論液壓系統(tǒng)溫升過快的處理方法

摘 要： 液壓系統(tǒng)溫度升高會直接影響液壓系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，本文主要介紹幾個輸煤系統(tǒng)液壓設備溫升過快的處理方法，以幫助大家提高自己對此類問題的處理能力。同時，本文也在理論與實踐雙方面增加對此類問題的了解，提高大家的技術(shù)水平。

關(guān)鍵詞：變量泵 液壓系統(tǒng) 定量泵 溫升

中圖分類號：TH137 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）03-0312-02

目前，各式各樣的液壓系統(tǒng)已遍及各類生產(chǎn)行業(yè)，火電廠輸煤系統(tǒng)同樣有許多設備應用了液壓系統(tǒng)，比如斗輪機俯仰系統(tǒng)，翻車機壓車、靠車機構(gòu)等。輸煤系統(tǒng)大型設備通常連續(xù)運行時間較短，以張家口發(fā)電廠為例，斗輪機每天運行時間為11小時，翻車機平均每天運行時間為5小時，其液壓部件的運行時間就更短了。以上例子可以看出，輸煤系統(tǒng)的液壓設備在運行時間較短，并且在停止運行的時間內(nèi)通常能夠在自然條件下完成冷卻效果；因此輸煤系統(tǒng)的液壓設備通常沒有冷卻器等散熱機構(gòu)，輸煤系統(tǒng)液壓設備的冷卻散熱主要是靠預壓式空氣呼吸器以及管路的自然散熱來完成。而液壓系統(tǒng)在運行中，液壓油在油泵、閥件以及管路中都會摩擦生熱，高壓液壓油在運行中生熱更多，當生熱過快散熱不及時的情況出現(xiàn)，導致液壓系統(tǒng)溫度升高。

一、設備問題簡介

本文主要以近期我處理的三個設備問題來介紹液壓系統(tǒng)溫度升高后的處理方法。這幾個問題雖然都是液壓系統(tǒng)溫度升高的問題，但處理方法都不相同。因此，在介紹問題處理的過程中我們可以一起學習液壓系統(tǒng)溫度升高的一些理論和方法。問題簡介如下：

2015年，塔山發(fā)電廠一期斗輪機與張家口發(fā)電廠一期斗輪機俯仰液壓系統(tǒng)都出現(xiàn)了液壓站溫度升高而導致設備無法使用的問題，其現(xiàn)象都是斗輪機在極短的時間內(nèi)（20min左右）溫度升高至90℃以上，塔山電廠斗輪機的油位計還因此而燒壞。但最終我們以兩種不同的方法分別解決了這兩個問題。

2016年，張家口發(fā)電廠一期翻車機2號夾輪器液壓站溫度升高過快，夾輪器無法正常使用，由于接卸車需要，只能利用接卸車間歇處理問題，處理周期也比較長。

二、問題分析和處理

1.液壓系統(tǒng)溫度升高的一般原因及處理方法介紹

分析問題之前我們首先來普及一點基本知識，液壓系統(tǒng)的元件動作才能產(chǎn)生熱量，液壓系統(tǒng)的動作原件主要是油泵以及液壓油，而熱量來源是液壓油的摩擦，其中最主要的是液壓油與設備的摩擦；液壓油壓力越大，其與管道原件之間的摩擦力也就越大，產(chǎn)生的熱量也就越多。液壓系統(tǒng)在工作中的各種能量損失（壓力損失、容積損失和機械損失）也都會轉(zhuǎn)化為熱能，使液壓系統(tǒng)的油溫升高。我們平常處理問題可以從油液、油泵、油箱、油管、閥件入手。

油液粘度過大會導致液壓系統(tǒng)其內(nèi)部摩擦增大，液壓系統(tǒng)生熱較快。這時我們就要更換粘度較小的液壓油來解決問題。

油泵有定量液壓泵和變量液壓泵兩種，對于變量泵液壓系統(tǒng)我們可以通過調(diào)節(jié)泵的出口壓力來處理液壓系統(tǒng)溫度升高的問題，定量泵則不必考慮泵出口壓力問題。這兩種泵如果泄露嚴重都會造成油泵容積損失增加而導致液壓系統(tǒng)溫度升高，這種情況下我們通過測溫裝備可以發(fā)現(xiàn)油泵是全系統(tǒng)最熱的部件，這時候我們就必須解決油泵內(nèi)外泄露的問題。

許多液壓系統(tǒng)最主要的散熱形式就是自然散熱，而自然散熱效率的高低就取決于環(huán)境溫度的高低以及設備和環(huán)境接觸面的大小。因此，油箱越大，液壓系統(tǒng)散熱效果也就越好，增大油箱容積的方法一般在設備試運行階段可以考慮，日常消缺則不必。

