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液压系统油温过高的分析及改善措施
mm2/s,
50℃时为20 mm2/s,70℃时只有9 mm2/s。由于
粘度下降,泄漏显著增加,液压泵及整个系统的 效率也显著下降。另外,由于粘度下降,滑移部 位油膜被破坏,摩擦阻力增加,磨损加剧,于是 又引起系统发热,更增加了温升。同时,低粘度 的油液流过节流元件时,元件特性发生变化,造 成压力、速度调节不稳定。 当油液温度达到80℃以上时,还会引起材料 膨胀系数不同的运动副间隙发生变化。间隙变大 造成泄漏增加,问隙变小则将引起运动间动作不 灵活卡死。且在高温情况下液压油氧化加剧,油 液将变质形成胶状沉积物,阻塞液压元件上的各 控制小孔,使系统不能正常工作。高温还能使橡 胶、尼龙等密封件和软管等因早期老化而失效。 因此有效抑制、改善温升对系统正常工作具有关 键的作用。
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作,必要时要检查过热原因并予以排除。 3.选用节能液压泵 使系统产生热量损失并使油温升高的主要根源 之一就是液压泵,所以选用节能液压泵非常重要。 限压式变量叶片液压泵适用于机床执行元件有 快速行程和工作进给的情况。机床快速前进时,液 压泵的供油压力小于预先凋定的压力,泵的流量接 近最大;当机床_T作进给时(有负载),泵的供油 压力大于预先调定的压力,泵的流量急剧下降。这 说明限压式变量叶片液压泵的排量与系统的需要量 相适应,它和采用一个高压大流量的定量泵相比节 省了功率损耗,减少了油液发热,可控制温升。 4.设计卸荷回路 当液压机械短时间停止工作,或在某段时间 内保持很大压力,而运动速度极慢时,液压泵的 油液经溢流阀流回油箱,而溢流阀的压力已调定, 这样,溢流阀就会在消耗很大能量的情况下工作, 使系统温度升高。所以,必须设计液压泵卸荷回 路,减少能量损失。
图2油冷却器的连接方式 1.过滤器2油泵3、6.溢流闷
4.截止阑5安全阔
2.合理选择液压油 合理选择液压油,针对某一液压系统,只能 选用特定的粘度范围且粘温特性曲线变化尽量小 的液压油。若粘度偏高,应更换粘度较低的液压 油。对于不同精度液压设备,应选择相应档次和 质量的液压油,并尽可能采用粘温特性曲线变化 较小的液压油。如有特殊情况可用牌号指标相近 的油液代用,但严禁不同牌号的油液混用,否则 将因油液变质,而使油温过高。 同时,工作油在使用过程中的状态经常发生变 化,应经常观察,防止使用变质油液。对于工作油 气泡、水油混合物、污染等要特别注意。工作油的 适用期取决于其清洁程度,它与机器作业条件、工 作油质量、油温和过滤精度有关。当油温超过规定 值时,即应卸载进行空运转,待油温正常后再工
新的离合器摩擦片1后,离合器工作无死点,由 于摩擦片加厚后,装配后减少了移动套14的移动 空间,根据摩擦片的加厚量,在离合器轴加装一 个长为lO mm的隔套,以增大移动套的移动空 间,实践证明,这种解决办法非常有效。
体断口不均,颜色不一,分析认为拉筋断裂是一 个持续过程,另外,从帆布拉筋的结构看,它是 一个抗拉的零件,而不抗扭。从以上的分析来看, 帆布拉筋的断裂是由于发动机吊装时没达到技术 要求造成的,吊装时除要保证发动机和行走变速 箱的同轴度以外,还必须保证发动机飞轮平面与 行走变速箱轴向跳动量,如果这个跳动量过大, 帆布拉筋工作时将随着发动机飞轮每旋转一周, 它将扭转一次,发动机高速运转时,帆布拉筋的 扭转频率也很高。这就是造成帆布拉筋断裂的根 本原因。在实际的维修过程中,我们把这个跳动 量控制在0.05 mm,这样就解决了帆布拉筋频繁 断裂的故障。
图3所示为用换向阀使液压泵卸荷的回路, 换向阀在中间位置时,液压泵可通过换向阀连通 油箱。在这个位置时,机床执行元件停止工作。
图3用换向阀使液压泵卸荷的回路
(收稿日期:2003/10/30)
(上接第42页)
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液压系统在进行能量传递的过程中不可避免 要造成一定的能量损失,致使系统油温升高,一 般油温控制在30~55℃的范围内比较理想,因为 此时油液的粘度、润滑性和耐磨性均处于最佳状 态,系统传递效率最高。温度过高将会引起一系
列故障的发生。
油温过高时油液粘度显著下降,例L—AN32 全损耗系统用油,20℃时粘度为100
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_P——溢流阀回流油箱的流量,单位为
m3/B。
从上面的公式可求出油箱的有效容积,以便 为系统提供合理的散热面积。 若不便于增加油箱容量,可采取强迫冷却措 施即安装冷却装置降温。图2所示是冷却器的一
温度/℃
种连接方式,油冷却器在液压系统中应串联安装 在回路中或在溢流管路中,因为这时的油液温度 较高,冷却效果好。液压泵输出的压力油直接进 入液压系统,已经发热的回油和溢流阀溢出的热 油一起通过油冷却器进行冷却。并联的安全阀用 来保护油冷却器,当不需要冷却时将截止阀打开。
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液压系统油温过高的分析及改善措施
