一种利用面积浓度对液压元件清洁度进行控制的方法

摘要

本发明公开了一种利用面积浓度对液压元件清洁度进行控制的方法，属于液压系统领域。其操作步骤如下：1)将污染物颗粒尺寸定义为能包络颗粒的最小球体的直径尺寸，按照颗粒尺寸大小，将颗粒尺寸划分为若干区间；2)对各区间范围内或特定区间范围内的颗粒数进行测试，清洗测试液压元件后，最后实际测量残留在其表面上的颗粒数，将每个区间范围内的最大颗粒数N与实际颗粒数M两数进行比较；3)用同样的方法对其余各元件进行清洁度要求，都合格后，进行装配。本发明对各尺寸区间的污染物颗粒数进行控制，更加符合液压元件清洁度控制的实际要求，使用范围更广，更实用，为行业清洁度的控制提供了一种新的思路与方法。

权利要求

1.一种利用面积浓度对液压元件清洁度进行控制的方法，其特征在于：其操作步骤如下：

1)将污染物颗粒尺寸定义为能包络颗粒的最小球体的直径尺寸，按照颗粒尺寸大小，将颗粒尺寸划分为若干区间，指定液压元件单位面积内某一颗粒尺寸区间允许颗粒数的上限或区间a，然后根据元件的总面积C计算此元件允许残留在表面上的颗粒数N，N＝C*a；

2)对各区间范围内或特定区间范围内的颗粒数进行测试，其测试方法为：清洗测试液压元件后，然后实际测量残留在其表面上的颗粒数M，将每个区间范围内的颗粒数N与M两数进行比较，当M>N，证明在此颗粒尺寸区间内液压元件的清洁度不符合要求，所有区间范围内的颗粒数一项要求不满足，即被视为不合格，应该重新清洗；当M〈N时，证明在此颗粒尺寸区间内液压元件的清洁度符合要求，全部区间合格后进行装配；

3)用同样的方法对其余各液压元件进行清洁度测试，各元件清洁度都合格后，进行装配。

2.根据权利要求1所述的利用面积浓度对液压元件清洁度进行控制的方法，其特征在于：将颗粒尺寸划分为以下8个区间：<2μm，2～5μm，5～15μm，15～25μm，25～50μm，50～100μm，100～300μm，>300μm。

3.根据权利要求1或2所述的利用面积浓度对液压元件清洁度进行控制的方法，其特征在于：根据液压元件工作环境的不同，比如正常工作时常裸露在大气环境中，或正常工作时常封闭在上级总成的内部，并且与油液接触，允许对不同元件，或是同一元件的不同部位，制定不同的颗粒数约束值N的大小。

说明书

一种利用面积浓度对液压元件清洁度进行控制的方法

技术领域

[0001] 本发明属于一种液压元件清洁度的控制方法，具体地说，尤其涉及一种利用面积浓度对液压元件清洁度进行控制的方法。

背景技术

[0002] 液压零部件是对清洁度较为敏感的零部件。据研究，5μm左右的颗粒对堵塞元件缝隙的危害最大，而大于15μm的颗粒对元件的磨损作用最为显著。在液压系统中，污染物颗粒的大小直接关系到液压零部件及液压系统的性能及寿命。

[0003] 常见的传统的液压件清洁度控制多采用以下两种控制方法：

[0004] 一、采用重量法来控制，即要求液压零部件中残留的颗粒重量控制在某一范围内，如某一型号多路阀，要求出厂合格的总成件，其内部残留颗粒数总重量控制在69.4mg以内。但这种方法无法反映残留颗粒的尺寸分布。因不同尺寸的颗粒对液压件的性能及寿命影响不一样，因此重量法在液压件的清洁度控制中，有很大的不足。

[0005] 二、取残留油液测油液清洁度，通过控制残留油液的清洁度来控制液压零部件的清洁度。如，某一多路阀出厂试验完毕后，从回油口取部分油液，按照NAS1638测其清洁度。这种方法，从一定程度上可以反映零部件内残留颗粒的尺寸分布，但大部分液压零部件是不会有残留油液的，比如胶管、多路阀阀杆等，因此这种方法有很大的局限性。

[0006] 随着《中国制造2025》的提出与推进，以上两种常见的液压件清洁度控制方法已经不能满足某些高端液压件的清洁度控制要求。对液压元件清洁度的控制来说，急需一种更实用、更能满足要求的新的控制方法。

发明内容

[0007] 本发明的目的是提供一种利用面积浓度对液压元件清洁度进行控制的方法，以克服现有清洁度控制技术在液压元件中使用受限的问题。

[0008] 本发明是采用以下技术方案实现的：一种利用面积浓度对液压元件清洁度进行控制的方法，其操作步骤如下：

[0009] 1)将污染物颗粒尺寸定义为能包络颗粒的最小球体的直径尺寸，按照颗粒尺寸大小，将颗粒尺寸划分为若干区间，指定液压元件单位面积内某一颗粒尺寸区间允许颗粒数的上限或区间a，然后根据元件的总面积C计算此元件允许残留在表面上的颗粒数N，N＝C*a；

