液壓油溫度過(guò)高對(duì)液壓系統(tǒng)的影響
夏季到來(lái)，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(zhǎng)時(shí)間設(shè)備運(yùn)行，會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生哪些影響，下文中分析可能會(huì)對(duì)您有所幫助
液壓系統(tǒng)油溫過(guò)高會(huì)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(yùn)動(dòng)部件之間的潤(rùn)滑變差，磨損加劇，造成液壓元件失靈或卡死；同時(shí)會(huì)造成密封加速老化而失去彈性，輕則使系統(tǒng)漏油，嚴(yán)重的會(huì)造成系統(tǒng)停機(jī)。
2．1對(duì)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(duì)液壓油的黏度影響可以忽略不計(jì)，主要考慮溫度對(duì)黏度的影響；當(dāng)溫度升高時(shí)，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(duì)系統(tǒng)造成的影響是泄漏量增加，由液壓油縫隙流動(dòng)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(huì)升高，使氣穴現(xiàn)象更容易發(fā)生。如一般的液壓泵工作時(shí)在真空度0.5MPA時(shí)就會(huì)發(fā)生。由氣穴產(chǎn)生的氣蝕會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷元件(尤其是動(dòng)力元件)表面，進(jìn)而大大縮短元件的使用壽命，同時(shí)會(huì)降低整個(gè)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(yīng)是液壓油老化的第一要因，而氧化反應(yīng)的發(fā)生與油溫關(guān)系十分密切，經(jīng)試驗(yàn)證明，當(dāng)油溫達(dá)到溫度區(qū)(55—60℃)時(shí)，油溫每升高10℃，液壓油的氧化反應(yīng)就升高一倍，其壽命縮短50％。液壓油污染后，會(huì)加速各元件之間的磨損，導(dǎo)致惡性循環(huán)。
3.液壓系統(tǒng)油溫過(guò)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(gè)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓力能的動(dòng)力元件油泵，另一個(gè)是將壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)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(jìn)行冷卻。因此，當(dāng)這些部件中的一個(gè)或幾個(gè)工作不正常時(shí)，都會(huì)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(huì)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(jìn)行熱交換，來(lái)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(gè)相對(duì)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(dá)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(jié)垢，導(dǎo)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(dòng)力元件內(nèi)漏、控制元件內(nèi)漏和執(zhí)行元件的內(nèi)漏。
動(dòng)力元件內(nèi)漏：動(dòng)力元件(一般指液壓泵或液壓馬達(dá))的內(nèi)泄，主要由運(yùn)動(dòng)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(pán)問(wèn)磨損達(dá)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(guò)配流盤(pán)形成的壓力腔運(yùn)動(dòng)。這樣，由電機(jī)輸出的運(yùn)動(dòng)能就會(huì)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(dòng)力元件自身溫度升高比較明顯，同時(shí)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(gè)控制閥的內(nèi)泄和一組閥因?yàn)檎{(diào)壓不當(dāng)產(chǎn)生的內(nèi)泄兩種。單個(gè)控制閥的內(nèi)泄一般也是由部件的磨損引起，閥本身會(huì)出現(xiàn)溫度急劇升高的現(xiàn)象，比較容易判斷；調(diào)壓不當(dāng)引起的內(nèi)泄則相對(duì)難以判斷，需要進(jìn)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(huì)伴隨著執(zhí)行元件本身溫度急劇升高和運(yùn)動(dòng)做功能力的下降。這一點(diǎn)在液壓馬達(dá)和液壓缸上表現(xiàn)得尤為明顯。
4. 油溫過(guò)高的解決方法
1）設(shè)計(jì)足夠大小的油箱，必要時(shí)加裝冷卻器，如果周?chē)沫h(huán)境溫度過(guò)高要使系統(tǒng)與外界隔絕。嚴(yán)格控制系統(tǒng)溫度在20-60℃范圍內(nèi)，最高不得超過(guò)70℃。
2）液壓油長(zhǎng)時(shí)間不必要的從溢流閥溢回油箱時(shí)，應(yīng)改進(jìn)設(shè)計(jì)，采用變量泵或者正確的卸荷方式。
3）管路盡量縮短，不宜過(guò)于細(xì)長(zhǎng)、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(qiáng)密封，緊固好連接件，以免造成容積損失而發(fā)熱。
5）當(dāng)調(diào)壓閥的調(diào)定值偏高時(shí)，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(guò)高的預(yù)防措施
鑒于油溫過(guò)高故障對(duì)液壓系統(tǒng)性能的重大破壞性，對(duì)液壓系統(tǒng)的日常維護(hù)及預(yù)防性的檢修工作就顯得尤為重要了。該故障的預(yù)防措施主要有以下幾點(diǎn)：
1）定期對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行巡檢，對(duì)油溫等指標(biāo)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常要及時(shí)處理；
2）對(duì)系統(tǒng)中易磨損的運(yùn)動(dòng)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(yīng)急方法進(jìn)行冷卻或停機(jī)。
液壓系統(tǒng)對(duì)于機(jī)械設(shè)備的作用，相當(dāng)于心臟之于人的作用。凡是有機(jī)械設(shè)備的場(chǎng)合，大多都采用了液壓技術(shù)，從民用到國(guó)防、由一般傳動(dòng)到精確度很高的控制系統(tǒng)，都有很廣泛地應(yīng)用。日常做好設(shè)備維護(hù)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(shí)排除故障，才能發(fā)揮設(shè)備的最優(yōu)性能。 |
