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液壓站高溫升系統(tǒng)故障分析

來源:天津博斯誠機(jī)電科技有限公司   2021年01月07日 09:14  

1、液壓油油溫過高的危害

 ①液壓油黏度、容積效率和液壓系統(tǒng)工作效率均下降,泄漏增加,甚至使機(jī)械設(shè)備無法正常工作。

 ②液壓系統(tǒng)的零件因過熱而膨脹,破壞了相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件原來正常的配合間隙,導(dǎo)致摩擦阻力增加、液壓閥容易卡死,同時(shí),使?jié)櫥湍ぷ儽 C(jī)械磨損增加,結(jié)果造成泵、閥、馬達(dá)等的精密配合面因過早磨損而使其失效或報(bào)廢。

③加速橡膠密封件老化變質(zhì),壽命縮短,甚至喪失其密封性能,使液壓系統(tǒng)...

液壓系統(tǒng)油溫升高的原因、后果及解決措施 

(1)液壓系統(tǒng)在工作中有能量損失,包括壓力損失、容積損失和機(jī)械損失三方面,這些損失轉(zhuǎn)化為熱能,使液壓系統(tǒng)的油溫升高。一般液壓系統(tǒng)的油溫應(yīng)控制在(30-60)℃范圍內(nèi),高不超過(液壓絞車60-70)℃。 油溫升高會(huì)引起一系列不良后果:使油液粘度下降,泄漏增加,降低了容積效率,甚至影響工作機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動(dòng);

(2)使油液變質(zhì),產(chǎn)生氧化物雜質(zhì),堵塞液壓元件中的小孔或縫隙,使之不能正常工作;

(3)引起熱膨脹系數(shù)不同的相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件之間的間隙變小,甚至卡死,無法運(yùn)動(dòng);

(4)引起機(jī)床或機(jī)械的熱變形,破壞原有的精度。保證液壓系統(tǒng)正常工作溫度的措施:

1、當(dāng)壓力控制閥的調(diào)定值偏高時(shí),應(yīng)降低工作壓力,以減少能量損耗;

2、由于液壓泵及其連接處的泄漏造成容積損失而發(fā)熱時(shí),應(yīng)緊固各連接處,加強(qiáng)密封;

3、當(dāng)油箱容積小、散熱條件差時(shí),應(yīng)適當(dāng)加大油箱容積,必要時(shí)設(shè)置冷卻器; 4、由于油液粘度太高,使內(nèi)磨擦增大而發(fā)熱時(shí),應(yīng)選用粘度低的液壓油;

5、當(dāng)油管過于細(xì)長并彎曲,使油液的沿程阻力損失增大、油溫升高時(shí),應(yīng)加大管徑,縮短管路,使油液通暢;

6、由于周圍環(huán)境溫度過高使油溫升高時(shí),要利用隔熱材料和反射板等,使系統(tǒng)和外界隔絕;

7、高壓油長時(shí)間不必要地從溢流閥回油箱,使油溫升高時(shí),應(yīng)改進(jìn)回路設(shè)計(jì),采用變量泵或卸荷措施。

 油箱溫升嚴(yán)重

 油箱起著一個(gè)“熱飛輪”的作用,可以在短期內(nèi)吸收熱量,也可以防止處于寒冷環(huán)境中的液壓系統(tǒng)短其空轉(zhuǎn)被過度冷卻。油箱的主要矛盾還是溫升。溫升到某一范圍平衡不再升高。嚴(yán)重的瘟升會(huì)導(dǎo)致液壓系統(tǒng)多種故障。

  引起油箱溫升嚴(yán)重的原因有:

①油箱設(shè)置在高溫?zé)彷椛湓锤浇h(huán)境溫度高;

②液壓系統(tǒng)各種壓力損失(如溢流、減壓等)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換大;

③油箱設(shè)計(jì)時(shí)散熱面積不夠;

④油液的粘度選擇不當(dāng),過高或過低。

  解決漬箱溫升嚴(yán)重的辦法是:

①盡量避開熱源;

②正確設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng):如系統(tǒng)應(yīng)有卸載回路、采用壓力適應(yīng)、功率適應(yīng)、蓄能器等高效液壓系統(tǒng),減少高壓溢流損失,減少系統(tǒng)發(fā)熱;

③正確選擇液壓元件,努力提高液壓元件的加工精度和裝配精度,減少泄漏損失,容積損失和機(jī)械損失帶來的發(fā)熱現(xiàn)象;

④正確配管:減少過細(xì)過長、彎曲過多、分支與匯流不當(dāng)帶來的局部壓力損失;

⑤正確選擇油液粘度;

⑥油箱設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮有充分的散熱面積和油箱容量。一般油箱容量應(yīng)按泵流量(l/min )的 2~6 倍選取,流量大的系統(tǒng)取下限,反之取上限;低壓系統(tǒng)取下限,反之取上限。

