液壓支架電液控制系統(tǒng)對乳化液的要求
液壓支架電液控制系統(tǒng)較液壓支架手動控制系統(tǒng)對液壓介質有較高的要求。在液壓支架電液控制系統(tǒng)使用過程中液壓介質的質量，往往成為影響系統(tǒng)運行狀況的重要因素。根據(jù)國內外電液控制系統(tǒng)使用的經(jīng)驗，對液壓支架電液控制系統(tǒng)液壓介質的要求如下。
1. 礦用高壓乳化液（HFA）
礦用高壓乳化液是水和油的混合液體，在選擇時一般選擇濃縮的乳狀礦用高壓乳化液（HFA）。
2. 一般的選型原則
對于礦用乳化液在技術上的要求，在標準MT 76-2002中有明確規(guī)定。天瑪公司提醒用戶，注意標準中有關濃縮乳化液和乳化液使用的要求及檢測和存儲的規(guī)定。
用戶選購產(chǎn)品時，特別要注意的是，產(chǎn)品有無國家檢測部門頒發(fā)的檢測報告和煤礦安全標志證書。
對于因為乳化液不符合要求而造成的對液壓設備的損害，由用戶負責。
3. 濃縮乳化液
應注意并遵守廠家對乳化液存儲，運輸和穩(wěn)定特性的有關規(guī)定和說明。
乳化液的生產(chǎn)商必須保證濃縮液特性長期穩(wěn)定。根據(jù)經(jīng)驗，不同的金屬表面和密封材料對乳化液的要求有差別。
所以對產(chǎn)品選擇非常重要的標準是，在使用時乳化液特性不要處在臨界值。
濃縮液的正確存儲，對于使用特性有著明顯的影響。濃縮液應在冰點以上，避光處儲存。為了避免濃縮液的分解，存放環(huán)境的溫度不應有劇烈變化。必須注意濃縮液的存儲期限。生產(chǎn)廠商給定的保存儲期限一般為半年。購買濃縮液時，用戶必須與生產(chǎn)商詳細了解產(chǎn)品的生產(chǎn)日期和允許保存的期限。
乳化液必須按照所規(guī)定的比例配制，并用檢測儀對液體的配比進行檢查。濃縮液必須與水充分混合，乳化液特性與混合的是否充分有關，混合不充分可導致在乳化液體中產(chǎn)生濃縮液結塊現(xiàn)象。對液壓閥的正常使用有較大不良影響。
乳化液混合采用水的質量，對乳化液的質量有至關重要的影響。低濃度乳化液（2到5%）的質量，非常重要的就是取決于水的質量。所以乳化液所用水的質量一定要符合MT 76-2002標準。所用水必須不含固體或液體的污染物，水的PH值在7到9.5之間。固體顆粒物在1mg/L以下。為保證所用水的成份和性質不變，一般情況下對乳化液所用的水，每一個月都要進行一次水質化驗分析。
禁止乳化液在高溫條件下運行。乳化液的最高運行溫度為
乳化液應避勉機械污染和由于細菌而引起的污染，防止石屑或煤屑進入乳化液中，特別是在運輸和維修交管接頭時。哪怕短時間使用污染的水，細菌污染的液體或化學污染的物質都會導致乳化液遭受細菌污染。應對使用中的乳化液應進行濃度、成份、PH值、微生物污染和不清潔度等方面的監(jiān)測。
對于乳化液的混合狀態(tài)，應每天用手持式折射儀進行檢測。建議每周在乳化液檢測中心試驗室，用乳化液檢測儀根據(jù)標準MT 76-2002的要求進行一次精確的檢測。
新配制乳化液的PH值應在7到10之間，在使用期間亦應保持這個值。如果在運行過程中由于化學物質的影響，細菌的影響，PH值發(fā)生變化,則表示乳化液的特性發(fā)生了變化，或由于細菌污染而引起其它變化。所以對乳化液的PH值,每周都應用PH試紙進行測試，以保證其保持在PH7到PH10之間。
細菌污染可以引起嚴重的后果，并導致：
——氣味污染；
——乳化液體產(chǎn)生沉淀；
——液壓系統(tǒng)和過渡器堵塞；
——乳化液PH值下降而呈現(xiàn)酸性；
——在系統(tǒng)中產(chǎn)生腐蝕。
在特別嚴重的情況下可以導致全部液壓設備停止運行。乳化液微生物的污染可以借助于雙側滑動儀來確定，可以每周進行檢測。乳化液抗污染的能力主要取決于供應商提供濃縮液的品質。
用戶根據(jù)使用的情況，可采取有效的清潔和殺菌措施。
如果在過濾器，或乳化液箱中用顯微解析儀觀察，發(fā)現(xiàn)有沉淀、污染，必須對所用的乳化液進行檢驗。
對于新投入運行的設備不應使用不熟悉的油品。
高壓過濾站和過濾器必須每天進行檢查并且進行反沖清洗。一般情況下，采用觀察過濾器阻力和流量的辦法作為輔助檢查措施。
為保證乳化液達到使用要求，應立注意采用如下措施：采用推薦的乳化液配比濃度；水的質量符合標準要求；采用有效的辦法解決結塊；采用生產(chǎn)商建議的過濾系統(tǒng)；操作人員熟悉掌握液壓系統(tǒng)操作說明。
4. 乳化液的過濾
很多研究單位對乳化液污染進行過研究。結果表明，在液壓系統(tǒng)故障中有80%是由于液壓介質污染引起的。經(jīng)驗證明，在井下液壓支架電液控制系統(tǒng)中安裝有效的過濾措施，對保證系統(tǒng)的安全運行具有十分重要意義。
對于乳化液清潔度的定義，在ISO4406標準中進行了規(guī)定。
電液控制液壓系統(tǒng)運行時推薦采用ISO4406標準中18/14級別的乳化液。
