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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,那么長時間設備運行,會對設備產生哪些影響,下文中分析可能會對您有所幫助

液壓系統油溫過高會使液壓油發生黏度降低、產生氣穴、加速油的老化等不良后果,使系統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,輕則使系統漏油,嚴重的會造成系統停機。

 

2.1對液壓油黏度的影響

在一般行業中,液壓系統的工作壓力在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,油分子內聚力減小,其黏度就出現下降。液壓油黏度降低對系統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成正比,溫度升高,泄漏量成倍增加。

2.2更容易產生氣穴現象

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,使氣穴現象更容易發生。如一般的液壓泵工作時在真空度0.5MPA時就會發生。由氣穴產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,而氧化反應的發生與油溫關系十分密切,經試驗證明,當油溫達到溫度區(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。

3.液壓系統油溫過高原因分析

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

3.1冷卻系統出現故障

一般流量較大的液壓系統均裝有冷卻系統,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中產生的熱量,使液壓系統的溫度保持在一個相對恒定的范圍內。

冷卻系統的故障有以下幾類:

A、冷卻水不通或入口水溫比系統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系統出現內漏

系統的內漏分為動力元件內漏、控制元件內漏和執行元件的內漏。

動力元件內漏:動力元件(一般指液壓泵或液壓馬達)的內泄,主要由運動部件(如葉片和泵內壁等)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化為熱能,使系統油溫迅速升高。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,同時系統壓力顯著地下降。

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

執行元件內漏:執行元件的內漏一般較容易判斷,往往會伴隨著執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,如果周圍的環境溫度過高要使系統與外界隔絕。嚴格控制系統溫度在20-60℃范圍內,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熱。

5)當調壓閥的調定值偏高時,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.液壓系統油溫過高的預防措施

鑒于油溫過高故障對液壓系統性能的重大破壞性,對液壓系統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)定期對液壓系統進行巡檢,對油溫等指標進行重點監控,發現異常要及時處理;

2)對系統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正常,如中斷要采取應急方法進行冷卻或停機。

液壓系統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,都有很廣泛地應用。日常做好設備維護保養,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,才能發揮設備的最優性能。



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