液壓系(xì)統故障(zhàng)70%以(yǐ)上是(shì)由液(yè)壓介(jiè)質(主(zhǔ)要指(zhǐ)液(yè)壓油)引(yǐn)起的(de)。除了介質(zhì)受污染的(de)原因(yīn)外,液(yè)壓油溫過高也是(shì)影(yǐng)響液壓系(xì)統正常運行的重要(yào)原因(yīn)之一。液壓系統的正常(cháng)工(gōng)作溫(wēn)度為30—50℃,最高不超(chāo)過70℃,最低不(bú)低于15℃。油(yóu)溫過高對液(yè)壓系統的性能(néng)有什麼影響,造(zào)成油溫過(guò)高的原因有(yǒu)哪些,怎(zěn)麼樣(yàng)預防呢?
一(yī)個完(wán)整的(de)液壓系統由以(yǐ)下部(bù)分組成:動(dòng)力元件、執行元(yuán)件、控制元件、輔(fǔ)助元件和液壓油;動(dòng)力元件(系統(tǒng)中的油(yóu)泵)的(de)作用(yòng)是将電(diàn)動(dòng)機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓(yā)力能(néng),給(gěi)整個液(yè)壓系統提供動(dòng)力。執行元(yuán)件(jiàn)(如液壓(yā)缸和液壓(yā)馬達(dá))的作用是(shì)将液(yè)體的壓力(lì)能轉換為機械(xiè)能,驅(qū)動(dòng)負載作(zuò)直線往複運動或回轉(zhuǎn)運動。控(kòng)制元件(即各種(zhǒng)液壓(yā)閥)在液壓(yā)系統中控制和(hé)調節(jiē)液體的壓(yā)力、流量和(hé)方向(xiàng)。輔助(zhù)元件包括(kuò)油(yóu)箱、濾(lǜ)油(yóu)器、冷卻器、加(jiā)熱(rè)器(qì)、壓(yā)力表、油位(wèi)油溫計等。液壓(yā)油是(shì)液壓(yā)系統(tǒng)中傳遞能量的工作(zuò)介質(zhì)。
液(yè)壓系(xì)統油溫過(guò)高會使液(yè)壓油(yóu)發生黏(nián)度降低(dī)、産生氣穴、加速(sù)油的老化等不(bú)良後果,使(shǐ)系統(tǒng)各運(yùn)動部件之(zhī)間的潤滑變差(chà),磨損加劇,造成(chéng)液壓元件(jiàn)失靈(líng)或卡死;同時會(huì)造(zào)成密封(fēng)加速(sù)老化(huà)而失去彈(dàn)性,輕則使(shǐ)系統(tǒng)漏油,嚴(yán)重(zhòng)的會(huì)造成系(xì)統停機。
2.1 對液壓油(yóu)黏度(dù)的影響
在一般(bān)行業(yè)中,液壓系(xì)統的工作(zuò)壓力(lì)在20mpa以(yǐ)下。由于在(zài)此壓力(lì)下(xià),壓力(lì)因素對液壓油(yóu)的黏度影響可(kě)以忽略不計,主(zhǔ)要考慮溫(wēn)度對(duì)黏度的影響;當(dāng)溫度升高(gāo)時,油分子(zǐ)内聚(jù)力減(jiǎn)小,其黏(nián)度就出(chū)現下(xià)降。液(yè)壓油(yóu)黏度降(jiàng)低對系統造成的影響(xiǎng)是洩漏量(liàng)增加(jiā),由液壓油縫隙(xì)流動(dòng)的洩(xiè)漏原(yuán)理(lǐ)可知:洩漏量(liàng)與液壓油(yóu)黏度(dù)的倒(dǎo)數成正比(bǐ),溫度升(shēng)高(gāo),洩漏量成(chéng)倍(bèi)增加。
2.2 更(gèng)容(róng)易産生(shēng)氣穴現象(xiàng)
