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液压系统是依靠液体介质的静压力,实现能量的积压、传递、放大。液压系统用到的液体介质最常见的是矿物型液压油。是使用石油提炼而来的矿物基础油,然后加入一些添加剂,进一步改善油的防锈抗氧化、空气释放性能等。下面是液压系统可用的液压介质:
1、水
水是最原始的液压液,水具有难压缩的性质,因此在科技不发达的年代就使用水作为液压液,目前来说,水作为液压液的最大优点就是防火。但是,水的缺点很多,黏度太小,润滑性很差,引起金属生锈、容易受到温度影响、容易起泡(尤其是接触到含表面活性剂的物质)易于滋生细菌等。而且,水的蒸发压力低,给液压泵的设计带来困难,因此使用油来作为液压介质,是目前更为广泛的选择。
2、高水基液压油(HFA)
HFA抗燃液压油也称为高水基液压油(high-water-content-fluids :HWCF),主要成分是水,含油量很少(一般只有5%),具有水的优点,抗燃性很好,又对缺点进行了改进,但是由于含水量很高,所以水的主要缺点依然明显。这类液压液运用很少,维护麻烦,日常需要对含水量和PH值(8.5~10.5)进行控制,防止水分蒸发影响液体性质,PH值必须保持为碱性,还要注意杀菌,避免滋生细菌。另外,高水基液压油容易产生液压泵气蚀问题,对液压泵的使用寿命很不利,尤其是高速、高压液压泵中不宜使用。能使用这类液压油的液压系统必须经过专门设计,本身使用液压油的液压系统不能直接用这种液压介质。
传统的高水基液压油也在使用,但是目前逐渐被合成液取代,合成液不含油,润滑性和抗菌能力比传统的高水基液好。
3、可溶性油
可溶性油的含油量比高水基液压油高一些,一般在5%~10%左右,因此和高水基类似,大部分依然是水。可溶性油除了大部分是水外,还含有少量的油和化学添加剂。可溶性油的抗燃性不错,润滑性得到了改善,导热性好,成本也低,防锈性也得到了很大改善,与高水基抗燃油相比,不易滋生细菌,但是依然存在水作为液压液的一些问题。
4、微乳液(油包水:HFB)
油包水乳化液也是抗燃液压油的一种,含有矿物油、水和添加剂,含水量在40%~45%左右,呈乳化液状态,就润滑性来说,微乳液优于高水基液压油,但是抗燃性要差点。一般来说,水的含量要保持在35%~45%,因为含水量35%以下,乳化液的抗燃性就不行了,而高于45%,抗磨性会降低。所以定期监测水的含量非常重要,如果有条件,使用去离子水或蒸馏水,以免在油液中带入污染物,引起乳化液问题。另外还要注意温度控制,高于50℃,水蒸发加剧,温度过低引起结冰会造成破乳。由于维护麻烦,因此油包水液压油运用也比较少。