在井下的經(jīng)驗和實踐得出，乳化液的清潔度，只有通過選擇適合的濾芯和精心的維護才能達到。為了使井下乳化液的清潔度達到要求，應采用的一系列的過濾措施。在井下使用中考慮采用的過濾措施如下。
（1） 清水過濾器，在計量裝置前安裝；
（2） 回液過濾器，在回液管入口前安裝；
（3） 通風過濾器，在液箱上安裝；
（4） 旁路過濾器，在液箱旁或兩個液箱之間安裝；
（旁路過濾器是一個理想的過濾型式，因為它可以不受流量和沖擊壓力的影響獨立而連續(xù)的進行工作。液體借助于一個集液泵使之通過濾芯，然后又回到同一個液箱或另一個清潔的油箱中去。）
（5） 高壓過濾站，在工作面高壓供液主管路中安裝；
（6） 管路過濾器，在支架高壓供液管路上安裝；
（7） 主閥過濾器，安裝在主閥上，先導閥供液回路前；
主閥過濾器主要是保護對污染敏感的先導閥。每3到4個月需對其進行更換，以保證電控主閥的功能。
標準ISO4406適用于液壓系統(tǒng)介質清潔度的評價。如下的表格中給出了100毫升液壓介質中許可的微顆粒的數(shù)量。清潔度的級別以ISO標準中的代號（Code）表示。微顆粒數(shù)的計量，須采用專用的電子儀器來實現(xiàn)。
在ISO4406中評價液壓介質清潔度所關注的微顆粒
≥2微米
≥5微米
≥15微米
例如，液壓介質中所含微顆粒的情況如下：
2微米 數(shù)目=30000顆粒，
5微米 數(shù)目=6000顆粒，
15微米 數(shù)目=800顆粒，
清潔度級別的Code值為：
30000在16000和32000之間，所以Code值是 15
6000在4000和8000之間，所以Code值是 13
800在500和1000之間，所以Code值是 10。
根據(jù)標準ISO 4406 液壓介質的清潔度是 15/13/10。
|
微顆粒數(shù)大于 |
微顆粒數(shù)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 |
如下的表中給出有關液壓系統(tǒng)污染等級、沉淀度和應用范圍的資料，可供參考。
污染級別的確定根據(jù)標準NAS1638和ISO4406確定。濾芯精度/濾過率的比值相當于一個β參數(shù)值≧75。
設備所選擇液壓介質的清潔度等級首先應符合如下表要求。
|
液壓系統(tǒng)類別 |
濾過率β×≧75 |
NAS1638 |
ISO4406 |
|
航空航天用高精度伺膠控制設備 |
3 |
4-5 |
13/10 |
|
伺服設備和航空航天用長壽命高壓液壓系統(tǒng) |
5 |
7-8 |
17/13 |
|
貴重的，高可靠性系統(tǒng)，機械加工設備，一般設備 |
10 |
9 |
18/14 |
|
一般設備，重型加工設備 |
20-25 |
9-11 |
19/15 |
|
可有較大誤差的系統(tǒng) |
25-40 |
12 |
21/17 |
附：
MT 76-2002標準對液壓支架用乳化油、濃縮物及其高含水液壓液的技術要求。
1、 乳化油、液態(tài)濃縮物
外觀：在溫度為10~
運動粘度（
閃點：不低于
凝點：不高于
耐凍融性：產(chǎn)品經(jīng) -16~
水中分散性：產(chǎn)品加入水中應能均勻分散。
2、固態(tài)粉劑濃縮
外觀：均勻，無堅硬結塊物，無吸潮。
水中分散性：產(chǎn)品加入水中應能均勻分散。
3、高含水液壓液（乳化液、稀釋液）
使用單位在配制高含水液時所用水之應符合如下要求：水質外觀物色、無異味、無懸浮物和機械雜質；pH值范圍為6~9;水中氯離子含量不大于200mg/L,硫酸根離子含量不大于400mg/L。檢驗用人工硬水按標準附件A配置。
pH值：乳化油或濃縮物與蒸餾水按規(guī)定使用濃度所形成的試液的pH值應為7.5~9。
穩(wěn)定性：
a) 熱穩(wěn)定性與室溫穩(wěn)定性：乳化油或濃縮物與相應硬度的人工硬水按規(guī)定使用濃度配成試液，將上述試液分別在（70±2）℃和10~
b) 震蕩穩(wěn)定性：乳化油與相應硬度的人工硬水按規(guī)定使用濃度的60%配成試液，在溫度為10~
防銹性：乳化油或濃縮物與相應硬度的人工硬水按規(guī)定使用濃度配成試液，在溫度為10~
防腐蝕性：乳化油或濃縮物與0.05mol/L的氯化鈉溶液按規(guī)定使用濃度的40%配成試液，15號鋼棒浸在溫度為（60±2）℃的上述試液中，經(jīng)24小時無銹蝕；62號銅棒浸在（60±2）℃的上述試液中，經(jīng)24小時應無色變，無腐蝕。
密封材料相容性：乳化油或濃縮物與蒸餾水混合配成規(guī)定使用濃度的試液，將橡膠試片浸于溫度為（70±2）℃的上述試液中，經(jīng)168h，其體積膨脹率應不大于6%，且不允許收縮。
潤滑性：乳化油或濃縮物與相應硬度的人工硬水按規(guī)定使用濃度配成試液，按GB/T3142進行承載能力測定（四球法），其最大無卡咬負荷Pb值應不小于392N(40kgf)。