⑦在占地面積不容許加大油箱體積的情況下或在高溫?zé)嵩锤浇稍O(shè)油冷卻器。

 ( 2 )油箱內(nèi)油液污染

  油箱內(nèi)油液污染原因有:

①油箱內(nèi)有油漆剝勤務(wù)員片、焊渣剝離片等;

②油箱防塵措施不好,由外界空氣進(jìn)入了塵埃及腐蝕性氣體等;

③由于溫差,凝結(jié)在油箱頂蓋的水珠進(jìn)入油冷卻器破損而漏水等。

  解決辦法:

①油箱內(nèi)油漆應(yīng)與液壓油相容,注意油箱內(nèi)油漆工藝,如應(yīng)先嚴(yán)格去油去銹去污后,再油漆油箱內(nèi)表面。

②油箱箱蓋要注意防塵密封,只允許裝在箱蓋上的空氣濾清器(往往兼作注油口)和大氣相通,避免空氣中塵埃帶入箱內(nèi),用于同箱上的空氣濾清器,具有在加油過程中防止大顆粒雜質(zhì)混入油箱及防止系統(tǒng)在工作時(shí)由空氣帶入油箱中的塵埃兩個(gè)作用,已有標(biāo)準(zhǔn)件出售(EF 型);

③檢查漏水部位,予以排除。

  ( 3 )油箱內(nèi)油液空氣難以分離

  由于回油在油箱內(nèi)的攪拌作用,易產(chǎn)生懸浮狀氣泡夾在油內(nèi),若被帶入液壓系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生許多故障(如泵噪聲,氣穴及液壓缸爬行等)。

  為此,①油箱內(nèi)應(yīng)設(shè)置消泡隔板,把油箱內(nèi)系統(tǒng)回油區(qū)與泵吸油區(qū)隔開,回油流被隔板折流,流速減慢,利于氣泡分離并溢出油面。但這種方式分離細(xì)微氣泡較難,分離效率不高。②當(dāng)箱蓋上的空氣濾清器被污物堵塞后,也難于與空氣分離,此時(shí)還會(huì)導(dǎo)致液壓系統(tǒng)工作過程中因油箱油面上下波動(dòng)而在油箱內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓使泵吸入不良。氫此時(shí)應(yīng)拆開清洗空氣濾清器。

  ( 4 )油箱振動(dòng)和噪聲的對(duì)策

①減少振動(dòng)和隔離振動(dòng):主要是對(duì)液壓泵電機(jī)裝置采取此類措施。如使用減振墊彈性聯(lián)軸節(jié),并進(jìn)行回轉(zhuǎn)零件平衡和進(jìn)行安裝同軸度(泵軸電機(jī)軸)的檢查,油箱蓋板(底板)須有足夠的剛度,在液壓泵電機(jī)裝置下部墊以吸音材料,振動(dòng)和噪聲值可明顯降低,若液壓泵電 機(jī)裝置與油箱分設(shè),效果更好。實(shí)踐證明,回油管端離箱壁的距離不應(yīng)小于 5cm, 否則噪聲振動(dòng)可能大。

 

據(jù)統(tǒng)計(jì),液壓裝置的故障,70%與液壓油有關(guān),而且這70%中約90%是由于雜質(zhì)所造成的。液壓油的檢查內(nèi)容主要有以下幾點(diǎn):液壓油的清潔度、顏色、粘度和稠度;此外還有氣味。液壓油從高壓側(cè)流向低壓側(cè)而沒有作機(jī)械功時(shí),液壓系統(tǒng)內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生熱。液壓油溫度過高,會(huì)使很貴的密封件變質(zhì)和油液氧化至失效,會(huì)引起腐蝕和形成沉積物,以至堵塞阻尼孔和加速閥的磨損,過高的溫度將使閥、泵卡死,高溫還會(huì)帶來安全問題。借助對(duì)油箱內(nèi)油溫的檢查,有時(shí)可以在嚴(yán)重的危害未發(fā)生前使系統(tǒng)故障得以消除。在大多數(shù)系統(tǒng)里,溢流閥是主要的發(fā)熱源,減壓閥通過的流量太大也是引起發(fā)熱的另一個(gè)主要原因。由于效率低與能量損失有關(guān),因此,檢查工作溫度就可知道是否存在效率低的問題,對(duì)液壓系統(tǒng)而言,油液中污染物的控制是一個(gè)主要工作,污染物的來源主要有以下幾個(gè)方面:

 

1、隨新油進(jìn)入的。 

2、在裝配過程中系統(tǒng)內(nèi)部的。

3、隨周圍空氣進(jìn)入的。

4、液壓元件內(nèi)部磨損產(chǎn)生的。

5、通過泄漏或損壞的密封進(jìn)入的。

6、在檢修時(shí)帶入的。

 

