淺析液壓系統(tǒng)中油溫過高的危害和預(yù)防措施

黃國(guó)權(quán)

摘要:該文從液壓油油溫過高的危害入手,提出了液壓油油溫過高的原因及預(yù)防措施,具有一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞:液壓系統(tǒng);油溫;分析;處理

0 引言

液壓系統(tǒng)在煤礦機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用。由于液壓系統(tǒng)的元件和油液都處于密封的殼體和管道內(nèi),不能從外部直接觀察,為了便于正確判斷和處理液壓系統(tǒng)故障,筆者根據(jù)煤礦機(jī)械實(shí)際工作狀況及對(duì)液壓系統(tǒng)圖的分析,對(duì)常見的故障原因及處理方法進(jìn)行了歸納,為以后故障排除及診斷提供了依據(jù)。

1 液壓油油溫過高的危害

1.1 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。

1.2 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?、機(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。

1.3 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)嚴(yán)重泄漏。

1.4 油液汽化、水分蒸發(fā),容易使液壓元件產(chǎn)生穴蝕;油液氧化形成膠狀沉積物,易堵塞濾油器和液壓閥內(nèi)的小孔,使液壓系統(tǒng)不能正常工作。因此,液壓油油溫過高會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)器的正常使用、降低液壓元件的使用壽命,并增加工程機(jī)械的維修成本。

2 液壓油油溫過高的原因及預(yù)防措施

2.1 油品選擇不當(dāng) 油的品牌、質(zhì)量和黏度等級(jí)不符合要求,或不同牌號(hào)的液壓油混用,造成液壓油黏度指數(shù)過低或過高。若油液黏度過高,則功率損失增加,油溫上升;如果黏度過低,則泄漏量增加,油溫升高。

預(yù)防措施:選用油液應(yīng)按廠家推薦的牌號(hào)及機(jī)器所處的工作環(huán)境、氣溫因素等來確定。對(duì)一些有特殊要求的機(jī)器,應(yīng)選用專用液壓油;當(dāng)液壓元件和系統(tǒng)保養(yǎng)不便時(shí),應(yīng)選用性能好的抗磨液壓油。

2.2 污染嚴(yán)重潤(rùn)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣,隨著機(jī)器工作時(shí)間的增加,油中易混入雜質(zhì)和污物,受污染的液壓油進(jìn)入泵、馬達(dá)和閥的配合間隙中,會(huì)劃傷和破壞配合表面的精度和粗糙度,使泄漏增加、油溫升高。

預(yù)防措施:一般在累計(jì)工作1000多h后換油。換油時(shí),注意不僅要放盡油箱內(nèi)的舊油,還要替換整個(gè)系統(tǒng)管路、工作回路的舊油;加油時(shí)最好用120目以上的濾網(wǎng),并按規(guī)定加足油量,使油液有足夠的循環(huán)冷卻條件。如遇因液壓油污染而引起的突發(fā)性故障時(shí),一定要過濾或更換液壓系統(tǒng)用油。如,一臺(tái)YZT14G型壓路機(jī)出現(xiàn)液壓油油溫過高、振動(dòng)力不足的故障;檢查發(fā)現(xiàn),液壓油呈乳白色,已變質(zhì)、黏度下降,更換液壓油后壓路機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)正常。

2.3 液壓油箱內(nèi)油位過低 若液壓油箱內(nèi)油量太少,將使液壓系統(tǒng)沒有足夠的流量帶走其產(chǎn)生的熱量,導(dǎo)致油溫升高。

預(yù)防措施:在實(shí)際操作和保養(yǎng)過程中,嚴(yán)格遵守操作規(guī)程中對(duì)液壓油油位的規(guī)定。如,一臺(tái)PC2003型液壓挖掘機(jī),工作一段時(shí)間后出現(xiàn)液壓油溫度過高故障;檢查液壓油箱,發(fā)現(xiàn)油位低于規(guī)定值很多,由于液壓系統(tǒng)過度缺油,使液壓油循環(huán)過快,未能充分靜置散熱,結(jié)果油溫升高;按規(guī)定加足液壓油后,液壓油溫度隨即降至正常范圍。

2.4 液壓系統(tǒng)中混入空氣 混入液壓油中的空氣,在低壓區(qū)時(shí)會(huì)從油中逸出并形成氣泡,當(dāng)其運(yùn)動(dòng)到高壓區(qū)時(shí),這些氣泡將被高壓油擊碎,受到急劇壓縮而放出大量的熱量,引起油溫升高。

預(yù)防措施:經(jīng)常檢查進(jìn)油管接口等封處的密封性,防止空氣進(jìn)入;同時(shí),每次換油后要排盡系統(tǒng)中的空氣。如,一臺(tái)PY184型平地機(jī)液壓油溫度過高,同時(shí)伴有液壓噪聲;檢查發(fā)現(xiàn),液壓泵進(jìn)油口連接軟管有少許損壞,吸入空氣,導(dǎo)致油溫過高,更換軟管后平地機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況良好。