在溫度升(shēng)高的情況(kuàng)下,液壓油(yóu)中(zhōng)的空氣(qì)分離壓(yā)及(jí)飽和蒸汽(qì)壓(yā)會(huì)升高(gāo),使氣穴(xué)現象更容易(yì)發生(shēng)。如一(yī)般的液(yè)壓泵工(gōng)作時(shí)在真空度(dù)0.5mpa時就會發(fā)生。由(yóu)氣穴産(chǎn)生的氣蝕會嚴重(zhòng)損傷元件(尤(yóu)其是動力元件)表(biǎo)面,進而大大縮短元(yuán)件的(de)使用壽(shòu)命,同時(shí)會降(jiàng)低整個液壓(yā)系統的(de)工作(zuò)效率,如液(yè)壓泵的(de)吸(xī)油能(néng)力及容(róng)積效率(lǜ)降低(dī)等。2.3加速液壓油(yóu)的老(lǎo)化
氧(yǎng)化反應是(shì)液壓(yā)油(yóu)老(lǎo)化的第一(yī)要因,而氧化反(fǎn)應的發生(shēng)與油(yóu)溫關系十分密(mì)切,經(jīng)試驗證明(míng),當油溫達(dá)到溫(wēn)度區(55—60℃)時(shí),油溫每(měi)升高10℃,液壓(yā)油的(de)氧化反應就升高一倍,其(qí)壽命(mìng)縮短50%。液壓油污(wū)染後,會加(jiā)速各(gè)元件(jiàn)之間(jiān)的磨(mó)損,導緻惡(è)性循環。
由液(yè)壓系統的工作原理可知,在系統中産(chǎn)生熱量的有兩部份:一個是将(jiāng)機械能(néng)轉化為(wéi)壓力能(néng)的動力(lì)元件油泵(bèng),另一(yī)個是(shì)将壓力能(néng)轉化為機(jī)械能(néng)的控(kòng)制元件(jiàn)和(hé)執行元件;這兩(liǎng)部份(fèn)在正常工作狀态(tài)下都要(yào)産生(shēng)熱量(liàng),這些(xiē)熱量由系(xì)統的(de)冷卻系統(tǒng)進行(háng)冷卻。因(yīn)此(cǐ),當這(zhè)些部件中的一(yī)個或幾個工作(zuò)不正常時,都會(huì)使系統的油溫(wēn)升高(gāo)。
3.1 冷(lěng)卻系統(tǒng)出現故(gù)障
一般(bān)流量(liàng)較大的液(yè)壓系(xì)統均裝有(yǒu)冷卻(què)系統,大部(bù)分會采用(yòng)水冷(lěng)卻。它(tā)的基本原(yuán)理是用溫度較(jiào)低的水(shuǐ)與高溫(wēn)液壓油進(jìn)行熱交換,來不斷帶(dài)走液(yè)壓系(xì)統中(zhōng)産(chǎn)生的熱(rè)量,使(shǐ)液壓系統的(de)溫(wēn)度保(bǎo)持在一個(gè)相對恒定的範圍内。
冷(lěng)卻系統(tǒng)的(de)故(gù)障有以下(xià)幾類:
a、冷卻水不(bú)通或入口(kǒu)水溫(wēn)比系(xì)統油溫高(gāo)達不到與液壓(yā)油形(xíng)成(chéng)熱交換(huàn)的作(zuò)用(yòng)。
b、冷(lěng)卻器(熱交(jiāo)換器)内部結垢,導緻冷卻效率降低(dī),使液(yè)壓油油溫不能(néng)維持(chí)在正常(cháng)水平。
3.2 系(xì)統(tǒng)出現内漏
系(xì)統(tǒng)的内漏(lòu)分為動力(lì)元件(jiàn)内漏、控制元件(jiàn)内漏和執行元(yuán)件的(de)内漏。
動力(lì)元件内漏:動力(lì)元件(jiàn)(一般(bān)指液(yè)壓泵或液壓馬(mǎ)達)的内洩,主要(yào)由運動部(bù)件(如(rú)葉片和泵内壁等)之間的相互(hù)磨損引起,以葉(yè)片泵為例,一旦(dàn)葉片(piàn)和(hé)泵的内(nèi)壁或與(yǔ)配(pèi)流盤問磨(mó)損達到一(yī)定(dìng)的程度後,部(bù)分液壓油将沿着磨損的縫隙直接(jiē)流(liú)走(zǒu),而不(bú)再通過配流盤形成的壓力腔(qiāng)運動。這樣,由電機輸出的(de)運動(dòng)能就會大量地(dì)轉化(huà)為(wéi)熱能,使(shǐ)系統(tǒng)油(yóu)溫(wēn)迅速(sù)升高(gāo)。該類故(gù)障(zhàng)的特征是:油溫和動力元(yuán)件自身溫度升高比(bǐ)較明顯(xiǎn),同時系(xì)統壓力(lì)顯(xiǎn)著地(dì)下降。
