定位車液壓站油溫過高的解決方法

李清楠（秦皇島港股份有限公司第七港務(wù)分公司,河北秦皇島066000）

定位車液壓站油溫過高的解決方法

李清楠
（秦皇島港股份有限公司第七港務(wù)分公司,河北秦皇島066000）

秦皇島港煤炭裝卸生產(chǎn)中通過對翻車機加裝定位車液壓站冷卻循環(huán)系統(tǒng)起到了延緩翻車機老化，大大提高了液壓系統(tǒng)的工作效率；從而保證翻卸作業(yè)的正常進(jìn)行。本文就此項目實施過程中遇到的具體問題進(jìn)行了探討和闡述。

液壓系統(tǒng)；翻車機；冷卻循環(huán)

1　項目綜述

秦皇島港是世界最大的能源輸出港，每年的煤炭下水量約占全國煤炭總下水量的40%。秦港七公司煤四期工程年吞吐量約占我港煤炭輸出總量的30%，在我港煤炭裝卸生產(chǎn)中的地位舉足輕重。

我公司共有3臺翻車機分別為3#、4#、5#翻車機。其中，3#、4#翻車機于1996年投產(chǎn)，2003年進(jìn)行了主梁鋼結(jié)構(gòu)更新改造，已連續(xù)高位運行18年；預(yù)留線5#翻車機建于2003年，也已連續(xù)高位運行11年。3臺翻車機的年平均利用率高達(dá)55%以上，始終處于超負(fù)荷運轉(zhuǎn)狀態(tài)。僅最近三年，三臺翻車機累計卸車約2億噸，大大超出額定設(shè)計能力。設(shè)備超負(fù)荷運行加劇了翻車機各部件的疲勞和狀態(tài)的惡化，翻車機及定位車系統(tǒng)主要部件和機構(gòu)老化狀況加劇。

無論從鞏固秦皇島港在煤炭運輸市場的地位，還是從設(shè)備的安全生產(chǎn)等方面來看，對加裝定位車液壓站冷卻循環(huán)系統(tǒng)勢在必行，而且越快越好。

2　項目詳細(xì)內(nèi)容

2.1立項背景

定位車是撥動火車的重要設(shè)備，它的工作狀況好壞直接關(guān)系到翻車機能否正常動作，從而會對整個翻卸作業(yè)產(chǎn)生影響。定位車液壓站在整個翻車機系統(tǒng)中所起的作用是向定位車主臂、輔臂提供一定壓力和流量的液壓油，從而保證主臂與輔臂能正常動作。液壓站在工作中必須實現(xiàn)三種工作狀況：加熱循環(huán)、正常動作、卸荷，通過這三種工況，能夠?qū)崿F(xiàn)主臂與輔臂在不同條件下正常動作，從而保證翻卸作業(yè)的正常進(jìn)行。

近幾年來由于各行業(yè)對煤炭需求量的增加，這就要求卸車速需要大大的提升，提高卸車速度的同時也要求定位車主臂的伸縮頻率加大，加大伸縮頻率的同時由于整套翻車系統(tǒng)的老化，大部分控制閥出現(xiàn)內(nèi)泄漏增加，導(dǎo)致了定位車液壓站油溫過高，降低了液壓系統(tǒng)的工作效率，提高了系統(tǒng)故障率。

定位車每個循環(huán)都要完成一次主臂或輔臂的伸縮動作，而主輔臂的伸縮是通過液壓站輸送出的高壓油進(jìn)入齒條缸形成的高壓容腔，由高壓油推動活塞與齒條軸向運動。定位車液壓站原本設(shè)計應(yīng)該是在非工作狀態(tài)時，在蓄能器充壓到155BAR后，由溢流閥將泵產(chǎn)生的多于壓力油直接泄回油箱，從而不會導(dǎo)致油溫升高。但由于系統(tǒng)老化，內(nèi)泄嚴(yán)重，導(dǎo)致主輔臂及制動器及鉤頭小油缸的控制閥塊均存在不同程度的內(nèi)泄漏，導(dǎo)致不斷的充壓泄壓使油溫升高。液壓站的溫度過高的主要影響有：

（1）液壓油的粘度下降，更加容易產(chǎn)生泄漏，影響正常動作，還會使油溫更高，產(chǎn)生惡性循環(huán)。（2）液壓系統(tǒng)的部件因過熱而膨脹，很可能會破壞部件正常的配合間隙，影響正常動作。（3）加速密封件的老化，使密封件喪失密封性能，造成系統(tǒng)漏油。