管路堵塞、彎曲或管路過細會導致液壓系統(tǒng)液流阻力增大，因此，一旦發(fā)現(xiàn)管路問題造成的溫度升高，要從疏通管路、避免管路彎曲和增大管徑三方面來入手。

最后我們來說閥件造成的液壓系統(tǒng)溫度升高問題。我們都知道液壓系統(tǒng)的溫度與壓力和流量的大小都有關(guān)，而液壓系統(tǒng)的閥件通常就是調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力和流量（方向控制閥除外）。液壓油經(jīng)過液壓閥件時，其油路必然變窄，因此閥件處是液壓油與系統(tǒng)部件摩擦最為嚴重的地方，也通常是液壓系統(tǒng)溫度最高的地點之一。液壓系統(tǒng)通常采用滿足正常使用的最低壓力值，液壓系統(tǒng)處理溫度升高問題最常見的辦法就是向下調(diào)節(jié)壓力值。流量越大，局部散熱效果就越好，因此，有些情況下，我們加大流量值也能解決問題。

2.分析、處理斗輪機俯仰液壓站溫升過快的問題

由于塔山電廠與張家口發(fā)電廠斗輪機俯仰液壓站問題相同，但處理方式不同，因此在這里，我們分別對這兩件事件進行介紹，通過對比我們來了解此類問題的處理方法，并學習一項液壓問題處理的理論知識。

塔山電廠斗輪機俯仰液壓站溫度升高過快問題出現(xiàn)時，我們首先做了更換液壓油的措施，現(xiàn)場試驗得出結(jié)論，運行半小時油溫即達到85℃，溢流閥壓力值12.8Mpa，油泵處溫度最高，油泵回油管溫度升高速度非?？?，俯仰動作幾個來回，油溫下降不明顯。在排除了油箱加熱器是否投運的問題后，我們開始全面分析液壓系統(tǒng)某部件異常導致的高溫問題：

2.1油泵為變量泵，可能是油泵壓力異常。

2.2油泵溢流油管溫度升高過快，可能是油泵溢流油管堵塞。

2.3液壓系統(tǒng)溢流閥調(diào)節(jié)壓力值12.8Mpa，可能原因壓力過高。

2.4還可能是由于液壓系統(tǒng)節(jié)流閥設定流量值較低。

處理問題按由簡單到復雜的思路我們進行了數(shù)次調(diào)節(jié)。處理過程及處理效果如下：

2.5加大流量閥的流量調(diào)解值，試驗后無效果。

2.6拆除油泵溢流管路并對其進行疏通后回裝，試運無效果。

2.7降低溢流閥壓力至12.5Mpa，溫度升高更快。

2.8將溢流閥壓力調(diào)節(jié)至13.5Mpa，試運，問題解決。

在這里，我們就要產(chǎn)生一個疑問了，如果是壓力調(diào)節(jié)閥導致的液壓系統(tǒng)溫度升高，正常情況下，不是需要降低溢流閥壓力才能解決此類問題嗎？其實不然，我們現(xiàn)在來繼續(xù)說明這個問題，我們平常所說的調(diào)低壓力以降低液壓系統(tǒng)溫升速度是針對于定量液壓泵來說的，而對于變量液壓泵則要考慮泵自身卸荷壓力和溢流閥壓力兩個壓力值，當泵自身卸荷壓力低于溢流閥壓力時，液壓系統(tǒng)正常工作，當泵自身卸荷壓力高于溢流閥壓力時，液壓系統(tǒng)溫升將變快。為了驗證這一點，我們以2015年張家口發(fā)電廠斗輪機俯仰液壓站溫度升高過快的問題來說明。

張家口發(fā)電廠一期斗輪機出現(xiàn)液壓站溫度升高過快問題后，我們最終采取的措施是往低調(diào)節(jié)變量泵卸荷壓力的方法解決的。

通過對比兩次事故的處理過程，我們可以得出一些共同點，兩次調(diào)節(jié)壓力的表面效果都是讓溢流閥調(diào)整壓力大于泵的卸荷壓力，并且都成功處理了問題。這個原理其實也并不復雜，定量泵的卸荷只能靠溢流閥等壓力調(diào)節(jié)閥，而變量泵的卸荷則可以靠泵自身的溢流管來完成，而泵自身溢流管的卸荷效率要遠高于溢流閥的卸荷效率。因此，對于變量液壓泵的卸荷，我們盡量要用它自身的溢流管來完成。

