液壓系統的工作介質(zhì)除了傳遞能量外，還起著(zhù)潤滑、防銹、沖洗系統內的污染物質(zhì)并帶走熱量等許多重要的作用。

　　一.系統中油溫過(guò)高的危害

　　1.液壓油的粘度下降

　　液壓油的粘度隨溫度的變化而變化，溫度過(guò)高液壓油的粘度會(huì )下降，容易產(chǎn)生泄漏，使容積效率降低。同時(shí)，潤滑性能變差，因而造成磨損加劇，甚至發(fā)生燒結現象。

　　2.液壓系統的零件因過(guò)熱而膨脹

　　由于系統各組成部分的線(xiàn)脹系數、受熱和散熱條件不盡相同，各部分受熱膨脹情況也不完全一樣，因而產(chǎn)生的變形也不同，很可能會(huì )破壞相對運動(dòng)的零件原來(lái)正常的配合間隙，導致摩擦阻力增加，使閥芯易卡死。同時(shí)，高溫使潤滑油膜變薄，機械磨損增加，造成元件中的精密配合面因過(guò)早磨損而失效甚至報廢。

　　3.破壞了油液的氧化安定性和熱安定性

　　氧化安定性：是指液體抵抗與含氧物(特別是空氣)起化學(xué)反應的能力。

　　熱安定性：是液體在高溫下抵抗化學(xué)反應的能力。

　　油液在使用過(guò)程中，由于受到熱、氧和金屬材料等的影響而發(fā)生氧化，使油液變質(zhì)。當溫度、壓力增高時(shí)，氧化速度就會(huì )加快，氧化所生成的物質(zhì)會(huì )增強對金屬的腐蝕性。

　　4.加速密封件老化變質(zhì)、壽命縮短、喪失密封性能，使系統嚴重泄漏。

　　密封材料使用溫度范圍

　　靜密封動(dòng)密封

　　丁腈橡膠-30～+100 -30～+80

　　聚氨酯橡膠-30～+80 -20～+80

　　氟橡膠-30～+150 -30～+100

　　硅橡膠-60～+200一般不用

　　丁基橡膠-20～+130 -20～+80

　　乙丙橡膠-30～+120 -30～+100

　　聚四氟乙烯-100～+260 -100～+260

　　(表一)

　　表一所示的是密封的使用溫度范圍，橡膠密封件的使用壽命一般大于1000h，跟油溫有直接的關(guān)系。若油溫越高，會(huì )使橡膠材質(zhì)加速老化，致使密封件唇部磨損劇烈，造成系統泄漏。

　　5.易產(chǎn)生雜質(zhì)

　　油溫過(guò)高，容易汽化，使水分蒸發(fā)，元件易產(chǎn)生穴蝕。油液氧化形成膠狀沉積物，堵塞過(guò)濾器濾芯和液壓閥內阻尼孔，使系統工作不正常。

　　二.油溫過(guò)高的原因

　　1.油的品種和粘度等級不符合要求。

　　每個(gè)品種的液壓油，都適應工作在不同環(huán)境的液壓系統中。例如：長(cháng)時(shí)間運轉的液壓系統，應使用L-HM抗磨液壓油。

　　2.液壓油污染嚴重

　　由于內部和外部存在的客觀(guān)條件，在環(huán)境比較惡劣區域(灰塵大、潮濕地區)，液壓系統工作時(shí)間越長(cháng)，油液中越容易混入雜質(zhì)和污物，繪破壞液壓元件配合表面的精度，增加泄漏，嚴重時(shí)使元件壽命短。尤其是當污物通過(guò)濾油器時(shí)，會(huì )被吸附在濾油器內的濾芯上，造成吸油阻力和能耗增加，引起油溫升高。

　　3.油箱內液面過(guò)低

　　油箱內油量太少，液壓系統就沒(méi)有足夠的流量將系統內部產(chǎn)生的熱量帶走，導致油溫升高。

　　4.系統中混入空氣

　　低壓狀態(tài)下，空氣在油中形成很多小氣泡，當其運動(dòng)到高壓區時(shí)，這些小氣泡將被高壓油瞬間擊碎，受到**具壓縮而破碎的氣泡會(huì )釋放出大量的熱量，引起油溫升高。

　　5.濾油器堵塞

　　類(lèi)型特點(diǎn)過(guò)濾精度/mm壓差/MPa用途

　　網(wǎng)式結構簡(jiǎn)單，通油性能好，可清洗但過(guò)濾精度低0.1 0.025一般裝在液壓泵吸油管路上,保護油泵.

