宋振景

(山東電力建設(shè)第一工程公司,山東濟(jì)南 250131)

電廠鍋爐液壓系統(tǒng)中液壓油超溫產(chǎn)生的原因及消除措施

宋振景

(山東電力建設(shè)第一工程公司,山東濟(jì)南 250131)

基于現(xiàn)場(chǎng)的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),就液壓系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的液壓油超端溫的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分析,找出原因,并提出改進(jìn)措施。

液壓系統(tǒng)液壓油超溫原因措施

1 引言

液壓系統(tǒng)中油溫根據(jù)液壓油的特性應(yīng)控制在30℃－50℃，最高不超過(guò)65℃，最低不低于15℃。由于液壓油的沾溫性，當(dāng)液壓油超過(guò)65℃時(shí)，其粘度下降，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響:如使液壓元件及系統(tǒng)內(nèi)的泄漏量增加，密封裝置迅速老化、變質(zhì)、喪失密封性，使油液變質(zhì)，降低液壓油及液壓元件的使用壽命；液壓滑閥由于油液溫度升高，其粘度下降，使液壓滑閥產(chǎn)生液壓卡緊，使系統(tǒng)無(wú)法工作等危害。所以在液壓系統(tǒng)工作時(shí)，控制油溫顯得特別的重要。

2 液壓油溫升高的產(chǎn)生情況分析

一個(gè)簡(jiǎn)單的液壓系統(tǒng)由油箱、原動(dòng)機(jī)、液壓泵、溢流閥、過(guò)濾器、流量控制閥、方向控制閥、冷卻器、蓄能器、液壓油缸或液壓馬達(dá)組成。液壓油溫升主要來(lái)自兩個(gè)方面:a)在液壓系統(tǒng)工作時(shí)，在管道、接頭、控制閥件內(nèi)流動(dòng)摩擦產(chǎn)生熱量；b)液壓油在液壓泵內(nèi)加壓壓縮產(chǎn)生熱量。

一般情況下，這兩個(gè)方面產(chǎn)生的熱量由液壓系統(tǒng)的輔助設(shè)備冷卻器來(lái)完成散熱，使液壓油油溫控制在合理的范圍內(nèi)，但有時(shí)會(huì)出現(xiàn)以下情況會(huì)使液壓油油溫過(guò)高超過(guò)使用范圍:a)冷卻器故障；b)設(shè)備系統(tǒng)調(diào)整不當(dāng)；c)液壓系統(tǒng)元件布置不當(dāng)?shù)取?/p>

圖1 液壓系統(tǒng)的卸荷

圖2 沒(méi)有充分的缷荷產(chǎn)生油溫

圖3 安置調(diào)速閥并增加一個(gè)單向閥

3 冷卻設(shè)備故障及消除方法

液壓系統(tǒng)的冷卻設(shè)備一般配備有強(qiáng)制風(fēng)冷或水冷兩冷卻設(shè)備。

3.1 強(qiáng)制風(fēng)冷設(shè)備主要出現(xiàn)的故障有換熱器表面臟污、風(fēng)機(jī)不能按照油溫的變化適時(shí)啟動(dòng)等

消除方法:a)換熱器表面臟污處理的方法是把表面的污跡清理干凈，保證換熱器的換熱效果；b)當(dāng)液壓油的油溫上升到需要啟動(dòng)風(fēng)機(jī)時(shí)，而風(fēng)機(jī)不啟動(dòng)，需要電氣查找原因:風(fēng)機(jī)電機(jī)是否帶電、風(fēng)機(jī)設(shè)定的啟動(dòng)溫度是否正確等故障原因。

3.2 水冷卻設(shè)備主要是以水為冷卻介質(zhì)的表面換面換熱設(shè)備,它出現(xiàn)故障的原因主要是冷卻水量不足、換熱器表面臟污、溫控閥沒(méi)有在設(shè)定的溫度內(nèi)打開(kāi)等

圖4 液壓系統(tǒng)要求動(dòng)作時(shí)間間歇時(shí)間長(zhǎng)導(dǎo)致油升溫

消除方法:a)因水冷設(shè)備導(dǎo)致液壓油溫升高時(shí)，我們首先排查的應(yīng)是水冷卻器的進(jìn)回水溫度，如果進(jìn)回水的溫差較大，說(shuō)明進(jìn)入冷卻器的水流量不足，增大冷卻水的流量即可；b)如果冷卻水的流量已達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，而油溫還是達(dá)不到理想的效果，那就說(shuō)明水冷卻器的表面被污染，拆開(kāi)冷卻器進(jìn)行清理回裝后，故障基本上能夠消除；c)目前為了節(jié)省能源，在冷卻器的進(jìn)水管道上增加了溫度控制閥，有時(shí)在調(diào)試時(shí)，溫度控制閥的控制開(kāi)啟溫度設(shè)定過(guò)高，也是導(dǎo)致液壓油溫升高的原因，這樣把溫度控制閥的控制開(kāi)啟溫度降低后，故障基本消除；d)有時(shí)溫度控制閥自身?yè)p壞無(wú)法正常開(kāi)啟也是其中原因之一，更換后系統(tǒng)基本正常。

4 設(shè)備系統(tǒng)調(diào)整不當(dāng)及修正

4.1 設(shè)備系統(tǒng)調(diào)整不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象

