液壓設(shè)備油溫過(guò)高原因分析及控制措施研究

周陽(yáng)

（陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710300）

就液壓系統(tǒng)的運(yùn)行情況來(lái)看，液壓油在傳動(dòng)系統(tǒng)作用下的最佳工作范圍為35～60℃，而在液壓設(shè)備使用過(guò)程中，一旦出現(xiàn)壓力損失、機(jī)械損失等情況，極易導(dǎo)致液壓設(shè)備油溫在短期內(nèi)急劇升高，從而影響液壓設(shè)備機(jī)械運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，甚至給液壓元件造成損壞，不利于液壓系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此積極探討液壓設(shè)備油溫過(guò)高的原因，并提出科學(xué)的控制措施，具有一定現(xiàn)實(shí)意義。

1 液壓設(shè)備油溫過(guò)高的危害

液壓油自身具有良好的潤(rùn)滑性與耐磨性特征，當(dāng)液壓油溫環(huán)境不低于35℃且不高于50℃的條件下，液壓設(shè)備能夠保持最佳工作狀態(tài)。一旦液壓設(shè)備油溫過(guò)高，甚至超過(guò)界定指標(biāo)，極易造成液壓系統(tǒng)內(nèi)部紊亂，加速液壓設(shè)備密封部件老化，導(dǎo)致泵體容積范圍縮小，從整體上降低液壓系統(tǒng)的正常工作能力。液壓設(shè)備油溫過(guò)高極易引發(fā)多種設(shè)備故障問(wèn)題，若溢流閥受損，則會(huì)導(dǎo)致液壓設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)正確卸荷，需重新更換溢流閥方可解決。若閥性能降低，極易導(dǎo)致液壓設(shè)備出現(xiàn)不良現(xiàn)象，包括設(shè)備振動(dòng)、設(shè)備發(fā)熱等，嚴(yán)重影響液壓設(shè)備的使用性能。若液壓設(shè)備的泵、馬達(dá)、缸等元件磨損嚴(yán)重，若不及時(shí)進(jìn)行更換，則無(wú)法滿足液壓設(shè)備的運(yùn)行需求。若液壓設(shè)備油溫過(guò)高，極易降低冷卻器性能，冷卻水供應(yīng)失靈或風(fēng)扇失靈，導(dǎo)致部分油液在通過(guò)冷卻器后仍無(wú)法有效降溫，需檢查冷卻水系統(tǒng)，并做好電磁閥、風(fēng)扇及冷水器等部件的維修或更換，以免影響液壓設(shè)備的正常使用。除此之外，液壓設(shè)備油溫過(guò)高還容易導(dǎo)致液壓泵載重超標(biāo)或供油不足等問(wèn)題，給液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成不利影響。

2 液壓設(shè)備油溫過(guò)高的原因分析

2.1 液壓回路結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)合理性不足

液壓設(shè)備油溫過(guò)高現(xiàn)象的出現(xiàn)，與液壓回路結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏合理性存在密切聯(lián)系，也就是說(shuō)，在液壓系統(tǒng)運(yùn)行中，內(nèi)部部件選用不合理、管路排列設(shè)計(jì)緊密性不足以及缺乏系統(tǒng)卸荷回路都是導(dǎo)致油溫過(guò)高現(xiàn)象的重要因素。當(dāng)前液壓設(shè)備運(yùn)作過(guò)程中，閥內(nèi)油液流速過(guò)高，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)作過(guò)程中承受較大壓力，并且液壓泵流量無(wú)法得到有效控制，此種情況下極易導(dǎo)致液壓設(shè)備出現(xiàn)油溫過(guò)高的情況。就管路排列設(shè)計(jì)來(lái)看，其復(fù)雜程度較高，若管路材質(zhì)截面出現(xiàn)變化，勢(shì)必會(huì)影響管徑接頭效果，待油液流過(guò)時(shí)，阻力效應(yīng)的作用下壓力損失較大，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)后期出現(xiàn)強(qiáng)烈的溫度升高反應(yīng)。若系統(tǒng)內(nèi)部執(zhí)行單元停止反應(yīng)，一旦油泵內(nèi)部卸荷技術(shù)研究不到位，在高壓環(huán)境下，油液經(jīng)溢流閥導(dǎo)入油箱內(nèi)，溫度明顯升高，導(dǎo)致電機(jī)與油泵設(shè)備頻繁啟動(dòng)，最終導(dǎo)致部件受損，嚴(yán)重影響液壓設(shè)備的正常運(yùn)作。與此同時(shí)，一旦空氣混入液壓油內(nèi)部，低壓環(huán)境作用下會(huì)攜帶部分油體氣泡逸出，此種情況下極易形成壓縮反應(yīng)，油泡POS后釋放熱能，導(dǎo)致液壓設(shè)備油溫升高，不利于液壓設(shè)備的正常使用。

