17液压支架电液控制系统对乳化液的要求

液压支架电液控制系统对乳化液的要求

液压支架电液控制系统较液压支架手动控制系统对液压介质有较高的要求。在液压支架电液控制系统使用过程中液压介质的质量，往往成为影响系统运行状况的重要因素。根据国内外电液控制系统使用的经验，对液压支架电液控制系统液压介质的要求如下。

1. 矿用高压乳化液（HFA）

矿用高压乳化液是水和油的混合液体，在选择时一般选择浓缩的乳状矿用高压乳化液（HFA）。

2. 一般的选型原则

对于矿用乳化液在技术上的要求，在标准MT 76-2002中有明确规定。天玛公司提醒用户，注意标准中有关浓缩乳化液和乳化液使用的要求及检测和存储的规定。

用户选购产品时，特别要注意的是，产品有无国家检测部门颁发的检测报告和煤矿安全标志证书。

对于因为乳化液不符合要求而造成的对液压设备的损害，由用户负责。

3. 浓缩乳化液

应注意并遵守厂家对乳化液存储，运输和稳定特性的有关规定和说明。

乳化液的生产商必须保证浓缩液特性长期稳定。根据经验，不同的金属表面和密封材料对乳化液的要求有差别。

所以对产品选择非常重要的标准是，在使用时乳化液特性不要处在临界值。

浓缩液的正确存储，对于使用特性有着明显的影响。浓缩液应在冰点以上，避光处储存。为了避免浓缩液的分解，存放环境的温度不应有剧烈变化。必须注意浓缩液的存储期限。生产厂商给定的保存储期限一般为半年。购买浓缩液时，用户必须与生产商详细了解产品的生产日期和允许保存的期限。

乳化液必须按照所规定的比例配制，并用检测仪对液体的配比进行检查。浓缩液必须与水充分混合，乳化液特性与混合的是否充分有关，混合不充分可导致在乳化液体中产生浓缩液结块现象。对液压阀的正常使用有较大不良影响。

乳化液混合采用水的质量，对乳化液的质量有至关重要的影响。低浓度乳化液（2到5%）的质量，非常重要的就是取决于水的质量。所以乳化液所用水的质

量一定要符合MT 76-2002标准。所用水必须不含固体或液体的污染物，水的PH 值在7到9.5之间。固体颗粒物在1mg/L以下。为保证所用水的成份和性质不变，一般情况下对乳化液所用的水，每一个月都要进行一次水质化验分析。

禁止乳化液在高温条件下运行。乳化液的最高运行温度为55℃，一般情况下不允许超过45℃，高温可使乳化液的稳定性，机械密封件的寿命降低。

乳化液应避勉机械污染和由于细菌而引起的污染，防止石屑或煤屑进入乳化液中，特别是在运输和维修交管接头时。哪怕短时间使用污染的水，细菌污染的液体或化学污染的物质都会导致乳化液遭受细菌污染。应对使用中的乳化液应进行浓度、成份、PH值、微生物污染和不清洁度等方面的监测。

对于乳化液的混合状态，应每天用手持式折射仪进行检测。建议每周在乳化液检测中心试验室，用乳化液检测仪根据标准MT 76-2002的要求进行一次精确的检测。

新配制乳化液的PH值应在7到10之间，在使用期间亦应保持这个值。如果在运行过程中由于化学物质的影响，细菌的影响，PH值发生变化,则表示乳化液的特性发生了变化，或由于细菌污染而引起其它变化。所以对乳化液的PH值,每周都应用PH试纸进行测试，以保证其保持在PH7到PH10之间。

细菌污染可以引起严重的后果，并导致：

——气味污染；

——乳化液体产生沉淀；

——液压系统和过渡器堵塞；

——乳化液PH值下降而呈现酸性；

——在系统中产生腐蚀。

在特别严重的情况下可以导致全部液压设备停止运行。乳化液微生物的污染可以借助于双侧滑动仪来确定，可以每周进行检测。乳化液抗污染的能力主要取决于供应商提供浓缩液的品质。

用户根据使用的情况，可采取有效的清洁和杀菌措施。

如果在过滤器，或乳化液箱中用显微解析仪观察，发现有沉淀、污染，必须对所用的乳化液进行检验。

对于新投入运行的设备不应使用不熟悉的油品。

高压过滤站和过滤器必须每天进行检查并且进行反冲清洗。一般情况下，采用观察过滤器阻力和流量的办法作为辅助检查措施。

为保证乳化液达到使用要求，应立注意采用如下措施：采用推荐的乳化液配比浓度；水的质量符合标准要求；采用有效的办法解决结块；采用生产商建议的过滤系统；操作人员熟悉掌握液压系统操作说明。

4. 乳化液的过滤

很多研究单位对乳化液污染进行过研究。结果表明，在液压系统故障中有80%是由于液压介质污染引起的。经验证明，在井下液压支架电液控制系统中安装有效的过滤措施，对保证系统的安全运行具有十分重要意义。

对于乳化液清洁度的定义，在ISO4406标准中进行了规定。

电液控制液压系统运行时推荐采用ISO4406标准中18/14级别的乳化液。

在井下的经验和实践得出，乳化液的清洁度，只有通过选择适合的滤芯和精心的维护才能达到。为了使井下乳化液的清洁度达到要求，应采用的一系列的过滤措施。在井下使用中考虑采用的过滤措施如下。