污染物的清除與控制需要使用過濾器,液壓系統(tǒng)可能裝有很好的過濾器,安裝位置也很合適,但如果不精心保養(yǎng)和及時(shí)維護(hù),過濾器不能起到應(yīng)有的作用,浪費(fèi)了所花的費(fèi)用。所以應(yīng)做好下例工作:

1、制定一個(gè)過濾器的維護(hù)日程表并嚴(yán)格執(zhí)行。

2、檢查從系統(tǒng)中更換下來的濾芯,找出系統(tǒng)失效及潛在問題的預(yù)兆。

3、不要把泄漏出來的任何油液倒回系統(tǒng)中。

 

二、泵、閥的故障。

泵如果正確的安裝使用,液壓泵可連續(xù)使用多年而不需要維修。一但發(fā)現(xiàn)問題,應(yīng)該及早找出原因并盡快排除。借助于液壓圖對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷,工作就要簡單的多。液壓閥的制造精度高,只要合理裝配并保持良好的工作狀態(tài),一般很少泄漏,并可精確地控制系統(tǒng)內(nèi)的油液壓力、方向和流量。油中的污染物是閥失效的主要原因,少量的纖維、臟物、氧化物或淤渣都會(huì)引起故障或閥的損壞。如果采用信得過的制造廠的產(chǎn)品,設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)目赡苄允呛苄〉摹R鸨谩㈤y的故障的主要有以下幾方面原因:

 

1、外界條件

1.1緊固螺栓的松動(dòng),由于緊固過度造成的變形與破損。

1.2負(fù)荷的劇烈變化。

1.3振動(dòng)、沖擊。 

1.4組裝、拆卸、修補(bǔ)做業(yè)和順序的錯(cuò)誤,工具的好壞,零件的破損、變形以及產(chǎn)生傷痕和丟失。

1.5配管扭曲造成的變形與破損,或配管錯(cuò)誤等。

 

2、液壓油條件

2.1混入雜質(zhì)、水、空氣及劣化。

2.2粘度、溫度是否合適。

2.3潤滑性。

2.4吸入條件是否良好(防止氣穴、過大的正壓或負(fù)壓)。

2.5異常的高壓、壓力波動(dòng)。

 

3、元件本身的好壞

3.1結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度。

3.2零部件(軸承、油封、螺栓、軸)的品質(zhì)。

3.3滑動(dòng)部分的磨損、劃傷、粘滯。

3.4零部件的磨損、劃傷、變形、劣化。

3.5漏油(內(nèi)泄漏、外泄漏)。

 

為使閥的維修工作安全可靠,應(yīng)遵循下例原則:

 

1、在拆卸液壓閥之前要切斷電源,以免系統(tǒng)意外啟動(dòng)或使工具飛出。

2、在拆卸液壓閥之前,要將閥的手柄向各個(gè)方向移動(dòng),以便將系統(tǒng)內(nèi)的壓力釋放。

3、在拆卸液壓閥之前,要將液壓傳動(dòng)的所有工作機(jī)構(gòu)鎖緊或?qū)⑵渲糜谳^低位置

三、蓄能器的故障

蓄能器是貯存高壓油的裝置,當(dāng)泵處于正常的無負(fù)荷狀態(tài)或空轉(zhuǎn)狀態(tài),就可給蓄能器充油。蓄能器貯存的高壓油在需要時(shí)可以釋放出來,補(bǔ)充泵的流量,或在停泵時(shí)給系統(tǒng)供油。我們現(xiàn)使用的蓄能器大多為隔膜式和氣囊式;蓄能器靠壓縮惰性氣體來貯存能量,通常采用氮?dú)猓瑢?shí)際充氣壓力不能高于臨界值,大多數(shù)場(chǎng)合,充氣壓力值應(yīng)在系統(tǒng)高壓力值的1/3到1/2的范圍內(nèi),這樣效果好回路工作特性很少變化。特別強(qiáng)調(diào)的是,不要使用氧氣或含氧氣的混合氣體。

總之,通過對(duì)液壓系統(tǒng)更加深入的了解和掌握,不斷提高技術(shù)和工作能力,才能更好的解決好液壓設(shè)備使用者面臨的主要問題,管理好液壓系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)能找出引起系統(tǒng)故障真正的原因,更多的工作是從平時(shí)的日常點(diǎn)檢開始,注重設(shè)備檢查和維修工作的細(xì)節(jié),在故障早期就將引起故障的各種因素消除,通過對(duì)工作循環(huán)不斷的改進(jìn)與提高,從而使預(yù)知維修工作能在不斷變化的工作環(huán)境中更進(jìn)一步,確保設(shè)備發(fā)揮更大的效益,實(shí)現(xiàn)設(shè)備事故為零的目標(biāo)。

 

 

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