叉車液壓系統(tǒng)熱平衡溫度檢驗檢測技術(shù)研究

藺曉琳

（天津市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院，天津 301600）

目前，叉車在工業(yè)生產(chǎn)中的用途越來越廣泛，截至2020年年底，僅在冊的場（廠）內(nèi)專用機動車輛數(shù)量達130.21萬臺，而叉車數(shù)量要占其中90%以上。作為生產(chǎn)中需要頻繁使用的特種設(shè)備，叉車相關(guān)的安全事故并不少見，僅2020年為例就發(fā)生事故33起、死亡28人，占2020年全部特種設(shè)備安全事故總數(shù)的近1/3。一方面，作業(yè)人員安全合規(guī)的使用對于安全具有重要的意義；另一方面，在叉車的使用過程中，檢測過程中，也存在技術(shù)難度較大，無法及時發(fā)現(xiàn)隱患的問題。在生產(chǎn)作業(yè)中，經(jīng)常會由于一些原因而導(dǎo)致叉車的液壓系統(tǒng)受到破壞，進而使叉車無法正常作業(yè)，不僅影響生產(chǎn)進度，也是重大的安全隱患。而熱平衡是影響液壓系統(tǒng)的重要因素，而日常檢驗中目前缺少對這一環(huán)節(jié)的檢測及分析，下文將對叉車的基礎(chǔ)構(gòu)造以及作業(yè)中影響叉車液壓系統(tǒng)的熱平衡的因素進行分析，再對熱平衡的檢測技術(shù)手段進行論述與探討。

1 叉車液壓系統(tǒng)基本原理

液壓系統(tǒng)在叉車工作中具有最重要的助力作用，液壓系統(tǒng)的工作原理是通過在一個密閉空間內(nèi)形成的液體壓力來推動機械進行運動的過程，它通過機械動力驅(qū)動液壓泵轉(zhuǎn)變?yōu)橛鸵旱膲毫δ?，?jīng)過液壓油管輸出液壓換能器再轉(zhuǎn)化成機械能從而對整個叉車門架的起升負(fù)載作業(yè)提供能量。液壓系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)可以分為動力結(jié)構(gòu)、執(zhí)行結(jié)構(gòu)、控制元件和輔助元件四種，這四部分相互之間協(xié)調(diào)配合，帶動整個液壓系統(tǒng)不斷地向叉車設(shè)備提供驅(qū)動能量，保障叉車動力充足。但是，液壓系統(tǒng)在工作的過程中也有可能會面臨一系列的工作問題，其中最危險的是發(fā)生油泵等液壓元件的損壞，會對液壓系統(tǒng)的工作中斷，導(dǎo)致一系列的安全問題，因此在設(shè)計液壓裝置的時候還需要添加安全閥的控制裝置。安全閥裝置可以在系統(tǒng)壓力超過額定壓力時，自動打開回油閥，使液壓油直接回油箱，從而保證液壓元件不被損壞，對于叉車設(shè)備的安全工作具有重要的保護作用。

2 設(shè)備工作時出現(xiàn)高溫對液壓系統(tǒng)的影響

2.1 降低生產(chǎn)效率

對于叉車設(shè)備的日常工況而言，因為叉車設(shè)備承擔(dān)著對整個生產(chǎn)過程的原料運輸以及裝卸搬運的環(huán)節(jié)，高效可靠十分重要。長時間的工作，一旦使叉車液壓油出現(xiàn)溫度過高的問題，很容易降低油液的黏度，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)卡阻，進而引起叉車抖動、無力等問題，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。

2.2 產(chǎn)生安全隱患

當(dāng)液壓系統(tǒng)的溫度過高時，也會大大增加液壓系統(tǒng)內(nèi)部的油液滲漏的可能性，使整個液壓系統(tǒng)的安全性降低。除此之外，溫度過高還有可能會導(dǎo)致沉積物的堵塞，誘發(fā)液壓系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象進而影響系統(tǒng)的安全運行。

3 叉車液壓系統(tǒng)的熱平衡溫度升高的主要因素

3.1 功率損失

功率損失是誘發(fā)叉車液壓系統(tǒng)的溫度失衡的主要因素，對于不同的作業(yè)環(huán)境和作業(yè)的條件而言，叉車液壓系統(tǒng)對功率的需求也有所不同，但是，都會具有一定的功率損耗。這種功率損耗會在一定程度上將一部分機械能轉(zhuǎn)化為熱能散失，從而導(dǎo)致液壓系統(tǒng)內(nèi)部的溫度升高。除此之外，與液壓系統(tǒng)聯(lián)合工作的發(fā)動機也會由于功率損失的原因，而影響發(fā)動機每個調(diào)速拉桿位置都對應(yīng)著最佳節(jié)能工作點和最大功率點，進而導(dǎo)致發(fā)動機的轉(zhuǎn)速偏離最佳的速率范圍，對液壓系統(tǒng)的運行造成負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致溫度升高。

3.2 油液污染

油液是構(gòu)成液壓系統(tǒng)中能量傳遞的重要組成，通過對密閉環(huán)境中的油液做功而產(chǎn)生的壓力帶動整個叉車系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。油液通常是儲存在液壓系統(tǒng)內(nèi)部密閉空間內(nèi)的，發(fā)生油液受到污染的情況一般是由于液壓站油濾芯比較臟，上面的灰塵進入油液中便會對油液造成污染，而油液受到污染就會導(dǎo)致液壓系統(tǒng)更加容易發(fā)熱，液壓系統(tǒng)的壓力就難以達到預(yù)設(shè)的水平，進而對整個系統(tǒng)的運行造成影響。