在液壓系統(tǒng)中，為了使液壓泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)不頻繁啟閉，讓液壓泵在接近零壓的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，以減少功率損失和系統(tǒng)發(fā)熱，延長(zhǎng)液壓系統(tǒng)設(shè)備及液壓油的使用壽命，這就是液壓系統(tǒng)的卸荷。見(jiàn)圖1。

這是典型的液壓系統(tǒng)的動(dòng)力部分及液壓動(dòng)力的控制部分。在液壓系統(tǒng)初步的調(diào)式時(shí)，一定要讀熟整個(gè)液壓系統(tǒng)，并對(duì)各液壓部件的承壓能力進(jìn)行確認(rèn)，在調(diào)節(jié)各控制閥件時(shí)絕對(duì)不能超過(guò)銘牌的壓力。從圖1中可以看出，液壓泵是單向變量泵，在此類系統(tǒng)中如果溢流閥PR調(diào)整的壓力值小于液控二位二通閥DR的設(shè)定值，則液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的壓力由PR閥來(lái)平衡，在液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)不需要液壓油時(shí)，為了保證系統(tǒng)壓力，PR閥打開(kāi)平衡系統(tǒng)壓力，液壓泵不卸荷，這時(shí)從PR閥中溢流的液壓油將產(chǎn)生大量的熱量，使整個(gè)液壓系統(tǒng)的液壓油溫度升高。

4.2 處理方法

正確的方法是將PR溢流閥在此系統(tǒng)中當(dāng)作系統(tǒng)的安全閥使用，用DR閥來(lái)調(diào)整系統(tǒng)所需的最高壓力，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到設(shè)定的壓力時(shí)，DR閥左通變量油泵的斜盤(pán)緩慢的關(guān)閉，使液壓泵卸荷。在調(diào)整兩個(gè)閥的壓力值時(shí)PR一般比DR閥高系統(tǒng)整定壓力的10%。

5 液壓系統(tǒng)元件布置不當(dāng)

5.1 第一種現(xiàn)象

個(gè)別的液壓系統(tǒng)工作一段時(shí)間后，油液溫升過(guò)高影響系統(tǒng)的正常工作，其原因?yàn)橐簤簣?zhí)行元件停止工作時(shí)系統(tǒng)沒(méi)有充分的缷荷，液壓泵輸出壓力油全部通過(guò)控制元件流回到油箱，損失的壓力能轉(zhuǎn)換為熱能，使液壓油溫度升高。(見(jiàn)圖2)在液壓缸回程時(shí)，換向閥左位，回油也要經(jīng)過(guò)節(jié)流閥回油箱，其節(jié)流損失也使油溫升高。這說(shuō)明在設(shè)計(jì)布置節(jié)流閥時(shí)沒(méi)有充分考慮好節(jié)流調(diào)速閥的位置。

處理措施:如圖3所示，在液壓缸的有桿腔與電磁換向閥之間安置調(diào)速閥，并增加一個(gè)單向閥，使其與調(diào)速閥并聯(lián)，達(dá)到油缸快退時(shí)進(jìn)油路經(jīng)單向閥直接進(jìn)入液壓缸的有桿腔，實(shí)現(xiàn)快退動(dòng)作，可避免油液溫升過(guò)高。

5.2 第二種現(xiàn)象

某些液壓系統(tǒng)要求動(dòng)作時(shí)間間歇時(shí)間長(zhǎng)，執(zhí)行元件需要高速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)液壓缸停止動(dòng)作時(shí)，液壓泵的出口壓力時(shí)高時(shí)低，不能持續(xù)卸荷，使系統(tǒng)功耗大油溫持續(xù)升高(見(jiàn)圖4)。

處理措施:這是由于回路中某個(gè)元件或是管路存在泄漏，外控順序閥反復(fù)啟閉引起的。因此選用先導(dǎo)式溢流閥來(lái)代替上圖中的順序閥，執(zhí)行元件間歇時(shí)，先導(dǎo)溢流閥打開(kāi)，使溢流閥內(nèi)部保持通路，使液壓泵處于持續(xù)的卸荷狀態(tài)，使系統(tǒng)油溫保持穩(wěn)定。(見(jiàn)圖5)

5.3 第三種現(xiàn)象

在液壓系統(tǒng)中，溢流閥排油管與液壓泵吸油管相連或布置較近，這樣系統(tǒng)排出的熱油沒(méi)有經(jīng)過(guò)冷卻就由泵排到系統(tǒng)中，使系統(tǒng)油溫持續(xù)升高，形成惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致元件或系統(tǒng)故障。

處理措施:避免溢流閥排油管與液壓泵吸油管的相連或布置較近。

6 結(jié)語(yǔ)

液壓設(shè)備采用油作為傳動(dòng)介質(zhì)，因此液壓元件有自我潤(rùn)滑的作用，有較長(zhǎng)的使用壽命。目前液壓元件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，便于設(shè)計(jì)制造和推廣，在發(fā)電廠中應(yīng)用比較的廣泛，如輸煤系統(tǒng)的斗輪機(jī)、翻車機(jī)、帶式輸送機(jī)的液壓拉緊裝置、撈渣機(jī)的液壓驅(qū)動(dòng)、尾部漲緊、風(fēng)機(jī)葉片的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)等，但是液壓系統(tǒng)的故障比較難查找，對(duì)檢修操作人員的技術(shù)水平要求較高。