徐如民
（六安鋼鐵集團(tuán)控股有限公司 安徽 六安 237462）
摘 要：本文通過對冶金行業(yè)液壓系統(tǒng)油品精度存在問題的分析，建立了液壓系統(tǒng)油品精度控制閉環(huán)管理，取得了顯著的效果。
關(guān)鍵詞：閉環(huán)管理；油品；應(yīng)用
1.前言
液壓伺服系統(tǒng)在冶金行業(yè)中廣泛使用，而伺服閥對油品清潔度要非（NAS1638 3～5級）。油液的油的清潔度是十分重要的因素。液壓設(shè)備對液壓系統(tǒng)工作的靈敏性、穩(wěn)定性、可靠性和壽命提出了越來越高的要求。在設(shè)備維護(hù)的過程中由于液壓油管理到位或液壓系統(tǒng)污染嚴(yán)重使液壓系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，常常出現(xiàn)的液壓故障占總故障的70%～80% 。為確保液壓系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠和延長元件的使用壽命，必須控制油液的污染。
過去的幾年中，大多數(shù)企業(yè)對油液的清潔度重視不夠，沒有做相應(yīng)的措施。隨著對液壓故障不斷的分析總結(jié)，我們提出液壓設(shè)備維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)化管理，對液壓系統(tǒng)油液清潔度提出了更高的要求。將機(jī)、電、液及生產(chǎn)各個專業(yè)緊密結(jié)合起來，增強(qiáng)對設(shè)備故障的預(yù)防和判斷，降低處理設(shè)備事故時間。通過對以前頻繁出現(xiàn)的液壓設(shè)備事故進(jìn)行總結(jié)、分析，并結(jié)合設(shè)備能到達(dá)到的技術(shù)參數(shù)和工藝性生產(chǎn)要求, 制定出液壓設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化管理制度，并將準(zhǔn)化管理制度傳達(dá)給所有相關(guān)分廠和員工學(xué)習(xí)、執(zhí)行，實(shí)施執(zhí)行的結(jié)果進(jìn)行檢查確認(rèn)反饋，形成一個以“部署定事故、實(shí)施定標(biāo)準(zhǔn)、推進(jìn)定時限、檢查定責(zé)任、考評抓閉環(huán)”為主要內(nèi)容的閉環(huán)管理工作機(jī)制。本著實(shí)際、實(shí)用、實(shí)效的原則對現(xiàn)有規(guī)章制度細(xì)化和高度集成的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)制定并實(shí)施了以加強(qiáng)實(shí)時監(jiān)控和動態(tài)跟蹤為根本特征。提高油品清潔度，確保設(shè)備正常運(yùn)行，降低液壓設(shè)備維修費(fèi)用。
2.液壓油污染的原因與危害
2.1液壓油污染的原因
（1）潛藏在液壓元件和管道內(nèi)的污染物。
液壓元件在制造、測試、運(yùn)輸和儲存的過程，沒有執(zhí)行嚴(yán)格的工藝要求和防護(hù)措施導(dǎo)致灰塵和雜質(zhì)的侵入；同時在管道改造的過程中，由于未將管子和接頭內(nèi)部的水銹、焊渣、氧化皮等雜物沖洗干凈，導(dǎo)致外界的污染物進(jìn)入液壓系統(tǒng)。
（2）液壓系統(tǒng)運(yùn)行期間所產(chǎn)生的污染物。
1）油液在系統(tǒng)中的能量的傳遞過程中，因液體流動對金屬表面的物理化學(xué)作用產(chǎn)生的金屬粉末；同時液壓元件在工作過程中運(yùn)動零件間互相摩擦，也生成金屬磨耗物。
2）油液本身含有一定量的水分，液壓元件工作過程中會使金屬腐蝕形成水銹脫落。
3）密封件的磨耗物和碎片，油箱內(nèi)壁上的底漆老化，有脫落的漆片。
（3）外界侵入的污染物
