液压油的3种常用替代品
液压油的主要成分是对石化产品进行合成加工后获得的基础油,由于其具有可燃性、有毒和不环保等特性,在部分环境中不能使用,具有一定的局限性,因此需要其他压力介质来代替。
经过长期的发展和经验总结,常用的液压油替代品主要有三种,我们今天详细展开说说。
在上世纪五十年代英国煤矿曾因为使用的矿物基液压油引发火灾,伤亡惨重,遂立法在矿井中禁止使用矿物油作为液压油。
在本世纪,国内也曾发生过投产才几个月的轧钢流水线由于泄漏的矿物基液压油燃烧而被完全损毁的事件。
这是因为矿物油在自身温度超过 150°~180°C(术语称闪点)后会产生大量
有害
健康的
油雾
。如果遇到明火,还会燃烧。
因此,在可能接触炽热金属或明火的场合,例如,压铸机械、热锻压机械等,液压系统都应采用难燃液。
HFA可燃成份最多为 20%,实际一般在 1%~5%,也被称为高水基液。
有点类似牛奶。
通常,水包油,看似均匀的液体,但如用离心机一甩,就会分离出奶油来。
HFC含水量为 35%~55%,可达到与矿物油相近黏度,工作温度在 -20~60°C 之间。
难燃液和矿物油在某些方面的性质差别很大,这常意味着:
密封圈材料必须改变;
系统的工作参数(转速、压力等)必须降低;
液压元件的使用寿命也会降低。
由于矿物油等很难
被微生物分解,甚至含有有毒物质,因此,对环境生态有危害。
例如,一块土壤中一旦渗有矿物油,至少 3 年寸草不生。
这点特别给移动液压设备的密封性带来严酷的挑战。
在上世纪七十年代石油危机时,芬兰等国就开始研究在液压系统中使用植物油代替矿物油。
植物油虽然环保,泄漏到地上或水里,会被微生物分解(术语称:可生物快速降解),但也容易被氧化水解。
后来找到了一些无毒的添加剂,可以一定程度地减缓植物油被氧化水解的速度,但又不影响其被微生物分解。
然而,两棵树上的苹果都可能口味不同,不同植物中提取出来的油,特性也常有差别,这
不
利于
工业液压系统的
稳定
性。
合成酯的化学结构与植物油相近,同样可生物快速降解,但抗氧化性能强得多。而且因为是人工合成的,容易做到高纯度一致性。
这 2 种环保液体在
农业机械
、
森林机械
中已越来越多地被应用。
但目前价格还较贵,约为矿物基液压油的两倍。研发探索还在进行中。
这里的清水,指的是作为压力介质,
不
含有增加
黏
度材料的水,包括自来水、 河水、海水。
当然也有好多缺点,可见并
不
是一种
好
的压力介质。
上世纪九十年代,由于发明了恰当的陶瓷加工工艺,制造出来的陶瓷零件对润滑要求较低。因此,清水液压又重获青睐。
但至今,清水液压工作压力只能在 16MPa 以下,而且
需要加入防腐防锈剂、对过滤、水质监测等的维护要求很高
,因此,只是被用于一些有特殊要求的行业和场所,如食品、饮料、化妆品、粮食加工、 制药、医疗、造纸、文化娱乐、体育、办公室、家用机器人等,
与矿物油并不形成竞争局面
。
水压驱动直角头
目前常说的“水液压”包括了高水基液体,即含有增加黏度的材料。虽然与清水液压有些共同处,但也有很多不同处:易得性、卫生性、可应用场合、对液压元件的要求等等。
此外,海水淡化、从油页岩中获取石油、水切割、内高压成型、汽车用薄板的清洁去皮等等,都必须使用高压水,且用量很大。虽然这些应用已不属于液压传动,但从液压传动发展出来的技术与这些应用,也正相辅相成,互相推动。
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液压传动08
】,获取长安大学《液压传动》第8章液压系统设计与应用实例。
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