2.2 油品選取不當(dāng)，設(shè)備檢修與維護(hù)不到位

第一，油液粘稠度不夠合理，內(nèi)部磨損失效現(xiàn)象嚴(yán)重；第二，系統(tǒng)延長(zhǎng)管道長(zhǎng)時(shí)間未經(jīng)過(guò)清理、養(yǎng)護(hù)，涉及各類污染雜質(zhì)會(huì)加大油液流動(dòng)阻力，后期能量消耗數(shù)量；第三，施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件相當(dāng)惡劣，尤其在機(jī)械運(yùn)作時(shí)間廣泛增加的基礎(chǔ)上，各類雜質(zhì)會(huì)混入油液內(nèi)部，經(jīng)受污染侵蝕的液壓油會(huì)直接進(jìn)入馬達(dá)、閥結(jié)構(gòu)銜接位置，破壞部件表面精度，造成泄漏現(xiàn)象。體系運(yùn)作流程中，如若內(nèi)部油量不足，系統(tǒng)便不能消耗這部分熱量，加上濾油媒介磨粒擁堵現(xiàn)象頻繁，在各類干油、灰塵的交織影響下，濾芯承載能力稍有不足，這些都是加劇油溫升高的原因。除此之外，液壓設(shè)備使用過(guò)程中，一旦設(shè)備檢修與維護(hù)不到位，出現(xiàn)空氣灌入進(jìn)油管或換油時(shí)空氣排放不到位的情況，極易影響液壓設(shè)備使用性能，甚至導(dǎo)致油溫過(guò)高情況出現(xiàn)。

3 液壓設(shè)備油溫過(guò)高的控制措施

3.1 液壓回路結(jié)構(gòu)改良

為促進(jìn)液壓設(shè)備油溫過(guò)高問(wèn)題得到有效控制，在液壓系統(tǒng)運(yùn)行中應(yīng)當(dāng)充分做好液壓回路結(jié)構(gòu)改良工作，提高系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精度，保證液壓回路內(nèi)部參數(shù)的合理性，促進(jìn)結(jié)構(gòu)性能不斷優(yōu)化，以滿足液壓設(shè)備運(yùn)行需求。

第一，選擇合理的液壓源，保證液體流量的穩(wěn)定性，為液體流量相關(guān)功率提供可靠支持，提高機(jī)理匹配價(jià)值的整體效果。在液壓設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，液壓回路結(jié)構(gòu)改良能夠有效控制流量過(guò)剩等不良反應(yīng)，確保液體流量滿足液壓設(shè)備運(yùn)行需求。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)液壓源的合理選擇，并做好機(jī)理匹配規(guī)劃體系的整合工作，便于能源回收的有效實(shí)現(xiàn)，提高液壓源與負(fù)載之間的匹配度，進(jìn)而對(duì)液壓設(shè)備油溫過(guò)高問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)控制。

第二，在液壓回路結(jié)構(gòu)改良的過(guò)程中，應(yīng)保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改良精度，對(duì)細(xì)化部件的間隙部位進(jìn)行潤(rùn)滑處理，全面提高細(xì)化部件完整度，以保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可靠性。應(yīng)當(dāng)注意的是，在液壓回路結(jié)構(gòu)改良過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)人員對(duì)于結(jié)構(gòu)改良材料的選擇應(yīng)當(dāng)具有適用性，最好采取摩擦系數(shù)相對(duì)較小的材料，并及時(shí)調(diào)節(jié)油缸熱能條件，以免影響系統(tǒng)導(dǎo)軌接觸精度。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)在液壓回路結(jié)構(gòu)改良中運(yùn)用平衡力支撐效應(yīng)來(lái)改善熱量堆積反應(yīng)，也就是說(shuō)，在機(jī)械長(zhǎng)期運(yùn)行條件下接觸與磨損會(huì)造成熱量堆積，而隨著平衡力支撐效應(yīng)的提升，能夠有效減少這種堆積，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，從根本上對(duì)液壓設(shè)備油溫過(guò)高問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)控制。

第三，在提升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改良精度的基礎(chǔ)上，優(yōu)化調(diào)整液壓回路內(nèi)部參數(shù)，促進(jìn)液壓回路結(jié)構(gòu)性能的不斷優(yōu)化，滿足液壓系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行需求，降低泵體內(nèi)部流量，通過(guò)內(nèi)部參數(shù)調(diào)整將泵體內(nèi)部壓力作用控制在最小范圍內(nèi)，確保液壓設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)能量的可持續(xù)開(kāi)發(fā)，從而有效降低油溫過(guò)高情況的發(fā)生幾率。

