液壓系統(tong)故障70%以上是由液(ye)壓介質(主要指液(ye)壓油)引🏃♂️起的。除了(le)介質受污染的原(yuan)因外,液壓油溫過(guò)高也是影響液壓(ya)系統正常運行的(de)重要原因之一。液(ye)壓系統的正常工(gong)作溫度為30—50℃,最👅高不(bú)超♈過70℃,最低不低😘于(yu)15℃。油溫過高對液壓(yā)‼️系統的性能有什(shi)麼影響,造成油溫(wen)過高的原因有哪(nǎ)些,怎麼樣預防呢(ne)?
1. 液壓系統的構成(cheng)及基本工作原理(li)
一個完整的液壓(ya)系統由以下部分(fen)組成:動力元件、執(zhí)行🔞元件、控制元件(jian)、輔助元件和液壓(yā)油;動力元件(系統(tong)中的油泵)的作用(yòng)是将電動機的機(jī)械能轉換成液體(tǐ)的壓力能,給整個(ge)液壓系統提供動(dong)力。執行元件(如液(ye)壓缸和液壓馬達(da))的🤞作用是将液體(ti)的壓力能轉換為(wéi)機械能,驅動負載(zai)作直線往複運動(dong)或🔞回轉運動。控制(zhì)元件(即各種液壓(ya)閥)在液壓系統中(zhong)控制和調節液體(ti)💜的壓力、流量和方(fang)向。輔助元件包括(kuò)油箱、濾油器、冷卻(que)器、加熱器、壓力表(biǎo)、油位油溫計等。液(ye)壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工(gōng)作介質。

2. 液壓油溫(wēn)度過高對液壓系(xi)統的影響
液壓系(xi)統油溫過高會使(shi)液壓油發生黏度(du)降低、産生氣穴、加(jia)速油的老化等不(bú)良後果,使系統各(ge)運動🔴部件✊之間的(de)潤滑變差,磨損加(jiā)劇,造成液壓元件(jiàn)失🌍靈或卡死;同時(shí)會造成密封加速(su)老化而失去彈性(xìng)🔴,輕則使系統漏油(yóu),嚴重的會造成系(xì)統停🐉機。
2.1 對液壓油(yóu)黏度的影響
在一(yī)般行業中,液壓系(xì)統的工作壓力在(zai)20MPA以下。由于在此♋壓(yā)力下,壓力因素對(dui)液壓油的黏度影(yǐng)響可以忽略不計(ji),主要考慮溫度對(duì)黏度的影響;當溫(wen)度升高時,油分子(zǐ)内㊙️聚力減小,其黏(nian)度就出現下降。液(ye)壓油黏度降低對(duì)系統造成的影響(xiang)是洩漏量增加,由(you)液壓油縫隙流動(dòng)的洩漏原理可知(zhi):洩漏量與液壓油(you)黏度的倒數成正(zhèng)比,溫度升高,洩漏(lou)量成倍增加。
2.2 更容(rong)易産生氣穴現象(xiang)
在溫度升高的情(qíng)況下,液壓油中的(de)空氣分離壓及飽(bǎo)♈和蒸汽壓會升高(gāo),使氣穴現象更容(róng)易發生。如一般的(de)液壓泵工作時在(zai)真🔅空度0.5MPA時就會發(fa)生。由氣穴産生的(de)氣蝕會嚴重損傷(shāng)元件(尤其是動力(lì)元件)表面,進而大(dà)大縮短元☁️件的使(shǐ)用壽命,同時會降(jiang)低整🏃個液壓系統(tǒng)的工作效率,如液(yè)壓泵的吸油能力(li)及容積效率降低(di)等。2.3加速液壓油的(de)老化
氧化反應是(shì)液壓油老化的第(dì)一要因,而氧化反(fǎn)應的發生與油🛀🏻溫(wen)關系十分密切,經(jīng)試驗證明,當油溫(wēn)🏒達到💯溫度區(55—60℃)時,油(you)溫每升🤟高10℃,液壓油(yóu)的氧化反應就升(shēng)高一✏️倍,其壽命縮(suo)短50%。液壓油污染後(hòu),會加速各元件之(zhī)間的🧑🏽🤝🧑🏻磨損,導緻惡(è)性循環。
3. 液壓系統(tong)油溫過高原因分(fèn)析
由液壓系統的(de)工作原理可知,在(zài)系統中産生熱量(liang)的有兩部🧑🏽🤝🧑🏻份:一個(ge)是将機械能轉化(huà)為壓力能的動力(li)元件油泵,另一個(gè)是将👣壓力能轉化(hua)為機械能的控制(zhi)元件和執行元件(jian);這兩部份在正💰常(cháng)工作狀态下都要(yao)産生熱量,這些熱(rè)量由系統的冷卻(que)系統進行冷卻。因(yīn)此,當這些部件中(zhōng)的一個或幾個工(gong)作不✊正常時,都會(hui)使系統的油溫升(sheng)高。
3.1 冷卻系統出現(xiàn)故障