控制元件(jiàn)内漏:控(kòng)制元件(jiàn)的内(nèi)洩又分為(wéi)單個控制閥的内洩(xiè)和一(yī)組閥(fá)因為調壓(yā)不當産生(shēng)的内洩兩(liǎng)種。單(dān)個控制閥(fá)的内洩一(yī)般也(yě)是由部件的磨損引起,閥本身(shēn)會出現(xiàn)溫(wēn)度急(jí)劇升(shēng)高(gāo)的現象(xiàng),比較(jiào)容(róng)易判斷(duàn);調壓不當引起(qǐ)的内洩則相對(duì)難以判(pàn)斷,需要(yào)進行系統的分(fèn)析。
執(zhí)行(háng)元件内(nèi)漏:執(zhí)行元件的(de)内漏一般(bān)較容(róng)易判(pàn)斷,往往會(huì)伴随(suí)着執行元件本(běn)身溫度急劇升(shēng)高和運動(dòng)做功(gōng)能力(lì)的下降。這(zhè)一點(diǎn)在液(yè)壓馬達和(hé)液壓缸(gāng)上(shàng)表現得尤(yóu)為明顯(xiǎn)。
1)設計足(zú)夠大小(xiǎo)的油(yóu)箱(xiāng),必要時(shí)加(jiā)裝冷卻器,如(rú)果周圍的環境(jìng)溫度過高要使系統(tǒng)與外界隔絕。嚴格控(kòng)制系統溫度在(zài)20-60℃範圍(wéi)内,最(zuì)高不(bú)得超(chāo)過70℃。
2)液壓(yā)油(yóu)長時(shí)間不必(bì)要的從溢流閥溢回油(yóu)箱時,應改(gǎi)進設(shè)計,采用(yòng)變量泵(bèng)或者(zhě)正确(què)的卸(xiè)荷方(fāng)式。
3)管(guǎn)路盡(jìn)量縮(suō)短,不宜過(guò)于(yú)細(xì)長、彎曲,盡(jìn)量使油液流通(tōng)順暢。
4)液壓泵及(jí)其連接處容易洩漏的(de)地方要(yào)加強密(mì)封(fēng),緊固(gù)好連接件,以免(miǎn)造成容(róng)積(jī)損失而發熱。
5)當調壓(yā)閥的(de)調定(dìng)值偏高(gāo)時,最好(hǎo)降低(dī)工作壓力,以減(jiǎn)少不(bú)必要(yào)的能量損耗。
6)選用合(hé)适黏(nián)度的(de)液壓(yā)油(yóu)。
鑒(jiàn)于(yú)油溫過高故(gù)障對液(yè)壓系(xì)統(tǒng)性能的(de)重大破(pò)壞性,對(duì)液壓系統的日常維護及預防(fáng)性的檢(jiǎn)修工作(zuò)就顯得尤(yóu)為重要了。該故(gù)障的(de)預防措(cuò)施主(zhǔ)要(yào)有以下(xià)幾點:
1)定期對液(yè)壓系統(tǒng)進行巡(xún)檢,對油(yóu)溫等指标進行(háng)重點監控,發現異常要及時處(chù)理;
2)對系統中易(yì)磨損的運動部(bù)件及(jí)密封(fēng)要定(dìng)期更(gèng)換;
3)确(què)保冷(lěng)卻器(qì)的交(jiāo)換介(jiè)質正(zhèng)常,如中斷(duàn)要采(cǎi)取應急方法進行冷卻或(huò)停機(jī)。
液(yè)壓(yā)系統(tǒng)對于(yú)機械(xiè)設備的作用,相當于心髒(zāng)之于人的(de)作用。凡是(shì)有機(jī)械設(shè)備(bèi)的場合(hé),大多都采(cǎi)用了(le)液壓(yā)技(jì)術,從民(mín)用到國防、由一(yī)般(bān)傳(chuán)動(dòng)到精确(què)度很高的控制(zhì)系統(tǒng),都有(yǒu)很廣(guǎng)泛地應(yīng)用(yòng)。日常做好(hǎo)設備(bèi)維護保養,了解(jiě)可能(néng)的故(gù)障情況(kuàng)、盡(jìn)快判斷故(gù)障部(bù)位、分析故(gù)障原因、采(cǎi)取(qǔ)有效措(cuò)施及(jí)時排除故(gù)障,才能發(fā)揮設備的(de)最優性能(néng)。