3.分析、處理張家口發(fā)電廠一期翻車機2號夾輪器液壓站溫升過快問題

2016年，張家口發(fā)電廠一期翻車機2號夾輪器液壓站溫升過快，由于接卸車原因，我們采取人工冷卻方法堅持卸車，并利用接卸車的間歇分幾次處理溫升過快的問題。

首先介紹現(xiàn)場情況如下：夾輪器液壓系統(tǒng)分為兩套系統(tǒng)，電動機同時帶動一套定量泵系統(tǒng)和一套變量泵系統(tǒng)。定量泵系統(tǒng)流量大，主要負責油缸的動作；變量泵系統(tǒng)流量小但壓力大，主要負責油缸夾緊的保持。定量泵與變量泵都有外泄露現(xiàn)象，定量泵連接一個差壓閥（溢流閥的一種），定量泵的溫度最高，可以確定為熱源。

3.1根據(jù)泵泄露的問題，我們首先懷疑是由于泵體泄漏造成容積損失導致的液壓系統(tǒng)溫升過快。更換油泵后試運行，溫度依然升高過快。

3.2拆卸系統(tǒng)中的細油管，檢查是否有堵塞現(xiàn)象，檢查發(fā)現(xiàn)沒有堵塞現(xiàn)象。

3.3調(diào)節(jié)節(jié)流調(diào)速閥，加大系統(tǒng)流量，調(diào)節(jié)至最大流量，試運，溫升依然特別快。

3.4對新油泵進行壓力調(diào)節(jié)，根據(jù)之前變量泵與定量泵壓力調(diào)節(jié)的經(jīng)驗，往小調(diào)節(jié)變量泵卸荷壓力，同時減小定量泵差壓閥卸荷壓力，沒有效果。

3.5對比1號夾輪器運行情況發(fā)現(xiàn)，差壓閥控制的定量泵出口壓力在油缸運動過程中只有油缸夾緊瞬間才會出現(xiàn)壓力值，其他情況壓力值都在0附近，而2號夾輪器泵出口一直顯示壓力值，我們有理由相信，壓力調(diào)節(jié)閥失靈導致系統(tǒng)一直不能正常卸荷是溫升過快的原因。更換差壓閥之后，系統(tǒng)溫度恢復正常。解體舊差壓閥發(fā)現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)閥芯已嚴重彎曲，頂珠也已經(jīng)磨損嚴重，更換閥芯及頂珠后安裝于1號夾輪器，試運行正常。

因此，液壓系統(tǒng)在經(jīng)過多方檢查和調(diào)試依然不能解決溫升過快問題的情況下，我們就應當仔細研究系統(tǒng)壓力的問題了，要清楚何時存在系統(tǒng)壓力，何時系統(tǒng)壓力應當歸零。若壓力顯示不正常就可以確定是壓力調(diào)節(jié)閥內(nèi)部的問題了。

三、結(jié)束語

液壓系統(tǒng)溫升過快是一個我們經(jīng)常遇到的問題，它的原因也可能是多方面的，而這方面的檢修總要伴隨著各種調(diào)試以及理論排除的過程，我們不僅要對每個構(gòu)件了解，還要對整個系統(tǒng)進行了解，還要了解定量泵與變量泵系統(tǒng)的區(qū)別。處理問題我們要把握幾個基本原則：一是處理問題要由簡到難，先排除操作簡單的項目，最后不得已時再對工序復雜的項目進行檢查處理，最終解決問題；二是從成本角度考慮，能修理的我們首先考慮修理，盡量不對設備進行更換，更換原件解決問題之后，要對原件內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行拆卸，加強原件內(nèi)部的了解；三是從今天的事故處理中我們應當明白，并不是所有液壓系統(tǒng)溫升過快都要將壓力閥往低調(diào)節(jié)；四是當我們確定就是由于閥件內(nèi)部問題導致設備問題時，要抱著打破沙鍋問到底的精神對閥件進行解體，了解其損壞的根本原因。

在液壓系統(tǒng)檢修過程中，理論是非常重要的，但是，任何理論都有它的適用條件或適用范圍，有些理論甚至和我們平常的理解正好相反。因此，我們對液壓系統(tǒng)各原件進行調(diào)節(jié)后一定要對其效果進行試運，以便發(fā)現(xiàn)問題及時改正。

參考文獻

[1]李新德：液壓系統(tǒng)故障診斷與維修技術(shù)手冊，中國電力出版社，2009

[2]楊春花等：液壓與氣壓傳動，中國電力出版社，2011

[3]秦小寶等：恒壓變量泵液壓系統(tǒng)溫升過高的原因及解決措施，《機床與液壓》，2011

作者簡介：鐘少猛（1986-）男，工程師，張家口發(fā)電廠綜合點檢員。