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【摘 要】液压系统的工作介质除了传递能量外,还起着润滑、防锈、冲洗系统内的污染物质并带走热量等许多重要的作用。液压油油温过高会严重影响机器的正常使用、降低液压元件的使用寿命,并增加设备的维修成本。本文在分析液压油温过高引起的故障的基础上,对其原因和控制措施提出了相应的见解。
【关键词】液压设备;油温过高;分析;控制;故障
一、引言
液压设备在正常工作下,液压油温度一般在15?35℃范围内,最高不超过65℃,而且油温到达55℃后每升9℃,油液的寿命将减半,所以控制好油液温度至关重要。在液压系统中由于压力损失,容积损失和机械损失将被转换成大量的热能,并最终导致油温显著上升。在工作过程,如果油温过高会导致油的粘度发生变化,致使机械运动速度不稳定。同时,油温过高还将影响到液压油本身及液压元件的寿命,导致液压设备出现不同程度的故障。油温过高已经成为一个很大的问题,在液压系统中,油温过高的原因需要准确和全面的分析,并提出了相应的解决策略。
二、油温过高引起的故障
由于液压设备油温过高引起的设备故障较多 ,常见的有:1)溢流阀损坏,不能卸荷,必须更换溢流阀;2)阀的性能变差,极易出现振动、发热等不良现象;3)泵、马达以及液压缸等多种元件磨损,必须对其进行更换;4)冷却器性能变差,部分油液通过冷却器后仍然不能达到规定温度。
三、油温过高原因分析及控制措施
(一)损耗过大导致大量压力转换成热
日常使用中,如果液压系统设计的管道安装不合理,管道维护清洗的时候,会导致压力损失显著增加。因此,最好在调试,维护时给予改进。当油的粘度较高时,管太细或太长会导致油阻力过大,不仅造成能量损失过大,也会产生大量热量,应采取更合理尺寸的管道和阀门。此时,应尽可能减少管道长度,并适当增加直径。同时,可以根据实际情况来选择更合适粘度的油。
(二)容积损耗过大导致油液发热
液压系统中的回路里一旦进入空气,就会跟随在高压区和低压区进行不断的反复循环 ,持续的从混入或者溶入的油液中游离出来 ,这种情况下会形成一种极大的压力冲击 ,同时导致了油温的大幅度上升 ,受此影响,油液会发生氧化变质 ,零件也开始出现腐蚀。出现这个问题,有效的反应方法是在液压泵、各连接处以及各配合间隙处,通过使用一些方法来防止内部和外部泄漏,并在同一时间减少体积的损失,当然,最重要的是清除空气在系统中的循环。具体措施包括以下几个方面:回油管应插入油液中的表面下,避免回油管回油时进入大量空气;过滤器一旦出现堵塞,吸阻大大提高,从而实现溶解在油中的空气的有效分离;如在系统中的,吸入管和液压泵的轴封等低于大气压的部分,应采取相应措施防止泄漏到空气中;尽可能的扩大储罐中液面面积,应该使用隔板将吸入侧和回油侧分离,同一时间使用液流扩散器的回油过滤器进行过滤,以方便消除气泡;必须保证在该管路和液压缸顶部有一个通气孔,工作人员在设备开始之前应放掉空气。
(三)机械损耗过大导致的油液发热
在实际生产中,如果液压元件不合格,加工精度不高,安装精度差,以及摩擦的相对运动,会导致过度的机械磨损。此时,密封件安装不合理,密封件压缩量不合理,会增加摩擦力,机械磨损大幅上涨。对于这类问题,只能尽量减少机械损耗。具体做法是在设备的选型和安装时,应根据生产需要对液压元件的加工精度和密封件装配质量严格审查,加强控制和监督,特别是尽可能减少人为原因引起的机械损失,减少油液发热。
(四)压力调得过高导致油液发热
如果工况出现不良时 ,工作人员往往会采用提高系统压力的方式以保障工作的顺利进行 ,而这种行为无疑会极大增加能量损耗使得油液发热情况更为严峻。因而在日常工作中 ,工作人员应尽量在满足工作要求的条件下 ,尽可能的降低系统压力。
