日本关于液压系统漏油的调查报告

1.前言 日本油空压工业会(以下简称工业会)和日本机械工业振兴协会(以下简称振兴协)受日本政府委托，从1995年开始，用3年时间开展了关于防止液压系统漏油的研究课题。为了做好此项工作，用了约一年时间对主要产业中的六个专业 33个工厂进行了调查。在采用面谈方式进行调查的同时，对国内外的有关文献进行了研究，结论是： 防止漏油可以节省能源，防止火灾和环境污染，减少仃机损失，减少污染产品和设备等。因此，各企业都积极防漏并制订相应的维护标准。经过各方的努力，据工业会统计，目前漏油量约为15年前调查数据的1/10，节省损失约80亿日元(按当时汇率约为1亿美元)。为开展此项研究组成了专门的委员会，委员长由日本神奈川大学的小呜英一教授(工学博士)主持，各大液压公司、密封公司,如萱场川崎、油研、不二越、东京计器、内田，以及协会和工业会等都派了有关的技术负责人参加，委员会共有16名成员。调查对象主要是冶金、汽车、塑料注射机、工程建设机械、材料试验机和机床等的工厂，调查主要采用工厂现场面谈方式和现场调查。 2.调查结果 现将六个专业33个工厂的调查结果进行综述，以及调查表的内容介绍如下： 2.1 冶金 本次调查的主要对象是热轧、冷轧的压下系统和无缝钢管制造线等。钢铁厂的特点是环境非常恶劣，特别是:热、蒸汽、水、冲击、粉尘等，都是液压系统产生漏油的主要原因。热对弹性物体劣化影响较大，因此对密封都采取提高硬度和改善材质的措施；水和蒸汽使管路(包括一部分液压缸)产生锈蚀，为此需要更换材料，采用不锈钢，但是全部生产线采用不锈钢成本太高，因而有的工厂有的部分未能采用，结果造成锈蚀而产生漏油；关于压力冲击，从报告得知，液压回路产生的冲击压力一般为工作压力(本次调查的最高工作压力为25MPa)的150-300%，这个冲击压力产生振动使配管接头和软管接头松动，它是产生漏油的主要原因。关于软管和接头的耐冲击压力，日本JIS标准规定为工作压力的133%(方形波)，而本次调查的冲击压力高达150-300%，且波形也有所不同，因此看来JIS标准应作相应的修改。目前钢铁厂一般采用钢铁设备用油缸(JOHS 110)，它比JIS标准的油缸更能耐受严酷的工作条件，这有助于防止漏油。为了检查和更换密封，生产线必须仃止工作,油泵和油缸密封更换作业需要时间，在工厂的生产计划中是不允许仃机的，而因为漏油而造成仃机则更是不能容忍的，这是一个十分重要的问题。 为此，开发耐热、水、冲击和防尘的油缸活塞杆密封和油泵密封十分重要。。此外，钢铁厂另一特点是:应用乳化液(W/O)和难燃油、磷酸脂等液体、密封和软管必须适应这些液体。有关调查资料介绍(冶金)： * 钢铁厂一般采用5项防止漏油措施,效果显著：采用措施后，漏油现象大量减少，液压油使用量减少了30%。 * 漏油主要部位：5处 * 某钢铁厂的用油及一年内补充的油液容积(HFI)情况： (a) 油箱容积 230,000L(全厂1,100,000L) (b) 更换油量200,000L (c) HFI* 为0.42-0.9 (d) HFI 中由于漏油造成的占40-80% *HFI-液压流体指标,为每年添加油液和油箱容积之比。 *为防止漏油，各厂还有以下标准：配管施工标准，元件安装标准，维护标准(包括定期、定点检查和更换元件标准)，及管路支承标准等。 *各厂对防止漏油今后需研究的问题有2项： 2.2 汽车 本次的调查对象是发动机生产线和装配生产线，这些工厂是自动化程度较高和近乎无人化的生产方式。 工厂有大量液压装置，它们的用油量大，能防止漏油就可取得显著的经济效果。 汽车工业是防漏意识最强的部门之一，各企业都订有自己独特的维护标准。由于不断采取防止漏油的对策，使设备用油量由在采取对策前的10L/台降至现在的0.2-0.4L/台。过去由于设备过多，有一个工厂曾经达到每年漏油200-400L的记录。汽车厂一般使用压力为3.5-5 MPa，无高压系统，据工厂报告主要的漏油点在：油缸密封、油泵轴伸密封、管接头、配管以及橡胶软管破损处等。 为防止漏油，需解决的问题如下： (1) 开发高耐久性密封。 (2) 希望建立耐久性和耐振性标准。 (3) 开发早期发现漏油系统。特别是对无人化生产和装配车间更是急待解决的问题有关调查资料介绍 ( 汽车 )。 2.3 塑料注射机 漏油可污染制品，对夜间无人看管的车间更须解决漏油问题。为此，该行业防止漏油意识较强，行业的HFI指标较小，为0.1-0.3。塑料注射机的使用压力一般为14-21MP。作业环境有较多树脂粉尘，为提高生产效率，油缸移动速度有提高的倾向，高速化也就更要求提高油缸的密封性。。 为减少振动采用了无冲击阀、橡胶软管和配管上安装管夹。 还采用了非矿物油的介质和相容性较好的密封和软管。有关调查资料介绍 ( 塑料注射机 ) * 目前各厂家防止漏油的措施8项。采用措施后，可减少20%的耗油量。 2.4 工程建设机械 调查主要对象为挖掘机和汽车吊。工程机械主要在室外恶劣条件下工作，工作压力为28-35MPa，油温一般达80℃-100℃。工程机械防止漏油是适应环境( 环保 )要求和提高商品价值的必要条件。 工程建设机械防止漏油的对策如下： (a) 钢管改为高压软管。 (b) 为防止振动,管路全部用管夹固定。 (c) 不用锥管螺纹，用带O形环密封的接头代替普通接头。据反映，振动是造成漏油的主要原因。 工程建设机械防止漏油的主要课题为：在高压下油缸活塞环密封和接头的高寿命化，特别是对超过30-35 MPa高压的密封、接头和 软管的强度不足表示不满。有关调查资料介绍 (工程建设机械 ) * 防止漏油对策5项：采取措施后，市场上的产品发生故障次数减少。 2.5 材料试验机 材料试验机一般在室内环境下工作，大部分的环境是清洁的。工作压力一般为21MPa， 个别为70MPa。 作耐久性试验为24h连续试验， HFI为0.2。 防止漏油的对策主要4项。主要漏油点是：油泵和油缸活塞杆密封处。希望开发高寿命的油泵和油缸密封。 2.6 机床 机床一般采用汽车工业的标准。 机床通常在切削和磨粉飞扬下工作，常用压力为3-5 MP，最高为7MPa， 冲击压力为工作压力的150%左右， 本次调查了7个工厂，大部分厂家都已采用带密封的接头，已经不再采用锥管螺纹接头。 据调查，机床由于使用压力低，加上工厂防漏意识 较强，一般反应己无漏油。