（1）清水过滤器，在计量装置前安装；

（2）回液过滤器，在回液管入口前安装；

（3）通风过滤器，在液箱上安装；

（4）旁路过滤器，在液箱旁或两个液箱之间安装；

（旁路过滤器是一个理想的过滤型式，因为它可以不受流量和冲击压力的影响独立而连续的进行工作。液体借助于一个集液泵使之通过滤芯，然后又回到同一个液箱或另一个清洁的油箱中去。）

（5）高压过滤站，在工作面高压供液主管路中安装；

（6）管路过滤器，在支架高压供液管路上安装；

（7）主阀过滤器，安装在主阀上，先导阀供液回路前；

主阀过滤器主要是保护对污染敏感的先导阀。每3到4个月需对其进行更换，以保证电控主阀的功能。

4.4.1 清洁度的级别（ISO 4406）

标准ISO4406适用于液压系统介质清洁度的评价。如下的表格中给出了100毫升液压介质中许可的微颗粒的数量。清洁度的级别以ISO标准中的代号（Code）表示。微颗粒数的计量，须采用专用的电子仪器来实现。

在ISO4406中评价液压介质清洁度所关注的微颗粒

≥2微米

≥5微米

≥15微米

例如，液压介质中所含微颗粒的情况如下：

2微米数目=30000颗粒，

5微米数目=6000颗粒，

15微米数目=800颗粒，

清洁度级别的Code值为：

30000在16000和32000之间，所以Code值是 15

6000在4000和8000之间，所以Code值是 13

800在500和1000之间，所以Code值是 10。

根据标准ISO 4406 液压介质的清洁度是 15/13/10。

微颗粒数大于微颗粒数小于ISO Code值4000000 8000000 23

2000000 4000000 22

1000000 2000000 21

500000 1000000 20

250000 500000 19

130000 250000 18

64000 130000 17

32000 64000 16

16000 32000 15

8000 16000 14

4000 8000 13

2000 4000 12

1000 2000 11

500 1000 10

250 500 9

130 250 8

64 130 7

32 64 6

16 32 5

8 16 4

4 8 3

2 4 2

1 2 1

0.5 1 0

0.25 0.5 0.9

如下的表中给出有关液压系统污染等级、沉淀度和应用范围的资料，可供参

考。

污染级别的确定根据标准NAS1638和ISO4406确定。滤芯精度/滤过率的比

值相当于一个β参数值≧75。

设备所选择液压介质的清洁度等级首先应符合如下表要求。

液压系统类别滤过率β×≧75 NAS1638 ISO4406 航空航天用高精度伺胶控制

3 4-5 13/10 设备

伺服设备和航空航天用长寿

5 7-8 17/13 命高压液压系统

贵重的，高可靠性系统，机械

10 9 18/14 加工设备，一般设备

一般设备，重型加工设备20-25 9-11 19/15

可有较大误差的系统25-40 12 21/17

附：

MT 76-2002标准对液压支架用乳化油、浓缩物及其高含水液压液的技术要

求。

1、乳化油、液态浓缩物

外观：在温度为10~35℃时，产品为透明均一流体。

运动粘度（40℃）：不大于100m㎡/s。

闪点：不低于110℃。

凝点：不高于 -5℃。

耐冻融性：产品经 -16~-21℃冻凝，并经室温10~35℃下融化，重复五个循环后，外观恢复原状。

水中分散性：产品加入水中应能均匀分散。

2、固态粉剂浓缩

外观：均匀，无坚硬结块物，无吸潮。

水中分散性：产品加入水中应能均匀分散。

3、高含水液压液（乳化液、稀释液）

使用单位在配制高含水液时所用水之应符合如下要求：水质外观物色、无异味、无悬浮物和机械杂质；pH值范围为6~9;水中氯离子含量不大于

200mg/L,硫酸根离子含量不大于400mg/L。检验用人工硬水按标准附件A配置。

pH值：乳化油或浓缩物与蒸馏水按规定使用浓度所形成的试液的pH值应为7.5~9。

稳定性：

a)热稳定性与室温稳定性：乳化油或浓缩物与相应硬度的人工硬水按规定使用浓度配成试液，将上述试液分别在（70±2）℃和10~35℃条件下静置168h,不得分层、析水、产生絮状物或沉淀物，其油皂析出量应不大于

0.1%(体积比)。

b)震荡稳定性：乳化油与相应硬度的人工硬水按规定使用浓度的60%配成试液，在温度为10~35℃条件下，震荡后，应无油皂析出。

防锈性：乳化油或浓缩物与相应硬度的人工硬水按规定使用浓度配成试液，在温度为10~35℃条件下，进行铸铁表面点试验，经24h应无锈色和色变。

防腐蚀性：乳化油或浓缩物与0.05mol/L的氯化钠溶液按规定使用浓度的40%配成试液，15号钢棒浸在温度为（60±2）℃的上述试液中，经24小时无锈蚀；62号铜棒浸在（60±2）℃的上述试液中，经24小时应无色变，无腐蚀。

密封材料相容性：乳化油或浓缩物与蒸馏水混合配成规定使用浓度的试液，将橡胶试片浸于温度为（70±2）℃的上述试液中，经168h，其体积膨胀率应不大于6%，且不允许收缩。

润滑性：乳化油或浓缩物与相应硬度的人工硬水按规定使用浓度配成试液，按GB/T3142进行承载能力测定（四球法），其最大无卡咬负荷Pb值应不小于392N(40kgf)。

乳化油或浓缩物与符合5.3.1规定的水形成的高含水液压液，应无刺激性气味和不损害人体皮肤，不含有毒物质，并具有不妨碍使用的消泡性和防霉性。