(五)液压油冷却循环系统工作不良
通常,液压设备采用水冷式或风冷式油冷却器对液压系统的油温进行强制性降温。水冷式冷却器,会因散热片太脏或水循环不畅而使其散热系数降低;风冷式冷却器,会因油污过多而将冷却器的散热片缝隙堵塞,风扇难以对其散热,结果导致油温升高。 预防措施:定期检查和维护液压油冷却循环系统,一旦发现故障,必须立即停机排除。如,一台CPCD60D型液力传动叉车,工作一段时间后,变矩器驱动力不足,转向盘转向沉重(液力变速器与动力转向共同用1台泵);几经检查才发现,是风冷式油冷却器的通风孔堵塞导致了油温过高,疏通后故障排除。又如,一台K-702型装载机冷却机启动后工作不足3h,仪表盘上变矩器油温报警指示灯即闪亮,显示液压油温度过高。先检查油量和油质,结果油量充足,油质较好;再检查滤油器,不脏;后检查冷却器,发现油泥已将部分冷却器油孔堵塞,清洗冷却器后恢复正常。
(六)油箱容积过小
当油箱容积过小时 ,必定会影响到散热的速度,加剧散热情况恶化。通常情况下,油箱的容量和油泵的额定流量比应控制在3~5:1 左右。部分有条件的企业可以通过对油箱容量的合理增加 ,来充分利用箱壁的散热作用 ,改善散热条件 ,加快散热速度。如果受到空间位置、外界环境等因素的影响时 ,则可以采取强迫冷却方式改善散热环境。
(七)油箱中油位不正确影响
在液压系统运行时,要注意油箱中油位的位置,确保其始终保持在合适的地方,以确保在系统中的油可以取得相对较好的循环冷却条件,坚持将粘附在罐壁或管件的污垢彻底及时清除,以帮助散热。油的温度过高时,如有必要,可以安装冷却装置或强制冷却措施。通常情况下可以将其安装在回路或者油箱内,对于处在低温条件下的液压设备,则往往需要对其安装加热器,以保证系统启动时不至于温度太低。
参考文献:
[1]郑明.液压系统常见故障成因浅析[J]. 科技传播. 2011(10)
[2]阎伟红.挖掘机液压系统故障诊断及解决方法[J]. 中国科技信息. 2010(10)
[3]刘欣科,赵忠辉,赵锐.冲击载荷作用下液压支架立柱动态特性研究[J]. 煤炭科学技术. 2012(12)
【关键词】液压设备;油温过高;分析;控制;故障
一、引言
液压设备在正常工作下,液压油温度一般在15?35℃范围内,最高不超过65℃,而且油温到达55℃后每升9℃,油液的寿命将减半,所以控制好油液温度至关重要。在液压系统中由于压力损失,容积损失和机械损失将被转换成大量的热能,并最终导致油温显著上升。在工作过程,如果油温过高会导致油的粘度发生变化,致使机械运动速度不稳定。同时,油温过高还将影响到液压油本身及液压元件的寿命,导致液压设备出现不同程度的故障。油温过高已经成为一个很大的问题,在液压系统中,油温过高的原因需要准确和全面的分析,并提出了相应的解决策略。
二、油温过高引起的故障
由于液压设备油温过高引起的设备故障较多 ,常见的有:1)溢流阀损坏,不能卸荷,必须更换溢流阀;2)阀的性能变差,极易出现振动、发热等不良现象;3)泵、马达以及液压缸等多种元件磨损,必须对其进行更换;4)冷却器性能变差,部分油液通过冷却器后仍然不能达到规定温度。
三、油温过高原因分析及控制措施
(一)损耗过大导致大量压力转换成热
日常使用中,如果液压系统设计的管道安装不合理,管道维护清洗的时候,会导致压力损失显著增加。因此,最好在调试,维护时给予改进。当油的粘度较高时,管太细或太长会导致油阻力过大,不仅造成能量损失过大,也会产生大量热量,应采取更合理尺寸的管道和阀门。此时,应尽可能减少管道长度,并适当增加直径。同时,可以根据实际情况来选择更合适粘度的油。
(二)容积损耗过大导致油液发热