　　線(xiàn)隙式濾芯由金屬絲繞制而成,過(guò)濾能力大,但不宜清洗. 0.03-0.1 0.02-0.06一般用于低壓(小于2.5 MPa的回路或輔助回路)

　　紙質(zhì)濾芯由酚醛樹(shù)脂或木漿的微孔濾紙組成,易阻塞,不易清洗. 0.005-0.03 0.35用于精過(guò)濾,可在38 Mpa高壓下工作.

　　油液經(jīng)過(guò)過(guò)濾器時(shí)產(chǎn)生壓力降，其值與油液的流量、粘度和混入油液的雜質(zhì)數量有關(guān)。產(chǎn)生的壓差越大，說(shuō)明濾網(wǎng)已嚴重堵塞，油液通過(guò)的流量減少，使油溫升高。

　　系統類(lèi)別潤滑系統傳動(dòng)系統伺服系統特殊要求系統

　　壓力/MPa 0～2.5≤7＞7≥35≤21≤35

　　顆粒度/μm≤100≤25≤5≤5≤1

　　可見(jiàn)，越是高效能的液壓系統，所需求的過(guò)濾精度也就越高，當雜質(zhì)和灰塵過(guò)多被吸附在濾芯上時(shí)，將造成吸油阻力增大。

　　6.冷卻循環(huán)系統工作不良

　　冷卻器分為風(fēng)冷式和水冷式，目前本鋼各單位的液壓站所用的大多為水冷式。液壓系統的能量轉化和傳遞過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生能量損失。如機械能和液壓能轉化成熱能，冷卻器的作用就是把這些熱能導出。

　　種類(lèi)特點(diǎn)冷卻效果

　　蛇形管式結構簡(jiǎn)單、直接裝在油箱中散熱面積小，油的運動(dòng)速度很低，散熱效果很差。

　　列管式水從管內流過(guò)、油從筒體內管間流過(guò)、強化冷卻效果散熱效果好

　　波紋板式利用板片人字波紋結構交錯排列形成的接觸點(diǎn)，使液流在流速不高的情況下形成紊流，提高散熱效果。散熱效果好

　　翅板式采用水管外面通油，油管外面裝橫向或縱向的散熱翅片，增加的散熱面積達光管的8-10倍。冷卻效果比普通冷卻器提高數倍

　　冷卻器在使用一段時(shí)間后，由于水質(zhì)處理較差，一些沉淀物積附于冷卻管或冷卻板的表面，越積越多并逐漸將冷卻水管管徑變小乃至堵塞，阻止了冷卻水對油的冷卻傳遞作用。

　　8.零部件磨損嚴重

　　液壓缸的缸筒與活塞、液壓閥的閥芯與閥體、泵類(lèi)(如齒輪泵的齒輪與泵體和側板、柱塞泵的柱塞與缸筒)之間都是靠間隙密封的，這些元件的磨損將會(huì )引起內部泄露的增加因而引起油溫升高。

　　9.系統調定壓力過(guò)高或溢流閥調定壓力低于液壓泵輸出壓力

　　10.環(huán)境因素影響

　　天氣太熱或液壓站附近有熱源，輻射熱大，會(huì )使油溫升高。

　　三.預防措施

　　1.合理選用油液的牌號，對一些有特殊要求的設備應選用專(zhuān)用液壓油。長(cháng)時(shí)間高負荷運轉、換油時(shí)間較長(cháng)時(shí)，應選用性能好的抗磨液壓油，目前本鋼各單位的液壓系統大多使用L-HM型46號液壓油。

　　產(chǎn)品符號組成、特性和主要應用介紹粘度等級適用溫度

　　L-HH不加添加劑或加有少量抗氧劑的精致礦油，抗氧和防銹性能較差，用于低壓或簡(jiǎn)單機具的液壓系統15、22、32、46、68、100、150 0 -80℃

　　L-HL中性油，加入抗氧、防銹、抗泡等添加劑調和而成。具有良好的防銹及抗氧化安定性，使用壽命較機械油長(cháng)1倍以上，主要應用于機床和其他設備的低壓齒輪泵系統。15、22、32、46、68、100、0 -80℃