3.2 對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部管路架構(gòu)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置

液壓系統(tǒng)運(yùn)行中，內(nèi)部管路結(jié)構(gòu)的設(shè)置是控制液壓設(shè)備油溫過(guò)高問(wèn)題的有效策略，能夠降低偏移發(fā)生幾率，增強(qiáng)液壓系統(tǒng)整體協(xié)調(diào)性能。因此相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)做好系統(tǒng)內(nèi)部管路架構(gòu)工作，控制好整體管線長(zhǎng)度，確保管理彎頭角度適宜，以保證系統(tǒng)管理設(shè)計(jì)的合理性。在準(zhǔn)確把握系統(tǒng)內(nèi)部既定管道特征的基礎(chǔ)上，建立集成化管理體系，對(duì)細(xì)節(jié)位置進(jìn)行規(guī)范連接，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部流速進(jìn)行科學(xué)化限制，最大程度上避免液壓設(shè)備出現(xiàn)油溫過(guò)高的情況。

3.3 科學(xué)選用油液材料

在液壓設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，一旦油液材料性質(zhì)不適宜，極易引發(fā)油溫過(guò)高問(wèn)題出現(xiàn)，給液壓設(shè)備的正常使用造成不利影響，因此若想要科學(xué)控制液壓設(shè)備油溫過(guò)高的問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)科學(xué)選擇油液材料。這就要求相關(guān)技術(shù)人員結(jié)合工況變動(dòng)情況及特定機(jī)械使用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)油液材料進(jìn)行科學(xué)選用，必要情況下使用代用油時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考查代用油性能是否滿足液壓設(shè)備運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，切不可對(duì)不同油液進(jìn)行混合使用，以免影響在液壓設(shè)備運(yùn)行中油液材料出現(xiàn)惡化反應(yīng)而導(dǎo)致油溫過(guò)高情況，切實(shí)維護(hù)液壓設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)格局穩(wěn)定性，促進(jìn)液壓設(shè)備得以良性運(yùn)行。應(yīng)當(dāng)注意的是，液壓系統(tǒng)運(yùn)行中應(yīng)定期做好換油工作，一般以1000小時(shí)為運(yùn)行周期，系統(tǒng)運(yùn)行一周后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行換油，技術(shù)人員在換油操作時(shí)應(yīng)注意將油箱內(nèi)舊油放盡，之后以130目以上濾網(wǎng)進(jìn)行加油，做好油量調(diào)節(jié)工作，保證液壓系統(tǒng)內(nèi)部油液得到規(guī)范循環(huán)冷卻，進(jìn)而對(duì)液壓設(shè)備油溫過(guò)高問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)控制。

3.4 及時(shí)開(kāi)展設(shè)備檢修與養(yǎng)護(hù)

液壓設(shè)備運(yùn)行中，為有效控制油溫過(guò)高情況，應(yīng)及時(shí)開(kāi)展設(shè)備檢修與養(yǎng)護(hù)工作，依照相關(guān)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施油位特征，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)油管位置密封條件進(jìn)行嚴(yán)格仔細(xì)檢查，及時(shí)做好養(yǎng)護(hù)工作，堅(jiān)決不允許外部空氣灌入進(jìn)油管位置。與此同時(shí)，液壓系統(tǒng)換油之后應(yīng)及時(shí)排盡系統(tǒng)內(nèi)部空氣，以免影響液壓設(shè)備使用性能。長(zhǎng)期磨損的部件若得不到及時(shí)檢修與養(yǎng)護(hù)，極易造成液壓設(shè)備油溫過(guò)高，因此在設(shè)備檢修與養(yǎng)護(hù)工作中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)及工作條件出發(fā)，對(duì)于連續(xù)運(yùn)行2年左右的液壓泵器具進(jìn)行全面檢修與維護(hù)，必要情況下及時(shí)更換部件，以免液壓泵器具磨損嚴(yán)重而導(dǎo)致液壓設(shè)備油溫過(guò)高。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，液壓設(shè)備油溫過(guò)高是影響液壓設(shè)備使用性能的重要因素，一旦控制不到位，會(huì)影響液壓設(shè)備的使用壽命，甚至存在極大安全隱患。因此在液壓設(shè)備使用中應(yīng)嚴(yán)格控制油溫過(guò)高問(wèn)題，保證各個(gè)工序、設(shè)備及部件性能滿足液壓設(shè)備運(yùn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并及時(shí)做好液壓系統(tǒng)設(shè)備的檢修與維護(hù)工作，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的第一時(shí)間進(jìn)行處理，從而有效控制液壓設(shè)備油溫，確保液壓系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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