1）由于液壓油箱設(shè)計不佳，密封性差，容易進(jìn)入灰塵、切屑和雜物；油箱沒有清理箱內(nèi)污物的窗口，造成油箱內(nèi)部清理困難或無法清理；油箱容積太小，油液冷卻條件差，加速油液氧化變質(zhì)；乳化液或切屑液進(jìn)入油箱，使油嚴(yán)重乳化或摻有切屑。
2）在設(shè)備維修過程中沒有按照公司要求的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)要求，將環(huán)境周圍的雜物帶入油箱或管道內(nèi)。
3）在液壓系統(tǒng)中液壓元件的防護(hù)措施不到位，導(dǎo)致在密封處能吸入大氣中的灰塵等污物。作業(yè)過程中沒有重視油品清潔度、管理不嚴(yán)造成油液質(zhì)量不合性能指標(biāo)
（4）油品管理不嚴(yán)造不合性能指標(biāo)。未建立定期對庫存油和設(shè)備上使用的油進(jìn)行取樣化驗(yàn)的制度；
2.2液壓油污染的危害
(1) 加快元件的磨損和失效速度。油液中的污染物引起元件各種形式的磨損，包括切削磨損、疲勞磨損以及沖蝕磨損。此外油液中的水分和油液氧化變質(zhì)的生成物對元件會腐蝕，油品中混人空氣會產(chǎn)生氣蝕，導(dǎo)致液壓元件表面的剝蝕和破壞，污染物混入液壓系統(tǒng)后會加速液壓元件的磨損、燒傷，甚至破壞，或者引起噪聲。灰塵顆粒在液壓缸內(nèi)會加速密封件的損壞，缸筒內(nèi)表面的拉傷，使泄漏增大，推力不足或者動作不穩(wěn)定、爬行、速度下降，產(chǎn)生異常的聲響與振動。固體顆粒和膠狀生成物堵塞過濾器，使液壓泵吸油不暢、運(yùn)轉(zhuǎn)困難，產(chǎn)生噪聲。回油不暢而產(chǎn)生氣蝕、振動和噪聲，堵塞嚴(yán)重時會因阻力過大而將濾網(wǎng)擊穿，完全喪失過濾作用，造成液壓系統(tǒng)的惡性循環(huán)。
(2) 引起系統(tǒng)流量、壓力波動。油液中的雜質(zhì)會使液壓閥的靜態(tài)、動態(tài)性能發(fā)生變化。導(dǎo)致系統(tǒng)流量、壓力的波動，使系統(tǒng)的壓力處于波動狀態(tài)，造成設(shè)備異常動作和不穩(wěn)定。
(3) 閥件阻塞與卡緊故障頻繁。特別是伺服閥中間有些通道和噴嘴擋板之間的間隙極其微，大約0.02～0.06 mm,顆粒會在此淤積堵塞伺服閥，油液中固體顆粒會使閥芯與閥套之間的摩擦阻力增大，動態(tài)性能變壞、磁滯增大，內(nèi)部泄漏增加、零點(diǎn)特性下降，給定電流增大，容易將力矩馬達(dá)電磁線圈燒壞。堵塞閥類元件的小孔或縫隙，使閥類元件動作失靈，產(chǎn)生誤動作而造成事故。
3.液壓設(shè)備閉環(huán)管理加強(qiáng)油品精度
液壓設(shè)備閉環(huán)管理是一個有規(guī)劃、有布置、有落實(shí)、有檢查、有反饋、有改進(jìn)的一個閉合式管理，如下圖所示。總之，就是每一個標(biāo)準(zhǔn)制定以后，形成了一個閉合管理，有頭有尾。而面對變化的客觀實(shí)際，進(jìn)行靈敏、正確有力的信息反饋并做出相應(yīng)調(diào)整，使矛盾和問題得到及時解決，從而在循環(huán)積累中不斷提高，促進(jìn)液壓設(shè)備管理超越不斷發(fā)展。它主要包括：決策閉環(huán)、執(zhí)行閉環(huán)、反饋閉環(huán)（圖1）。
圖1 閉環(huán)控制模式
3.1制定完善油品清潔度維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)管理制度
3.1.1液壓系統(tǒng)中維修作業(yè)過程實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)
液壓件拆裝時操作人員應(yīng)穿戴纖維不易脫落的工作服、工作帽，以防纖維、灰塵、頭發(fā)、皮屑等散落入液壓系統(tǒng)造成人為污染。液壓件清洗應(yīng)在專用清洗臺上進(jìn)行，并確保臨時工作臺的清潔度。