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 高郁, 冯旻 黑龙江科技学院嵩山校区,黑龙江,150090 通用机械 GENERAL MACHIPeriodical_tyjx200401020.aspx
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运行与应用
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液压系统油温过高的分析及改善措施
黑龙江科技学院嵩山校区 (黑龙江150090)
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摘要:阐述了液压系统油温过高的危害, 分析了液压系统油温过高的原因并 提出几种改善的措施。 关键词:液压系统油温液压油冷却器
故障时导致温度升高 油箱面积应根据不同系统的使用状况和散热 条件来确定。设计不合理,安装位置不当,可造 成散热不良,使油液发热。 散热器是液压油的冷却装置,一般多采用风 冷式结构。当其上的散热片表面沉积污物过厚时, 将造成散热器通风不良,致使油液过热。带节温 装置的散热系统,如节温器失去作用,也将造成 系统抽温过高。油箱中液面过低时系统循环的油 量不足,也会出现油温过高的故障。 2.压力调整不当造成系统温升过高 当系统压力调整过高时,溢流阀不能正常溢 流降压,造成内泄漏增加,致使系统油温升高。 对回油路上带背压阀的液压系统,若背压阀调压 过高,也会因回油阻力过大而造成温度过高。’当 回油滤芯堵塞或回油管路老化脱层时也将造成背 压偏高,增加油液流动时的压力损失,造成温升 过高。 3.液压油牌号选择不当造成系统油温过商 标志油液牌号的重要参数是油液粘度指标。 油液粘度大小直接影响系统工作状况,粘度过高, 油液流动损耗增加,传递效率降低,造成油温升 高;粘度过低,泄漏量增加,系统容积效率下降, 也会造成油温升高。反过来,温度又是影响油液 粘度的重要因素,如图l为L—AN32粘温特性曲 线,由图可知,油液粘度随温度上升而显著下降。 如油液牌号选用不当,特别是油液粘度选用不当, 将严重威胁液压系统的正常工作。 4.变速箱换档制动片滑摩产生油温过热 变速箱换档制动片滑摩产生的热量是液压传 动系统油温过热的另一主要原因。变速箱换档制 动片在开始接合与开始分离的瞬间有极短时间的 滑摩,这是机械无法克服的。这时液压传动油就 起到润滑与冷却的作用,换句话说,滑摩产生的 热量要传递到液压传动油中。如精摩时间过长,
1.合理设计油箱 油箱除了储油之外,还有一个作用就是散热。 油箱面积小,散热条件差会导致温度升高,所以, 改善散热条件,有效地发挥箱壁的散热效果,适 当地增加油箱容量,是抑制液压系统油温过高行 之有效的办法。 一般的实践经验,开式液压系统油箱的有效 容积为泵每分钟流量的3~5倍。在系统连续工作 时,应按计算发热量来确定。油箱的有效容积为
图1粘温特性曲线
(1)摩擦制动片磨损严重,摩擦力减少,转 矩大时无法达到完全接合。 (2)换档工作液压缸的压力达不到规定值, 致使制动片夹紧无力。工作油缸压力降低的原因 是系统内密封失效,产生内泄或液压泵磨损严重, 供油压力不足或压力调节阔被卡住或弹簧失效。 (3)传动油过滤器阻塞,油路不畅,流量不 足,压力建立迟缓。
1.油箱面积小、散热条件差及散热系统出现
液压传动油的工作温度就会迅速升高。造成变速
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箱换档制动片滑摩时间较长的原因主要有三个。
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』v。——油泵输入的功率,单位为kw;
∞——油泵的总效率,一般取0.8;
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式中口。——液压系统总发热量,单位为4.1868kJ/h,
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口hl——油泵损失所产生的热量; 口。:——溢流阀损失所产生的热量;
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I,——长期工作后的油温,单位为℃; ‘,——周围环境的油温,单位为℃;
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3.离合器无死点
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分离 死点 结台
图2凸轮的工作状态
前面已经提到,拉操纵杆使离合器处于结合 状态,从拉操纵杆的力经历了一个从小到大再到 小的过程,当拉力最大时就是我们通常所说的死 点位置;从凸轮的工作状态(见图2)所示也可 以理解这一过程,在死点位置时,蝶形弹簧变形 最大;只有在拉操纵杆出现死点后,离合器工作 才能处于稳定的结合状态。在实际工作中,铆制 在油田作业生产中,离合器正确的维护是保 证AT—lo通井机正常工作的关键,除了以上提 到的三方面问题以外,维修保养过程中还要注意 各部件的磨损情况,磨损过大的部件必须修复或 更换,只有这样,才能保证主离合器正常的工作。 (收稿日期:2003/lO/13)