即单位压力变化下的体积相对变化量）来表示
b=-
体积压缩系数b的倒数称为体积弹性模量K。即
K=
表2列出了各种液压油液的体积弹性模量。
液压油液的体积弹性模量与温度、压力有关。温度增大时，K值减小，在液压油液正常的工作范围内，K值会有
5%～25%的变化；压力增大时，K值增大，但这种变化不呈线性关系，当压力大于3 MPa时，K值基本上不再增大。液压油液中如混有气泡，K值将大大减小［２］。
封闭在容器内的油液在外力作用下的情况极像一个弹簧：外力增大，体积减小；外力减小，体积增大。
液压油液的可压缩性对在动态下工作的液压系统来说影响极大；但当液压系统在静态（稳态）下工作时，一般可以不予考虑。
2.3 粘性
粘性使流动液体内部各处的速度不相等。以***2为例，若两平行平板间充满液体，下平板不动，而上平板以速度U向右平动。由于液体的粘性，紧靠下平板和上平板的液体层速度分别为0和U，而中间各液层的速度则视它距下平板的距离按曲线规律或线性规律变化。
试验测定指出，液体流动时相邻液层间的内摩擦力F与液层接触面积A、液层间的速度梯度du/dz成正比，即
F=mA
式中：m——比例常数，称为粘性系数，又称为动力粘度、绝对粘度或粘度。
若以t表示切应力，即单位面积上的内摩擦力，则
t==m
这就是牛顿的液体内摩擦定律。
由上式可知，液体的粘度m具有明确的物理意义，它表示液体在以单位速度梯度流动时，单位面积上的摩擦力。在中国， m的法定计量单位是Pa·s。
液体动力粘度与其密度之比v，被称为液体的运动粘度，即
v=
运动粘度的法定计量单位为m2·s-1。国际标准组织（ISO）规定统一采用运动粘度来表示液体的粘度。中国生产的机械油和液压油均采用40 ℃时的平均运动粘度（mm2·s-1）为其标号，例如YA-N32中YA代表普通液压油，N32表示40 ℃时的平均运动粘度为32 mm2·s-1［3］。
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