液壓元件裝配應(yīng)采用“干裝配”法，即清洗后的零件，為了不使清洗液留在零件表面而影響裝配質(zhì)量，應(yīng)在零件表面干燥后再進(jìn)行裝配。液壓元件裝配嚴(yán)格按照液壓元件的裝配標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
液壓系統(tǒng)安裝時，軟管必須在酸洗、沖洗后方可接到液壓缸上，安裝前要用壓縮空氣吹凈。系統(tǒng)酸洗、沖洗后即可將所有元件、管道按要求連成工作回路。此過程要特別注意管接頭的清潔，連接完畢后盡量避免拆卸，必要時要注意用干凈的布包扎好，確保管接頭、管口不受污染。
液壓油箱注油前必須檢查其內(nèi)部的清潔度，不合格時要進(jìn)行清洗;油液加入前要檢驗(yàn)它的清潔度;注油時必須經(jīng)過過濾，不允許將油直接注入液壓油箱。
3.1.2液壓系統(tǒng)維修技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)
1)系統(tǒng)的污染控制方式要求：
A、循環(huán)系統(tǒng)的過濾精度為3 um，保證了系統(tǒng)油箱的清潔度，并且在更換濾芯時進(jìn)人的污染物不會進(jìn)人到系統(tǒng)中；
B、在系統(tǒng)之前設(shè)有5-10 um的高壓過濾器，確保了系統(tǒng)循環(huán)過濾器未捕捉到的較大顆粒不會進(jìn)人系統(tǒng)；
C、在回油管路上設(shè)有5-20 um的回油過濾器；
D、所有的過濾器均選用品牌過濾器，其過濾元件濾除固體污染物速度快、效率高；
E、增設(shè)備用油箱，油液先加入到備用油箱中，在備用油箱中先過濾到系統(tǒng)所要求的清潔度要求，然后在流入的工作油箱；
2) 對所有與液壓相關(guān)的工作人員進(jìn)行培訓(xùn)，使其掌握使用液壓油的基本常識，尤其對從事液壓污染的管理人員，必須掌握取樣、分析的基本方法和有關(guān)過濾器使用等基本知識。
3) 牢固樹立“新油不干凈”的意識，更新“污染”的概念。新進(jìn)的液壓油使用前必須進(jìn)行過濾，嚴(yán)格控制濾芯的內(nèi)在質(zhì)量。液壓備件(如液壓泵、耐油膠管、加油小車和油箱等)務(wù)必要專用，以免混入其它油種或雜質(zhì)。加油時清理、擦干凈油箱蓋及加油口附近等處，檢查油箱濾網(wǎng)是否完好無損，須經(jīng)濾網(wǎng)加注，加油后及時擰緊油箱蓋。
4) 在粉塵污染嚴(yán)重的惡劣環(huán)境作業(yè)的液壓缸、活塞等須加裝防塵罩，以免粉塵侵人系統(tǒng)。
5) 控制系統(tǒng)油溫，其最佳溫度35℃～45℃ ，一般不超過55℃，以免加速油的氧化變質(zhì)。
6) 配置合適的便攜式油質(zhì)檢測分析儀器，定期檢測，一般液壓系統(tǒng)15天取樣分析1次，重要設(shè)備適當(dāng)縮短間隔期，當(dāng)檢測到污染嚴(yán)重時，就要做好污染跟蹤、治理，必要時換油。
7) 嚴(yán)格執(zhí)行“四定期”是液壓系統(tǒng)運(yùn)行可靠的最有效方法，“四定期”是指“定期更換密封及軟管、定期更換濾芯、定期更換清洗液壓元件、定期檢驗(yàn)油品”，并根據(jù)各個液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)制定相應(yīng)工作措施。
8) 對新設(shè)備進(jìn)行徹底沖洗，使其達(dá)到規(guī)定的清潔度要求；對于油液污染情況比較嚴(yán)重的設(shè)備，應(yīng)先查明污染物的來源，然后按照確定合適的目標(biāo)污染度、改善過濾系統(tǒng)及加強(qiáng)污染監(jiān)測等三步驟實(shí)施污染控制。
3.2根據(jù)液壓設(shè)備維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行傳導(dǎo)、學(xué)習(xí)、實(shí)施和操作運(yùn)用
