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技術(shù)文章液壓油起泡的原因及其解決方法
更新更新時(shí)間：2012-11-20 點(diǎn)擊次數(shù)：12062次偶有聽(tīng)到一些使用液壓油客戶在咨詢，為什么他們的液壓油在定期過(guò)濾凈化了雜質(zhì)和水分、氣體以后，油中含水量并未超標(biāo)時(shí)，液壓油中仍然會(huì)有大量泡沫產(chǎn)生呢？有什么辦法可以消除這樣的現(xiàn)象，因?yàn)橐簤河推鹋輫?yán)重影響了液壓油的使用性能。
據(jù)技術(shù)人員分析，以上現(xiàn)象首要考慮液壓油中的化學(xué)添加劑成分已經(jīng)在長(zhǎng)期使用過(guò)程中磨損掉，需要及時(shí)對(duì)其補(bǔ)充一定的化學(xué)添加劑，才能消除此現(xiàn)象。
我們整理了一些關(guān)于影響液壓油起泡性的原因和解決方法，供各位客戶們參考：
泡沫形成的原因
一方面是液壓油在循環(huán)使用中機(jī)械攪拌作用，另一方面是溶解于油中的空氣在壓力下降時(shí)釋出。在常壓下，礦物油中所能溶解的空氣量約占其體積的8%-11%，空氣在潤(rùn)滑油中的溶解量隨壓力增高而增大，其規(guī)律一般按下式表示：
Ⅴg=ⅤoР
式中:Ⅴg——溶解在油中的空氣容積（在大氣壓力和0℃時(shí)）；
Ⅴo——油的容積；
P——空氣壓力。
當(dāng)降壓時(shí)，多余的空氣以氣泡的形式從油中分離出來(lái)，使其達(dá)到新的平衡。特別是當(dāng)油量過(guò)多，或在高壓下的油急劇降壓時(shí)，起泡情況更為嚴(yán)重。此外，在設(shè)備啟動(dòng)期間，運(yùn)轉(zhuǎn)溫度較低，泡沫不易破裂。潤(rùn)滑油中存在某些極性化合物時(shí)，生成的泡沫穩(wěn)定。
氣泡分離的快慢稱為空氣釋放性（簡(jiǎn)稱放氣性），如果油品放氣性差，空氣從油中分離出來(lái)就慢，在油中滯留時(shí)間長(zhǎng)。空氣在油中滯留，大大提高了油品的可壓縮性，使傳動(dòng)反應(yīng)遲緩，降低了液壓系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致控制系統(tǒng)失靈；在高壓下被壓縮，在低壓下又會(huì)突然膨脹，引起機(jī)械的強(qiáng)烈振動(dòng)和噪聲加大；降低了油品的密度，增大了油品的粘度，造成液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)不良，在0℃以下，使得液壓裝置的啟動(dòng)性能變差；加快了油品氧化的速度，導(dǎo)致生成沉淀，加速機(jī)械系統(tǒng)零件的腐蝕和磨損，同時(shí)油品本身的使用壽命也將縮短；降低了設(shè)備的效率。為了避免以上不良現(xiàn)象，對(duì)于液壓油不僅要求具有良好的抗泡性，而且還要求具有良好的空氣釋放性。
降低油品起泡性的方法
一般是在油品中加入抗泡沫添加劑。目前，廣泛應(yīng)用的抗泡沫劑是二甲基硅油。
在液壓油中加入抗泡沫劑的作用，并不能預(yù)防潤(rùn)滑油的生泡傾向，而只能降低泡沫吸附膜的穩(wěn)定性，縮短泡沫存在的時(shí)間。硅油的表面張力很小，由于表面能量的降低，硅油分子聚集在油與空氣的交界面上，這樣很容易使氣泡膜破裂，所以，硅油的消泡效果好，同時(shí)，用量很少、揮發(fā)性低、抗氧化性與抗高溫性好。但硅油不溶于潤(rùn)滑油，硅油、潤(rùn)滑油的乳狀液是一種不穩(wěn)定體系，很易分層而失去消泡作用。硅油的消泡效果及其持久性，決定于它在潤(rùn)滑油中分散程度的大小。一般說(shuō)，硅油粒子小于100µm才顯示消泡作用，幾個(gè)微米較穩(wěn)定。為了提高硅油的分散穩(wěn)定性，可將硅油配制成溶液，在高速攪拌下（3000-6000r/min）滴加于潤(rùn)滑油中，也可用膠體磨處理等方法，使硅油粒度達(dá)1-3µm，甚至0.5µm以下。