一般流量較(jiào)大的液壓系統均(jun1)裝有冷卻系統,大(da)部分會采👌用水冷(lěng)卻。它的基本原理(li)是用溫度較低的(de)水與⛱️高溫液壓油(you)進行熱交換,來不(bu)斷帶走液壓系統(tǒng)中産🐆生的熱量,使(shǐ)液壓系統🌂的溫度(du)保持在一個相對(duì)恒定的範圍内。
冷(lěng)卻系統的故障有(yǒu)以下幾類:
A、冷卻水(shuǐ)不通或入口水溫(wen)比系統油溫高達(da)不到與液壓油形(xing)成熱交換的作用(yong)。
B、冷卻器(熱交換器(qì))内部結垢,導緻冷(leng)卻效率降低,使液(yè)壓油油✍️溫不能維(wéi)持在正常水平。
3.2 系(xi)統出現内漏
系統(tǒng)的内漏分為動力(li)元件内漏、控制元(yuán)件内漏和執✨行元(yuán)件的内漏。
動力元(yuan)件内漏:動力元件(jian)(一般指液壓泵或(huò)液壓馬達)的内洩(xie)‼️,主要由運動部件(jiàn)(如葉片和泵内壁(bì)等)之間的相互磨(mó)損引起🆚,以葉片泵(beng)為例,一旦葉片和(hé)泵😍的内壁或與配(pei)流盤問磨損達💋到(dao)一定的程度後,部(bu)分液壓油将沿着(zhe)磨損的縫隙直接(jie)流走,而不再通過(guò)配流盤形成的壓(yā)力腔運動。這樣,由(yóu)電機輸出的運動(dòng)能就會大量地轉(zhuan)化為熱能,使系統(tong)油溫🔆迅速升高。該(gai)類故障的特征是(shi):油溫和動力元件(jian)自身溫度升高比(bǐ)較明顯,同時系統(tǒng)壓力顯著地下降(jiang)。
控制元件内漏:控(kong)制元件的内洩又(you)分為單個控制閥(fa)💯的内洩和一組閥(fá)因為調壓不當産(chan)生的内洩兩種。單(dān)個控制閥的内洩(xiè)一般也是由部件(jian)的磨損引起,閥本(ben)🌍身會出現溫度🏃🏻急(ji)劇升高的現㊙️象,比(bǐ)較容易判斷;調壓(ya)不當引起的内洩(xiè)則相對難以🏃♀️判斷(duan),需要🙇🏻進行系統的(de)分析。
執行元件内(nèi)漏:執行元件的内(nei)漏一般較容易判(pan)斷💯,往往會伴随着(zhe)執行元件本身溫(wēn)度急劇升高和運(yun)動做功能力的❓下(xià)降。這一點在液壓(ya)馬達和液壓缸上(shàng)表現得尤為明顯(xiǎn)。
4. 油溫過高的解決(jue)方法
1)設計足夠大(dà)小的油箱,必要時(shí)加裝冷卻器,如果(guǒ)周圍的環境🏃🏻溫度(du)過高要使系統與(yǔ)外界隔絕。嚴格控(kong)制系統溫度在20-60℃範(fan)圍内,最高不得超(chao)過70℃。
2)液壓油長時間(jiān)不必要的從溢流(liu)閥溢回油箱時,應(ying)改進🚩設計,采用變(biàn)量泵或者正确的(de)卸荷方式。
3)管路盡(jìn)量縮短,不宜過于(yú)細長、彎曲,盡量使(shi)油液流通🌂順暢。
4)液(yè)壓泵及其連接處(chu)容易洩漏的地方(fang)要加強密封♻️,緊固(gu)好連接件,以免造(zao)成容積損失而發(fā)熱。
5)當調壓閥的調(diào)定值偏高時,最好(hǎo)降低工作壓力,以(yǐ)減少不必要的能(néng)量損耗。
6)選用合适(shì)黏度的液壓油。
5.液(ye)壓系統油溫過高(gāo)的預防措施
鑒于(yú)油溫過高故障對(duì)液壓系統性能的(de)重大破壞性,對液(ye)壓系統的日常維(wéi)護及預防性的檢(jiǎn)修工作就顯得尤(you)為重要了。該故障(zhang)的預防措施主要(yào)有以下幾點:
1)定期(qi)對液壓系統進行(hang)巡檢,對油溫等指(zhǐ)标進行重點監控(kong)🏃♂️,發現異常要及時(shi)處理;
2)對系統中易(yi)磨損的運動部件(jiàn)及密封要定期更(geng)換;
3)确保冷卻器的(de)交換介質正常,如(rú)中斷要采取應急(ji)🌈方法進行冷卻或(huo)停機。
液壓系統對(duì)于機械設備的作(zuo)用,相當于心髒之(zhi)于人的作❤️用。凡是(shi)有機械設備的場(chang)合,大多都采用了(le)液壓技術,從民用(yong)到國防、由一般傳(chuan)動到精确度很高(gao)的控制系統,都有(you)很💞廣泛地應用。日(ri)☔常做好設備維護(hu)保養,了解可能的(de)故障情況、盡快判(pàn)斷故障部位、分析(xi)故障原因、采取有(you)效措施及時排除(chú)故障,才💁能發揮設(shè)備☂️的最優性能。