（1）閉環(huán)管理中的明確責(zé)職。即什么事情人員去辦；按照什么標(biāo)準(zhǔn)去辦；什么時間完成；結(jié)果如何；存在什么問題或取得什么經(jīng)驗(yàn)；所有這些，都要有完整的記錄和信息反饋。也就是“說到的要寫到，寫到的要做到，做到的有要記錄”。
（2）閉環(huán)管理中的設(shè)備運(yùn)行。設(shè)備運(yùn)行過程是一個連續(xù)不斷的過程，它包括機(jī)械、液壓、電氣控制、生產(chǎn)人員。它們之間相互依存、相互制約。并且相互溝通，以便設(shè)備運(yùn)行的參數(shù)準(zhǔn)確把握以便液壓事故的判斷和預(yù)防，使設(shè)備運(yùn)行循環(huán)往復(fù)，從而形成連續(xù)不斷向上的運(yùn)行過程。
（3)閉環(huán)管理中的成本管理。生產(chǎn)過程中的閉環(huán)管理的成本管理具體要求是：
1)以成本管理為中心， 以質(zhì)量管理為重點(diǎn)，以設(shè)備管理為基礎(chǔ)，以強(qiáng)化勞動紀(jì)律、工作紀(jì)律、工藝紀(jì)律為保證；
2)對液壓設(shè)備成本(費(fèi)用)、質(zhì)量、產(chǎn)量為考評內(nèi)容的經(jīng)濟(jì)責(zé)任制，使指標(biāo)層層分解，落實(shí)到班組、個人。
3)明確責(zé)任，既做到各員其職，又做到互相支持，協(xié)調(diào)配合，確保連續(xù)、穩(wěn)定、均衡生產(chǎn)。
另外，通過加強(qiáng)點(diǎn)檢、巡檢、潤滑、專業(yè)管理與群眾管理、計劃檢修等閉環(huán)管理制度，管好、用好、維修好；同時對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行革新、改造，把設(shè)備的技術(shù)管理與經(jīng)濟(jì)管理結(jié)合起來，以求用最小的耗費(fèi)和占用取得最大效益。
3.3檢查確認(rèn)反饋
按照閉環(huán)管理封閉的基本方法，從實(shí)施結(jié)果中找出管理手段各環(huán)節(jié)中存在問題原因，組織進(jìn)行討論，杜絕同一性質(zhì)的失誤或偏差再度發(fā)生，使閉環(huán)管理在循環(huán)中產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，每循環(huán)一次，管理水平上一個臺階。
4.結(jié)論
液壓系統(tǒng)對油品清潔度要求很高，而液壓系統(tǒng)的污染控制貫穿于整個閉環(huán)管理標(biāo)準(zhǔn)化及實(shí)施過程，作業(yè)人員每一步都要采取保潔措施，最大限度地降低液壓系統(tǒng)污染，強(qiáng)化液壓設(shè)備油液污染控制措施。雖然比例、電液伺服系統(tǒng)對油液的清潔度有非常高的要求，但是可以控制的，通過液壓油品精度的閉環(huán)管理，油液的清潔度達(dá)到了一個較高的水平，清潔度一直保持在預(yù)定的目標(biāo)之內(nèi)。因此，在期間比例伺服閥未因油液臟而發(fā)生過故障，確保了液壓控制系統(tǒng)油液清潔度和液壓設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。自 2021年起全公司液壓專業(yè)推行液壓系統(tǒng)油品清潔度精細(xì)化閉環(huán)管理, 取得了一定的成效, 經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都有顯著的提高。
參考文獻(xiàn)
【1】史紀(jì)定。設(shè)備液壓系統(tǒng)用油要求與管理，《裝備維修技術(shù)》 2005. 2，21~28
【2】機(jī)械設(shè)計手冊編委會。機(jī)械設(shè)計手冊（單行本）傳動控制，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2007，815－819
【3】黃志堅等。冶金設(shè)備液壓潤滑實(shí)用技術(shù)，北京，冶金工業(yè)出版社，2006，27~44