硅油對(duì)于提高油品的抗泡性雖然具有良好的效果，但它同時(shí)又使油品的空氣釋放性能嚴(yán)重變差。
影響液壓油空氣釋放性（放氣性）的因素有以下幾方面：
（1）基礎(chǔ)油的粘度和精制深度
基礎(chǔ)油的空氣釋放性是隨著其粘度的增高而變差的，粘度越大，放氣值越大；在相同粘度情況下，精制深度淺的油，比精制深度深的油放氣值大。因此，對(duì)液壓油的基礎(chǔ)油要求精制深度要深。
（2）添加劑
迄今為止，還未發(fā)現(xiàn)任何一種添加劑的應(yīng)用改善了放氣性，不過(guò)，它們的影響程度有區(qū)別。抗氧劑對(duì)油品的放氣性沒(méi)有影響，硅油及某些降凝劑對(duì)放氣性影響較大，特別是硅油，甚至零點(diǎn)幾個(gè)ppm的含量，就會(huì)極大影響放氣性。
（3）污染
油中加入的酸性防銹劑T746，若被強(qiáng)堿物質(zhì)污染，由于相互作用，生成大量不溶性皂，這些皂類物質(zhì)增強(qiáng)了氣泡的穩(wěn)定性，使油品的放氣性變差。
改善油品放氣性的方法：
（1）提高基礎(chǔ)油的精制深度。芳烴、氮及硫化合物等組分均影響油品的放氣性，提高基礎(chǔ)油精制深度，就會(huì)比較多地除去影響放氣性的組分，改善其放氣性。
（2）減少污染。對(duì)于可能與堿接觸的油品，可考慮不用酸性防銹劑，而用中性或堿性防銹劑。
（3）如果使用硅油抗泡劑，加入量盡量少。
（4）使用非硅抗泡劑。非硅抗泡劑對(duì)油品放氣性的不利影響比硅油抗泡劑小。
聚丙烯酸酯型非硅抗泡劑T911和T912。兩者技術(shù)性能比較如下：
T911的分子量小，在重質(zhì)油中抗泡性好，在輕質(zhì)油中差，因此，T911不適合于用作輕質(zhì)抗泡劑。
T912的分子量大，在輕質(zhì)潤(rùn)滑油和重質(zhì)潤(rùn)滑油中均有較好的抗泡性，但在重質(zhì)油中分散性不如T911好，因此，T912zui適用于輕質(zhì)潤(rùn)滑油。
在以輕質(zhì)油料為基礎(chǔ)油的油品中，油品的抗泡性能在一定范圍內(nèi)是隨著T912用量的提高而增加。其中在低溫區(qū)域時(shí)，抗泡效果隨著抗泡劑用量的提高有顯著的增加，而在高溫區(qū)域這種效果就減弱了。
T912在油品中的消泡持久性也與其用量有關(guān)。當(dāng)用量較大時(shí)，在靜置貯存試驗(yàn)中，消泡持久性好；用量較低時(shí)，前24℃消泡性變差，但在一定的溫度下重新攪拌后，其抗泡性能又恢復(fù)到調(diào)油初期的良好水平。國(guó)外進(jìn)口的非硅抗泡劑Lz889B等也有類似性質(zhì)。
T912與T911一樣，與大多數(shù)添加劑均有良好的配伍性，但與T601（聚乙烯基正丁基醚）、T705（二壬基萘磺酸鋇）、T109（烷基水楊酸鈣）三種添加劑復(fù)合使用時(shí)抗泡性差。美國(guó)同類非硅抗泡劑Lz889、Lz889A、Lz889B均存在同樣問(wèn)題。因此，在使用T912和T911時(shí)，應(yīng)當(dāng)避免與T601、T705、T109復(fù)合使用，否則，油品的抗泡性差。
非抗泡劑T912及硅油抗泡劑，都是隨著用量的增加，對(duì)油品放氣值的不利影響也增加，不同的是，T912的影響是逐步增加的，變化比較平緩。而硅油抗泡劑對(duì)放氣性的不利影響，不但在程度上比非硅抗泡劑大，而且，油料對(duì)硅油抗泡劑特別敏感，即使很小的用量，對(duì)油料放氣性的惡化也相當(dāng)明顯。