2.2具體方案

由于無法從根本上更換閥塊來降低油溫，所以我們考慮從外部冷卻來降低油溫。

（1）冷卻系統(tǒng)的選用。對于冷卻循環(huán)系統(tǒng)來說，風(fēng)冷式油冷卻器有同體積比換熱面積大，傳熱效率高，安裝維護(hù)方便的特點。相比之下水冷卻器雖然加工制造簡單、結(jié)構(gòu)堅固、噪音小、性能可靠等優(yōu)點，但是其需要水源供應(yīng)，需要較好的水循環(huán)系統(tǒng)的問題需要考慮，所以我們此處選則風(fēng)冷式油冷卻器來進(jìn)行降溫。（2）風(fēng)冷式油冷卻器的選型。目前風(fēng)冷式油冷卻器的生產(chǎn)廠家很多，型號亦多種多樣，性能參數(shù)及尺寸也是出入較大。因此我們對風(fēng)冷式油冷卻器的選型主要以適用壓力、流量。

通過現(xiàn)場實地考察與研究液壓站的油路原理，我公司決定將冷卻器安裝在定位車液壓系統(tǒng)中一獨立的過濾循環(huán)系統(tǒng)中，這樣不僅簡化了風(fēng)冷式油冷卻器的選型，同時也大大提高了該冷卻器的壽命。因為將風(fēng)冷式油冷卻器安裝在主系統(tǒng)的回油路時，有可能系統(tǒng)的回油路壓力不穩(wěn)定，在回油的瞬間產(chǎn)生高壓脈沖導(dǎo)致冷卻器的損壞。雖然我公司未將冷卻器安裝在回油路，但在下文中我也將為讀者介紹風(fēng)冷式油冷卻器安裝在主系統(tǒng)回油路時的選型方法。

2.3獨立循環(huán)中風(fēng)冷式油冷卻器的選型

對于我公司定位車液壓系統(tǒng)中，有單獨的循環(huán)過濾系統(tǒng)，技術(shù)人員可將冷卻器安裝在此循環(huán)系統(tǒng)中（如圖一），并根據(jù)過濾系統(tǒng)的液壓泵的壓力、流量對冷卻器進(jìn)行選型。

通過查詢我公司單獨循環(huán)過濾系統(tǒng)中泵的型號為：VICKERS公司的35V35A-1A-22R。其流量為150L/M，而獨立系統(tǒng)中系統(tǒng)壓力小于2MP。

根據(jù)公式：

風(fēng)冷器工作流量=泵流量×安全系數(shù)（安全系數(shù)取1.2～1.8）

可推算出風(fēng)冷器的工作流量在180L/M～270L/M之間。通過選型最終我公司決定選用了型號為ACE-5的風(fēng)冷式油冷卻器。

2.4主系統(tǒng)回油路中冷卻器的選型

當(dāng)冷卻器安裝在主系統(tǒng)回油路中時，準(zhǔn)確的算出回油的流量較為復(fù)雜，此處的選型只需要根據(jù)經(jīng)驗公式算出冷卻器的適用流量，并根據(jù)市面上流通的風(fēng)冷器的設(shè)計壓力進(jìn)行選型即可。

風(fēng)冷式油冷卻器的適用流量公式為：

適用流量=油泵流量×油缸的有效面積比×安全系數(shù)

此公式中油缸的有效面積比為工作油缸的無桿腔面積比上有桿腔面積（如有多指工作油缸需在面積比后乘油缸數(shù)量），安全系數(shù)為1.2～1.8。

3　實施效果

通過對定位車液壓站過濾循環(huán)系統(tǒng)的改造，通過計算巧妙的避開了更換閥塊及控制閥等耗時耗錢的步驟，更換后油溫由原來的80℃降低至50℃左右，大大提高了液壓系統(tǒng)的工作效率，通過此方法我公司已對三線翻車機線路的定位車液壓系統(tǒng)加裝冷卻循環(huán)系統(tǒng)，加裝效果優(yōu)異，觀察使用6個月未出現(xiàn)液壓系統(tǒng)油溫過高。

李清楠（1987—），男，河北秦皇島人，大學(xué)本科，助理工程師，主要研究于翻車機的保養(yǎng)與維修。