液壓系統(tǒng)溫升發(fā)熱厲害
液壓泵維修常出現(xiàn)的,泵體或者系統(tǒng)溫度高,容易出現(xiàn)問題,需降溫,導(dǎo)致工作效率不高。以下簡單分析升溫的影響、原因及解決辦法。
一、溫升發(fā)熱的不良影響
液壓泵的溫升發(fā)熱和污染一樣,也是一種綜合故障的表現(xiàn)形式,主要通過測量油溫和少量液壓元件來衡量。
液壓設(shè)備是用油液作為工作介質(zhì)來傳遞和轉(zhuǎn)換能量的,運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的機(jī)械能損失、壓力損失和容積損失必然轉(zhuǎn)化成熱量放出。從開始運(yùn)轉(zhuǎn)時接近室溫的溫度,通過油箱、管道及機(jī)體表面,還可通過設(shè)置的油冷卻器散熱,運(yùn)轉(zhuǎn)到一定時間后,溫度不再升高而穩(wěn)定在一定溫度范圍達(dá)到熱平衡,兩者之差便是溫升。
溫升太高會產(chǎn)生下述故障和不良影響。
①油溫升高,會使油的黏度降低,泄漏增大,泵的容積效率和整個系統(tǒng)的效率會顯著降低。由于油的黏度降低,滑閥等移動部位的油膜變薄和被切破,摩擦阻力增大,導(dǎo)致磨損加劇,系統(tǒng)發(fā)熱,帶來更高的溫升。
②油溫太高,使機(jī)械產(chǎn)生熱變形,既使得液壓元件中熱膨脹系數(shù)不同的運(yùn)動部件之間的間隙變小而卡死,引起動作失靈,又影響液壓設(shè)備的精度導(dǎo)致零件加工質(zhì)量變差。
③油溫太高,也會使橡膠密封件變形,提早老化失效,降低使用壽命,喪失密封性能,造成泄漏,泄漏又會進(jìn)—步發(fā)熱產(chǎn)生溫升。
④油溫太高,會加速油液氧化變質(zhì),并析出瀝青物質(zhì),降低液壓油的使用壽命。析出物堵塞阻尼小孔和縫隙式閥口,導(dǎo)致壓力閥調(diào)壓失靈、流量閥流量不穩(wěn)定和方向閥卡死不換向、金屬管路伸長變彎,甚至破裂等諸多故障。
⑤油溫太高,油的空氣分離壓降低,油中溶解的空氣逸出,產(chǎn)生氣穴,致使液壓系統(tǒng)工作性能降低。
經(jīng)過*實(shí)踐,液壓泵維修人員總結(jié)了一些經(jīng)驗并記錄下來,比如原因、解決辦法。
二、液壓泵溫升過大、發(fā)熱厲害的原因。
油溫太高有設(shè)計方面的原因,也有加工制造和使用方面的原因,具體如下:
(1)液壓系統(tǒng)的各種能量損失必然帶來發(fā)熱溫升:液壓裝置一般損失情況和液壓系統(tǒng)的能量損失情況,根據(jù)能量守恒定律,這些能量損失必然轉(zhuǎn)化為另一種形式—熱量,從而造成溫升發(fā)熱。
(2)液壓系統(tǒng)設(shè)計不合理造成先天性不足。
A油箱容量設(shè)計太小,冷卻散熱面積不夠,而又未設(shè)計安裝有油冷卻裝置或者雖有冷卻裝置但冷卻裝置的容量過小,
B選用的閥類元件規(guī)格過小,造成閥的流速過高而壓力損失增大導(dǎo)致發(fā)熱,例如差動回路中如果僅按泵流量選擇換向閥的規(guī)格,便會出現(xiàn)這種情況。
C按快進(jìn)速度選擇液壓泵容量的定量泵供油系統(tǒng),在工進(jìn)時會有大部分多余的流量在高壓(工進(jìn)壓力)下從流閥溢回而發(fā)熱。
D系統(tǒng)中未設(shè)計卸荷回路,停止工作時液壓泵不卸荷,泵全部流量在高壓下溢流,產(chǎn)生溢流損失發(fā)熱,導(dǎo)致溫升,有卸荷回路時但未能卸荷。
E液壓系統(tǒng)背壓過高,例如在采用電液換向閥的回路中,為了保其換向可靠性,閥不工作時(中位)也要保證系統(tǒng)一定的背壓,以確保有一定的控制壓力使電液閥可靠換向,如果系統(tǒng)為大流量,則這些流量會以控制壓力從溢流閥溢流,造成溫升。
F系統(tǒng)管路太細(xì)、太長,彎曲過多,局部壓力損失和沿程壓力損失大,系統(tǒng)效率低;
G閉式液壓系統(tǒng)散熱條件差等。
③加工制造和使用方面造成的發(fā)熱溫升;
A元件加工精度及裝配質(zhì)量不良,相對運(yùn)動件間的機(jī)械摩擦損失大。
B相配件的配合間隙太大,或使用磨損后導(dǎo)致間隙過大,內(nèi)、外泄漏量大,造成容積損失大,例如泵的容積效率降低,溫升快;
C液壓系統(tǒng)工作壓力不當(dāng),比實(shí)際需要高很多,有時是因密封調(diào)整過緊或密封件損壞,泄漏增大,不得不調(diào)高壓力才能工作;
D周圍環(huán)境溫度高,液壓設(shè)備工作時產(chǎn)生的熱量等原因使油溫升高,以及機(jī)床工作時間過長。
E油液黏度選擇不當(dāng),黏度大則黏性阻力大,黏度太小則泄漏增大,兩種情況均造成發(fā)熱溫升。
三、防止油溫過度升高的措施
①合理的液壓回路設(shè)計。
②提高液壓元件和液壓系統(tǒng)的加工精度和裝配質(zhì)量,嚴(yán)格控制相配件的配合間隙和改善潤滑調(diào)件。
③適當(dāng)調(diào)整液壓回路的某些性能參數(shù);
④根據(jù)不同加工要求和不同負(fù)載,經(jīng)常調(diào)節(jié)溢流閥的壓力;
⑤合理選擇液壓油,特別是油液粘度,盡量采用低一點(diǎn)的粘度;
⑥改善運(yùn)動零件的潤滑條件,以減少摩擦;
⑦必要時增加冷卻裝置。