3.3 組件磨損

叉車在進行工作時，液壓系統(tǒng)的運行起到動力供給的作用，由于液壓系統(tǒng)本身工作原理的要求，對于空間的密閉性要求較高。當(dāng)存在液壓系統(tǒng)的組件長時間使用磨損的情況時，就會出現(xiàn)泵體內(nèi)運動部件之間的縫隙，導(dǎo)致部件的密封不嚴(yán)，出現(xiàn)液壓泵泄漏。液壓泵的泄漏會導(dǎo)致油液的體積壓縮而產(chǎn)生能量損失，進而引起機體溫度的升高，熱平衡收到破壞。

3.4 氣蝕現(xiàn)象

氣蝕現(xiàn)象是指離心泵高度提高時，導(dǎo)致泵內(nèi)的壓力降低，進而導(dǎo)致密閉空間內(nèi)的油液受到離心力的影響沖出細(xì)密氣泡，對液壓系統(tǒng)瞬間產(chǎn)生強大的沖擊，破壞液壓系統(tǒng)元件及正常運行，是一種影響較大的故障現(xiàn)象。當(dāng)氣蝕現(xiàn)象發(fā)生時，會對液壓系統(tǒng)的入口處產(chǎn)生巨大的破壞，進而引起系統(tǒng)溫度的升高和系統(tǒng)運行的故障。

4 叉車液壓系統(tǒng)熱平衡溫度檢測的主要技術(shù)手段

4.1 模擬型設(shè)備

模擬型設(shè)備儀器在溫度檢測中具有十分廣泛的應(yīng)用，結(jié)構(gòu)簡單耐用，具有良好的溫度測試能力。這類儀器可以比較精準(zhǔn)地測量叉車中對應(yīng)液壓系統(tǒng)內(nèi)液壓油的溫度，通過科學(xué)的試驗方法分時段多次進行測量并記錄，再對測量數(shù)據(jù)進行分析，驗證叉車液壓系統(tǒng)的熱平衡溫度是否穩(wěn)定，一旦出現(xiàn)異常，則可以積極地查找原因進行處理與維修，保證系統(tǒng)工作溫度保持在合理的熱平衡溫度之內(nèi)。

4.2 數(shù)字型設(shè)備

數(shù)字型儀表設(shè)備具有精準(zhǔn)度高、反應(yīng)敏捷的優(yōu)點，在叉車液壓系統(tǒng)的熱平衡溫度檢測中也經(jīng)常使用功能。數(shù)字型儀表設(shè)備能夠利用數(shù)字信號的敏捷性實現(xiàn)高精準(zhǔn)度的溫度測量，通過將數(shù)字信號代替溫度信號的檢測模式，也可以實現(xiàn)對溫度的變化進行實時的記錄，從而更好地實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)熱平衡的監(jiān)控。除此之外，數(shù)字信號還具有可視化的特征，能夠更加直接地反饋出溫度的變化。一旦出現(xiàn)熱平衡溫度過高或不合理波動，能發(fā)出警報來提醒工作人員對液壓系統(tǒng)進行維修。

4.3 智能型儀表

智能型儀表檢測是隨著電子信息技術(shù)得到深入應(yīng)用后產(chǎn)生的具有高精度溫度控制功能的溫度檢測設(shè)備，近年來，在熱平衡溫度檢測中的應(yīng)用具有越來越普遍的趨勢。主要的工作原理是通過溫度傳感器與計算機技術(shù)相結(jié)合，進行溫度的實時監(jiān)測與狀態(tài)反饋，并且可以通過編程實現(xiàn)智能化的定制檢測，更加全面地為液壓系統(tǒng)的溫度控制與安全運行提供保障。在應(yīng)用智能型的儀表檢測技術(shù)時，可以將儀表熱平衡檢測與叉車其他模塊進行整合，一旦檢測出現(xiàn)問題，不僅能夠及時報警，同時能夠提供保護性措施控制叉車的運行，以保護作業(yè)人員及周圍相關(guān)設(shè)備的安全。智能型儀表的廣泛應(yīng)用可以大大降低液壓系統(tǒng)檢測的難度，具有廣闊的發(fā)展空間，也為以后叉車的無人化智能化提供了更好的保障。

5 結(jié)語

綜上所述，熱平衡的溫度檢測技術(shù)的應(yīng)用，目前能夠很好地解決叉車在工作過程中所面臨的由于液壓系統(tǒng)的溫度過高而造成問題。叉車在許多生產(chǎn)作業(yè)中有非常普遍的應(yīng)用，保障叉車的穩(wěn)定性與安全性有非常實際的意義。隨著叉車的使用年限變長，應(yīng)重視液壓系統(tǒng)的諸多問題，日常應(yīng)加強對液壓系統(tǒng)的檢驗檢測，也希望有更加完善先進的監(jiān)控手段，隨時監(jiān)測液壓系統(tǒng)內(nèi)諸如熱平衡等問題，確保液壓系統(tǒng)正常穩(wěn)定工作，及時消除隱患。隨著我國工業(yè)系統(tǒng)從早期的高速發(fā)展慢慢向精細(xì)化智能化發(fā)展，希望液壓系統(tǒng)更良好地控溫技術(shù)和溫度檢測技術(shù)，能大大提高相關(guān)設(shè)備的的可靠性與安全性，不斷促進我國的工業(yè)繼續(xù)向前發(fā)展。