[0010] 2)对各区间范围内或特定区间范围内的颗粒数进行测试，其测试方法为：清洗测试液压元件后，然后实际测量残留在其表面上的颗粒数M，将每个区间范围内的颗粒数N与M两数进行比较，当M>N，证明在此颗粒尺寸区间内液压元件的清洁度不符合要求，所有区间范围内的颗粒数一项要求不满足，即被视为不合格，应该重新清洗，当M〈N时，证明在此颗粒尺寸区间内液压元件的清洁度符合要求，全部区间合格后可以进行装配；

[0011] 3)用同样的方法对其余各液压元件进行清洁度测试，各元件清洁度都合格后，进行装配。

[0012] 将颗粒尺寸划分为以下8个区间：<2μm，2～5μm，5～15μm，15～25μm，25～50μm，50～100μm，100～300μm，>300μm。

[0013] 根据液压元件工作环境的不同，比如正常工作时常裸露在大气环境中，或正常工作时常封闭在上级总成的内部，并且与油液接触，允许对不同元件，或是同一元件的不同部位，制定不同的颗粒数约束值N的大小。

[0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0015] 1)对各尺寸区间的污染物颗粒数进行控制，更加符合液压元件清洁度控制的实际要求，克服了重量法无法体现污染物尺寸大小的缺陷。以挖掘机主控阀为例，如果某一尺寸区间范围内的污染物颗粒数超标，而其余区间内颗粒数较少，可能污染物总重量控制在合格范围内，但超标的颗粒可能导致主控阀在后续使用中出现磨损加剧、寿命变低、甚至卡阀等危险现象。通过利用面积浓度来对特定尺寸区间内的颗粒数进行约束，完全消除了隐患。

[0016] 2)克服了常见的取残留油液来控制清洁度这种方法的局限性。用控制单位面积上元件允许的污染物颗粒数来控制元件的清洁度，不再要求有残留油液，任何元件都可使用，使用范围更广，更实用。

[0017] 3)可将“结果控制”转为“过程控制”。以高端液压件挖掘机主控阀为例，目前国内外大部分厂家通过检测主控阀总成回油口的油液的清洁度来判断此主控阀清洁度是否达标。此方法的缺陷在于，若装配过程中由于某种偶然因素，导致结果不合格，那元件厂最保险的做法是再将总成拆解，清洗，再组装，再试验、测量，直到清洁度合格为止。这使得效率大为降低。面积浓度的引入，可对各组装元件的清洁度分别提出清洁度要求，在装配过程中就保证各零部件清洁度达标，从而保证装配完成后，总成的清洁度是合格的。而且，过程控制可以有效避免装配过程中的各偶然因素而导致的大颗粒残留等现象的发生。

[0018] 4)加速国内高端液压件生产厂家的崛起，为国内工程机械液压技术的发展做出贡献。随着基础投入的加大以及与国外阀厂家交流的技术积累，近些年来国内高端液压件生产已经取得长足进展。清洁度的控制对液压件，尤其是高端液压件的重要性不言而喻，但清洁度控制的有效性、实用性，一直是困扰国内厂家的瓶颈。本发明可以有效解决高端液压件的清洁度控制问题。

[0019] 5)整个机械行业清洁度控制技术提升的催化剂。随着客户对各类机械产品的寿命、舒适性、噪音等越来越高的要求，行业对清洁度的控制也投入了越来越多的关注。面积浓度的应用，为行业清洁度的控制提供了一种新的思路与方法。

具体实施方式

[0020] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明：

[0021] 一种利用面积浓度对液压元件清洁度进行控制的方法，操作步骤如下：

[0022] 1)将污染物颗粒尺寸定义为能包络颗粒的最小球体的直径尺寸，按照颗粒尺寸大小，将颗粒尺寸划分为以下8个区间：<2μm，2～5μm，5～15μm，15～25μm，25～50μm，50～100μm，100～300μm，>300μm；

[0023] 指定液压元件单位面积内某一颗粒尺寸区间允许颗粒数的上限或区间a，根据元件工作环境的不同，比如正常工作时常裸露在大气环境中，或正常工作时常封闭在上级总成的内部，并且与油液接触，允许对不同元件，或是同一元件的不同部位，制定不同的颗粒数约束值N的大小。如主控阀清洁度控制中，某一阀杆的表面积是200cm2，对单位面积各尺寸段的颗粒数要求如表1：

[0024] 表1各尺寸范围内最大颗粒数

[0025]

[0026] 然后根据液压元件的总面积C计算此元件允许残留在表面上的颗粒数N，N＝C*a。

[0027] 表2总面积内最大颗粒数

[0028]

[0029] 2)对各区间范围内或特定区间范围内的颗粒数进行测试，其测试方法为：清洗测试液压元件后，最后实际测量残留在其表面上的颗粒数M，将每个区间范围内的颗粒数N与M两数进行比较，当M>N时，证明在此颗粒尺寸区间内液压元件的清洁度不符合要求，所有区间范围内的颗粒数一项要求不满足，即被视为不合格，应该重新清洗；当M〈N时，证明在此颗粒尺寸区间内液压元件的清洁度符合要求，全部区间合格后可以进行装配。

[0030] 3)用同样的方法对其余各液压元件进行清洁度测试，各元件清洁度都合格后，进行装配。