液压系统中的回路里一旦进入空气,就会跟随在高压区和低压区进行不断的反复循环 ,持续的从混入或者溶入的油液中游离出来 ,这种情况下会形成一种极大的压力冲击 ,同时导致了油温的大幅度上升 ,受此影响,油液会发生氧化变质 ,零件也开始出现腐蚀。出现这个问题,有效的反应方法是在液压泵、各连接处以及各配合间隙处,通过使用一些方法来防止内部和外部泄漏,并在同一时间减少体积的损失,当然,最重要的是清除空气在系统中的循环。具体措施包括以下几个方面:回油管应插入油液中的表面下,避免回油管回油时进入大量空气;过滤器一旦出现堵塞,吸阻大大提高,从而实现溶解在油中的空气的有效分离;如在系统中的,吸入管和液压泵的轴封等低于大气压的部分,应采取相应措施防止泄漏到空气中;尽可能的扩大储罐中液面面积,应该使用隔板将吸入侧和回油侧分离,同一时间使用液流扩散器的回油过滤器进行过滤,以方便消除气泡;必须保证在该管路和液压缸顶部有一个通气孔,工作人员在设备开始之前应放掉空气。
(三)机械损耗过大导致的油液发热
在实际生产中,如果液压元件不合格,加工精度不高,安装精度差,以及摩擦的相对运动,会导致过度的机械磨损。此时,密封件安装不合理,密封件压缩量不合理,会增加摩擦力,机械磨损大幅上涨。对于这类问题,只能尽量减少机械损耗。具体做法是在设备的选型和安装时,应根据生产需要对液压元件的加工精度和密封件装配质量严格审查,加强控制和监督,特别是尽可能减少人为原因引起的机械损失,减少油液发热。
(四)压力调得过高导致油液发热
如果工况出现不良时 ,工作人员往往会采用提高系统压力的方式以保障工作的顺利进行 ,而这种行为无疑会极大增加能量损耗使得油液发热情况更为严峻。因而在日常工作中 ,工作人员应尽量在满足工作要求的条件下 ,尽可能的降低系统压力。
(五)液压油冷却循环系统工作不良
通常,液压设备采用水冷式或风冷式油冷却器对液压系统的油温进行强制性降温。水冷式冷却器,会因散热片太脏或水循环不畅而使其散热系数降低;风冷式冷却器,会因油污过多而将冷却器的散热片缝隙堵塞,风扇难以对其散热,结果导致油温升高。 预防措施:定期检查和维护液压油冷却循环系统,一旦发现故障,必须立即停机排除。如,一台CPCD60D型液力传动叉车,工作一段时间后,变矩器驱动力不足,转向盘转向沉重(液力变速器与动力转向共同用1台泵);几经检查才发现,是风冷式油冷却器的通风孔堵塞导致了油温过高,疏通后故障排除。又如,一台K-702型装载机冷却机启动后工作不足3h,仪表盘上变矩器油温报警指示灯即闪亮,显示液压油温度过高。先检查油量和油质,结果油量充足,油质较好;再检查滤油器,不脏;后检查冷却器,发现油泥已将部分冷却器油孔堵塞,清洗冷却器后恢复正常。
(六)油箱容积过小
当油箱容积过小时 ,必定会影响到散热的速度,加剧散热情况恶化。通常情况下,油箱的容量和油泵的额定流量比应控制在3~5:1 左右。部分有条件的企业可以通过对油箱容量的合理增加 ,来充分利用箱壁的散热作用 ,改善散热条件 ,加快散热速度。如果受到空间位置、外界环境等因素的影响时 ,则可以采取强迫冷却方式改善散热环境。
(七)油箱中油位不正确影响
在液压系统运行时,要注意油箱中油位的位置,确保其始终保持在合适的地方,以确保在系统中的油可以取得相对较好的循环冷却条件,坚持将粘附在罐壁或管件的污垢彻底及时清除,以帮助散热。油的温度过高时,如有必要,可以安装冷却装置或强制冷却措施。通常情况下可以将其安装在回路或者油箱内,对于处在低温条件下的液压设备,则往往需要对其安装加热器,以保证系统启动时不至于温度太低。
参考文献:
[1]郑明.液压系统常见故障成因浅析[J]. 科技传播. 2011(10)
[2]阎伟红.挖掘机液压系统故障诊断及解决方法[J]. 中国科技信息. 2010(10)
[3]刘欣科,赵忠辉,赵锐.冲击载荷作用下液压支架立柱动态特性研究[J]. 煤炭科学技术. 2012(12)