　　L-HM具有良好的抗磨性，在中高壓條件下能使摩擦面具有一定的油膜強度，降低摩擦和磨損，有良好的潤滑性、防銹性和抗氧化安定性，適用于各種液壓泵的中、高壓液壓系統。15、22、32、46、68、100、150 10 -60℃

　　L-HV適用于環(huán)境溫度變化較大和工作條件惡劣的低、中、高壓液壓系統。15、22、32、46、68、100、150 0 -60℃

　　L-HR適用于環(huán)境溫度變化較大和工作條件惡劣的低壓液壓系統。15、32、46、-20 -60℃

　　L-HS應用同L-HV油，但低溫粘度更小，適用于嚴寒區，也可四季通用。10、15、22、32、46 -40 -40℃

　　L-HFAE水包油型乳化液，低溫性、粘溫性和潤滑性差，但難燃性好，適用于煤礦液壓支架。7、10、15、22、32 5 -50℃

　　L-HFB油包水型乳化液，低溫性差，適用于冶金行業(yè)中、高壓，高溫和易燃場(chǎng)合的液壓系統。22、32、46、68、100 5 -50℃

　　2.對液壓介質(zhì)進(jìn)行周期性的更換。液壓介質(zhì)在使用過(guò)程中，往往會(huì )因為乳化、熱反應等因素而變質(zhì)。所以，要進(jìn)行周期性的更換，一般時(shí)間大約在一年左右，伺服系統在八個(gè)月左右。

　　介質(zhì)種類(lèi)普通液壓油專(zhuān)用液壓油汽輪機油乳化液(水包油)乳化液(油包水)

　　更換周期/月6-12 6 12 2-3 12-18

　　3.設備初運轉時(shí)應向液壓泵的注油孔注油并手動(dòng)盤(pán)動(dòng)液壓泵與電機之間的聯(lián)軸器運轉幾圈，使泵中吸滿(mǎn)油液，以免吸入空氣或因缺少潤滑在高速旋轉狀態(tài)下產(chǎn)生熱量，使油溫升高甚至磨損元件。

　　4.選用適當的冷卻器，冷卻器的選擇與功率損失有關(guān)。對現有設備和機器的功率損失測量，測量在一定時(shí)間里油溫的上升情況，從而根據油溫的上升計算出功率損失。例如：油箱容量為400L，油溫在兩個(gè)小時(shí)從20℃上升到70℃，環(huán)境溫度為30℃，期望油溫60℃，求其產(chǎn)生的熱功率？

　　Pv=損失功率(kw)

　　P01=當量冷卻功率(kw/k)

　　V=油箱容量(L)

　　P油=油密度(Kg/L)礦物油為0.915 Kg /L

　　C油=當量熱容量(KJ/kgk)礦物油為1.88 KJ/kgk

　　ΔT=系統中的油溫(℃)

　　t=運行時(shí)間(min)

　　T1=期望油溫(℃)

　　T3=環(huán)境溫度(℃)

　　建議考慮10%的安全余量，則當量冷卻功率

　　0.175KW/K的功率損失必須由冷卻器導出，才能保證系統油溫工作在正常溫度范圍內。(在正常使用狀態(tài)下，一般油溫在35 -60℃范圍內)

　　5.定期更換濾芯，保證油液清潔，油路暢通。

　　6.系統壓力調節不宜過(guò)高，首先應滿(mǎn)足執行元件所需要求，一般不超過(guò)額定壓力。系統溢流閥作為安全閥防止液壓系統過(guò)載，其設定壓力應比液壓泵輸出壓力高8﹪-10﹪。

　　7.液壓系統設備應具備良好的通風(fēng)條件。

　　四.結束語(yǔ)

　　液壓技術(shù)向著(zhù)高壓、高頻、快速響應、精確制導等方向發(fā)展,對介質(zhì)的要求也越來(lái)越高,故障排除也比較困難,但液壓系統80﹪的故障都是和液壓介質(zhì)有直接的關(guān)系。所以，液壓介質(zhì)的選用、日常的維護等就顯得十分重要。只有在這個(gè)基礎上，才能使液壓系統運轉的更穩定，使用壽命更長(cháng)?！?/p>

發(fā)表于 @ 2010年03月11日 20:40:00 |點(diǎn)擊數（）

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