2.5 濾油器堵塞磨粒、雜質(zhì)和灰塵等通過濾油器時(shí),會(huì)被吸附在濾油器的濾芯上,造成吸油阻力和能耗均增加,引起油溫升高。

預(yù)防措施:定期清洗、更換濾油器,對(duì)有堵塞指示器的濾油器,應(yīng)按指示情況清洗或更換濾芯;濾芯的性能、結(jié)構(gòu)和有效期都必須符合其使用要求。如,一臺(tái)TY220型推土機(jī)在作業(yè)時(shí)油溫報(bào)警器連續(xù)報(bào)警,同時(shí)發(fā)現(xiàn)變矩器處有油煙和油液的燒焦味,轉(zhuǎn)向油箱內(nèi)油位較低;檢查結(jié)果是,變矩器回油泵吸油濾網(wǎng)堵塞引起了此故障,因?yàn)V網(wǎng)粘滿沉積物,使變矩器泄漏的油液不能及時(shí)泵回轉(zhuǎn)向油箱,越積越多,變矩器放置阻力加大,由摩擦產(chǎn)生的熱量增多,最后導(dǎo)致油液溫升太快;清洗該濾網(wǎng)后,油溫恢復(fù)正常。又如,一臺(tái)CATD8N型履帶式推土機(jī)液力傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出高溫警報(bào),傳動(dòng)部位有異響;拆開濾油器檢查濾芯,發(fā)現(xiàn)其中含有大量粉末狀污物;更換濾芯后,故障消失。

2.6 液壓油冷卻循環(huán)系統(tǒng)工作不良。通常,采用水冷式或風(fēng)冷式油冷卻器對(duì)液壓系統(tǒng)的油溫進(jìn)行強(qiáng)制性降溫。水冷式冷卻器,會(huì)因散熱片太臟或水循環(huán)不暢而使其散熱系數(shù)降低;風(fēng)冷式冷卻器,會(huì)因油污過多而將冷卻器的散熱片縫隙堵塞,風(fēng)扇難以對(duì)其散熱,結(jié)果導(dǎo)致油溫升高。

預(yù)防措施:定期檢查和維護(hù)液壓油冷卻循環(huán)系統(tǒng),一旦發(fā)現(xiàn)故障,必須立即停機(jī)排除。如,一臺(tái)CPCD60D型液力傳動(dòng)叉車,工作一段時(shí)間后,變矩器驅(qū)動(dòng)力不足,轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向沉重(液力變速器與動(dòng)力轉(zhuǎn)向共同用1臺(tái)泵);幾經(jīng)檢查才發(fā)現(xiàn),是風(fēng)冷式油泠卻器的通風(fēng)孔堵塞導(dǎo)致了油溫過高,疏通后故障被排除。又如,一臺(tái)K-702型裝載機(jī)冷卻機(jī)啟動(dòng)后工作不足3h,儀表盤上變矩器油溫報(bào)警指示燈即閃亮,顯示液壓油溫度過高。先檢查油量和油質(zhì),結(jié)果油量充足,油質(zhì)較好;再檢查濾油器,不臟;后檢查冷卻器,發(fā)現(xiàn)油泥已將部分冷卻器,油孔堵塞。清洗冷卻器后,一切正常。

2.7 零部件磨損嚴(yán)重齒輪泵的齒輪與泵體和側(cè)板,柱塞泵和馬達(dá)的缸體與配流盤、缸體孔與柱塞,換向閥的閥桿與閥體等都是靠間隙密封的,這些元件的磨損將會(huì)引起其內(nèi)泄漏的增加和油溫的升高。

預(yù)防措施:及時(shí)檢修或更換磨損過大的零部件,據(jù)統(tǒng)計(jì),在正常情況下,進(jìn)口的液壓泵、馬達(dá)工作五六年后,國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品工作兩三年后,其磨損都已相當(dāng)嚴(yán)重,須及時(shí)進(jìn)行檢修。否則,就會(huì)出現(xiàn)冷機(jī)時(shí)工作基本正常,但工作1-2h后,系統(tǒng)各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度就明顯變慢,需停機(jī)待油溫降低后才能繼續(xù)工作。如,一臺(tái)WY160型液壓挖掘機(jī)在出現(xiàn)上述故障后,經(jīng)測(cè)試各機(jī)構(gòu)的工作壓力均明顯偏低,懷疑是主安全閥或主泵磨損所致。先拆檢主安全閥,無異?，F(xiàn)象;后拆檢主泵發(fā)現(xiàn)配流盤球面磨損嚴(yán)重。經(jīng)對(duì)配流盤進(jìn)行研磨后重新裝配并調(diào)整好其間隙,裝機(jī)運(yùn)行情況良好。又如,一臺(tái)ZL50型裝載機(jī)動(dòng)作緩慢無力,經(jīng)測(cè)試系統(tǒng)壓力偏低,手摸齒輪泵感覺很燙,懷疑是齒輪泵內(nèi)部磨損產(chǎn)生內(nèi)漏所致;拆檢后發(fā)現(xiàn),齒輪泵側(cè)板與齒輪端面的間隙超差。更換齒輪泵后,問題得以解決。

2.8 環(huán)境溫度過高環(huán)境溫度過高,并且高負(fù)荷使用的時(shí)間又長(zhǎng),都會(huì)使油溫太高。

預(yù)防措施:應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)大負(fù)荷地工作;若油溫太高可使設(shè)備空載動(dòng)轉(zhuǎn)10min左右,待其油溫降下來后再工作。

3 結(jié)束語

在分析故障原因時(shí),要在熟悉機(jī)器各部分的機(jī)構(gòu)以及液壓系統(tǒng)和動(dòng)作原理的基礎(chǔ)上,結(jié)合有關(guān)故障的具體情況,分析故障產(chǎn)生的原因,根據(jù)由表及里、由外到內(nèi)的原則,制定出排除故障的順序,并依次檢查各機(jī)械零部件或液壓元件,最后檢查出故障部位,排除故障要遵循保障設(shè)備主要性能,不影響設(shè)備正常工作,同時(shí)又要考慮經(jīng)濟(jì)的原則。

參考文獻(xiàn):

[1]朱真才,韓振鐸主編.采掘機(jī)械與液壓傳動(dòng)[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社.2005.

[2] 謝銻純,李曉豁主編.礦山機(jī)械與設(shè)備[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社.2000.