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液壓拉緊裝置及卷帶裝置的高溫運行影響及處理

液壓油溫度過高對液壓系統(tǒng)的影響

夏季到來,酷暑難耐,液壓卷帶裝置及液壓拉緊裝置都用到液壓系統(tǒng),那么長時間設備運行,會對設備產(chǎn)生哪些影響,下文中分析可能會對您有所幫助

液壓系統(tǒng)油溫過高會使液壓油發(fā)生黏度降低、產(chǎn)生氣穴、加速油的老化等不良后果,使系統(tǒng)各運動部件之間的潤滑變差,磨損加劇,造成液壓元件失靈或卡死;同時會造成密封加速老化而失去彈性,輕則使系統(tǒng)漏油,嚴重的會造成系統(tǒng)停機。

 

2.1對液壓油黏度的影響

在一般行業(yè)中,液壓系統(tǒng)的工作壓力在20MPA以下。由于在此壓力下,壓力因素對液壓油的黏度影響可以忽略不計,主要考慮溫度對黏度的影響;當溫度升高時,油分子內(nèi)聚力減小,其黏度就出現(xiàn)下降。液壓油黏度降低對系統(tǒng)造成的影響是泄漏量增加,由液壓油縫隙流動的泄漏原理可知:泄漏量與液壓油黏度的倒數(shù)成正比,溫度升高,泄漏量成倍增加。

2.2更容易產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象

在溫度升高的情況下,液壓油中的空氣分離壓及飽和蒸汽壓會升高,使氣穴現(xiàn)象更容易發(fā)生。如一般的液壓泵工作時在真空度0.5MPA時就會發(fā)生。由氣穴產(chǎn)生的氣蝕會嚴重損傷元件(尤其是動力元件)表面,進而大大縮短元件的使用壽命,同時會降低整個液壓系統(tǒng)的工作效率,如液壓泵的吸油能力及容積效率降低等。2.3加速液壓油的老化

氧化反應是液壓油老化的第一要因,而氧化反應的發(fā)生與油溫關系十分密切,經(jīng)試驗證明,當油溫達到溫度區(qū)(55—60℃)時,油溫每升高10℃,液壓油的氧化反應就升高一倍,其壽命縮短50%。液壓油污染后,會加速各元件之間的磨損,導致惡性循環(huán)。

3.液壓系統(tǒng)油溫過高原因分析

由液壓系統(tǒng)的工作原理可知,在系統(tǒng)中產(chǎn)生熱量的有兩部份:一個是將機械能轉(zhuǎn)化為壓力能的動力元件油泵,另一個是將壓力能轉(zhuǎn)化為機械能的控制元件和執(zhí)行元件;這兩部份在正常工作狀態(tài)下都要產(chǎn)生熱量,這些熱量由系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)進行冷卻。因此,當這些部件中的一個或幾個工作不正常時,都會使系統(tǒng)的油溫升高。

3.1冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障

一般流量較大的液壓系統(tǒng)均裝有冷卻系統(tǒng),大部分會采用水冷卻。它的基本原理是用溫度較低的水與高溫液壓油進行熱交換,來不斷帶走液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量,使液壓系統(tǒng)的溫度保持在一個相對恒定的范圍內(nèi)。

冷卻系統(tǒng)的故障有以下幾類:

A、冷卻水不通或入口水溫比系統(tǒng)油溫高達不到與液壓油形成熱交換的作用。

B、冷卻器(熱交換器)內(nèi)部結垢,導致冷卻效率降低,使液壓油油溫不能維持在正常水平。

3.2系統(tǒng)出現(xiàn)內(nèi)漏

系統(tǒng)的內(nèi)漏分為動力元件內(nèi)漏、控制元件內(nèi)漏和執(zhí)行元件的內(nèi)漏。

動力元件內(nèi)漏:動力元件(一般指液壓泵或液壓馬達)的內(nèi)泄,主要由運動部件(如葉片和泵內(nèi)壁等)之間的相互磨損引起,以葉片泵為例,一旦葉片和泵的內(nèi)壁或與配流盤問磨損達到一定的程度后,部分液壓油將沿著磨損的縫隙直接流走,而不再通過配流盤形成的壓力腔運動。這樣,由電機輸出的運動能就會大量地轉(zhuǎn)化為熱能,使系統(tǒng)油溫迅速升高。該類故障的特征是:油溫和動力元件自身溫度升高比較明顯,同時系統(tǒng)壓力顯著地下降。

控制元件內(nèi)漏:控制元件的內(nèi)泄又分為單個控制閥的內(nèi)泄和一組閥因為調(diào)壓不當產(chǎn)生的內(nèi)泄兩種。單個控制閥的內(nèi)泄一般也是由部件的磨損引起,閥本身會出現(xiàn)溫度急劇升高的現(xiàn)象,比較容易判斷;調(diào)壓不當引起的內(nèi)泄則相對難以判斷,需要進行系統(tǒng)的分析。

執(zhí)行元件內(nèi)漏:執(zhí)行元件的內(nèi)漏一般較容易判斷,往往會伴隨著執(zhí)行元件本身溫度急劇升高和運動做功能力的下降。這一點在液壓馬達和液壓缸上表現(xiàn)得尤為明顯。

4. 油溫過高的解決方法

1)設計足夠大小的油箱,必要時加裝冷卻器,如果周圍的環(huán)境溫度過高要使系統(tǒng)與外界隔絕。嚴格控制系統(tǒng)溫度在20-60℃范圍內(nèi),最高不得超過70℃。

2)液壓油長時間不必要的從溢流閥溢回油箱時,應改進設計,采用變量泵或者正確的卸荷方式。

3)管路盡量縮短,不宜過于細長、彎曲,盡量使油液流通順暢。

4)液壓泵及其連接處容易泄漏的地方要加強密封,緊固好連接件,以免造成容積損失而發(fā)熱。

5)當調(diào)壓閥的調(diào)定值偏高時,最好降低工作壓力,以減少不必要的能量損耗。

6)選用合適黏度的液壓油。

5.液壓系統(tǒng)油溫過高的預防措施

鑒于油溫過高故障對液壓系統(tǒng)性能的重大破壞性,對液壓系統(tǒng)的日常維護及預防性的檢修工作就顯得尤為重要了。該故障的預防措施主要有以下幾點:

1)定期對液壓系統(tǒng)進行巡檢,對油溫等指標進行重點監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)異常要及時處理;

2)對系統(tǒng)中易磨損的運動部件及密封要定期更換;

3)確保冷卻器的交換介質(zhì)正常,如中斷要采取應急方法進行冷卻或停機。

液壓系統(tǒng)對于機械設備的作用,相當于心臟之于人的作用。凡是有機械設備的場合,大多都采用了液壓技術,從民用到國防、由一般傳動到精確度很高的控制系統(tǒng),都有很廣泛地應用。日常做好設備維護保養(yǎng),了解可能的故障情況、盡快判斷故障部位、分析故障原因、采取有效措施及時排除故障,才能發(fā)揮設備的最優(yōu)性能。



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