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潤滑油的清潔度

    清潔度是潤滑油在使用過程中的一項重要指標，對液壓油而言尤為突顯。機械設備需要的是清潔無污染的油液，用以保證設備在運行過程中不至因油中的雜質堵塞濾網導致供油不足、油壓下降進而磨損機械。而油液中顆粒小於網眼的雜質，通過濾網還可能會在更精密的部位直接給設備帶來磨損。由于認識到了潤滑油清潔程度對機械設備正常運行的重大影響，因此，對於潤滑油很早就出現有了清潔度的控制指標，也即是眾所熟知的機械雜質指標，以及在內燃機油中規(guī)定的沉淀物指標。此兩項指標是潤滑油清潔度的低標準概念：它們都以稱重法為衡量標準，對雜質的形狀、大小均不能作出表述。

    隨著機械設備精密程度的日益增高，引發(fā)產生了對潤滑油清潔程度的新認識、新要求。以液壓油為例：現代的液壓系統(tǒng)中伺服機構非常精密（間隙3μm ，）極易被油中的顆粒堵塞，導致控制失靈。潤滑油的微粒會大大降低設備的可靠性及使用壽命，因此極需以更精確的方法來衡量油品的清潔程度，稱謂為“清潔度”。

    【我國潤滑油清潔度之現狀】  之前，我國潤滑油規(guī)格標準中幾乎沒有清潔度的要求（包括液壓油），但用戶對潤滑油的清潔度卻呼聲日漸高漲，所以清潔度進入潤滑油國家標準勢在必行?，F在有關用戶對油品清潔度有需求時，往往是通過與潤滑油生產廠家制定協議要求，由生產廠特制加工使之滿足；或是由用戶使用市售多種高精度濾油機將采購油品自行清潔至達到滿意。

    【潤滑油清潔度的標準】    目前普遍使用ISO4406和NAS1638法規(guī)，兩種標準間有一定對應關系。我國系等效采用ISO4406-1999標準，形成“液壓傳動油液固體顆粒污染等級代號” GB/T 14039－2202。

    ISO4406-1991標準是判斷每100ml油液中＞5μm， ＞15μm的顆粒數，而修訂后的ISO4406-1999標準是判斷100ml油液中＞4μm，＞6μm，＞14μm  的顆粒數。以上標準也可換算成每1ml油液內的顆粒數（非線性，對數關系）。ISO4406清潔度標準已由國際標準化組織於1991年提出列表供查定污染等級代號（清潔度）。ISO4406之所以選擇5μm、15μm這兩個尺寸，是因為研究表示，5μm的顆粒會引起嚴重磨損而＞15μm則主要引起元件卡死，因此這兩個尺寸基本上能反映油液的磨損、卡死的條件。

    NAS1638清潔度標準（美國航空航天工業(yè)聯合會於1984年1月發(fā)布）是判斷每100ml油內的最大顆粒數。NAS1638是分段計數的，有5個尺寸段（5～15μm，15～25μm，25～50μμm，50～100μm，100μm以上）。由於實際油液各尺寸段的污染程度不可能相同，因此被測油樣的清潔度按其中的最高等級來定。但這樣也會引起一些判斷問題，例如，測出5～10μm的清潔度可能是4級，15～25μm顆粒的清潔度可能是5級，向50～100μm顆粒的清潔度可能是8級，此時數據會很難處理，往往使得概念不清。如據前述規(guī)定：按其中的最高等級判處，就應定為8級，也即認為系統(tǒng)很臟。而事實上，新的磨損理論表明只有尺寸與部件運動間隙相當的顆粒才會引起嚴重的磨損，也就是說5～15μm的顆粒危害最大，而50～100μm由于無法進入運動間隙，對磨損的影響卻不大。

    ISO 4406與NAS 1638兩種清潔度標準制有對照表，在每毫升油液中同等顆粒尺寸范圍、同等顆粒數情況下可從表中查到兩種標準對應的等級代號。

    【使用清潔型液壓油的必要性】   液壓系統(tǒng)是借助液壓油的靜壓力來傳遞功率，使機械或裝置按要求工作的系統(tǒng)。由于液壓傳動容易實現高速、高精度控制和反應靈敏等優(yōu)點，已經日益廣泛地用于生產和生活之中。液壓油作為液壓系統(tǒng)工作中重要的元件之一，除作為工作介質傳遞動能之外，還起著對各種液壓元件的潤滑、抗磨、防銹和防腐蝕等作用。

    由于液壓系統(tǒng)越來越向高溫、高壓、高負荷、小型化發(fā)展，液壓系統(tǒng)對液壓油的要求更加苛刻，系統(tǒng)的可靠性和液壓元件的使用壽命顯得日益重要。在要求油品具有耐高溫、耐高壓和抗磨能力的同時，對油品的清潔度、過濾性能提出更加苛刻要求。

    可以毫不夸張地說，工業(yè)裝備的現代化是離不開液壓技術的發(fā)展和支持的。但是出現的問題是,液壓元件的實際使用壽命卻往往比設計壽命短得多。有統(tǒng)計表明，液壓系統(tǒng)所發(fā)生故障的70％以上與液壓油有關，而這70％中的90％是由于液壓油受到外來異物的污染而造成的。所以，液壓油清潔度的好壞將直接影響到液壓系統(tǒng)工作的可靠性。外來顆粒污染來源有如：經過油箱呼吸孔把大氣中的塵埃帶入；運輸、儲存過程中混入的； 液壓系統(tǒng)元件內存的。還有如通過運動部件磨損產生的金屬顆粒、粉末； 液壓油化學變化產生的油泥、沉淀物； 因密封，墊片與液壓油不相適應而產生的污染顆粒。

    在含油液伺服機構的液壓系統(tǒng)中，閥的結構精細復雜，控制閥閥心的尖銳刃邊很容易為液壓油中所含的固體顆粒所傷害，導致控制精度下降，嚴重時會發(fā)生系統(tǒng)控制失靈。因此，高清潔度液壓油的應用對現代液壓設備而言至關重要。近年來對液壓油規(guī)格提出了可濾性要求，目的是用以控制液壓油需要持有的清潔度。目前，至少有兩種液壓油規(guī)格已有了可濾性要求，它們是美國的Denison HF-0和英國國防部 MOD 規(guī)格中O M-33液壓油。我國可濾性試驗方法編號為SH/T 0210。

    在我國隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，大量高級液壓系統(tǒng)的投入使用和液壓系統(tǒng)控制精度的提高，對液壓油的清潔度要求也越來越高，一般要求清潔度NAS 等級不大于7。具體要求可參考列表。