藺曉琳

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

目前，叉車(chē)在工業(yè)生產(chǎn)中的用途越來(lái)越廣泛，截至2020年年底，僅在冊(cè)的場(chǎng)（廠(chǎng)）內(nèi)專(zhuān)用機(jī)動(dòng)車(chē)輛數(shù)量達(dá)130.21萬(wàn)臺(tái)，而叉車(chē)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(chē)相關(guān)的安全事故并不少見(jiàn)，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(duì)于安全具有重要的意義；另一方面，在叉車(chē)的使用過(guò)程中，檢測(cè)過(guò)程中，也存在技術(shù)難度較大，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患的問(wèn)題。在生產(chǎn)作業(yè)中，經(jīng)常會(huì)由于一些原因而導(dǎo)致叉車(chē)的液壓系統(tǒng)受到破壞，進(jìn)而使叉車(chē)無(wú)法正常作業(yè)，不僅影響生產(chǎn)進(jìn)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(yàn)中目前缺少對(duì)這一環(huán)節(jié)的檢測(cè)及分析，下文將對(duì)叉車(chē)的基礎(chǔ)構(gòu)造以及作業(yè)中影響叉車(chē)液壓系統(tǒng)的熱平衡的因素進(jìn)行分析，再對(duì)熱平衡的檢測(cè)技術(shù)手段進(jìn)行論述與探討。

1 叉車(chē)液壓系統(tǒng)基本原理

液壓系統(tǒng)在叉車(chē)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(guò)在一個(gè)密閉空間內(nèi)形成的液體壓力來(lái)推動(dòng)機(jī)械進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，它通過(guò)機(jī)械動(dòng)力驅(qū)動(dòng)液壓泵轉(zhuǎn)變?yōu)橛鸵旱膲毫δ?，?jīng)過(guò)液壓油管輸出液壓換能器再轉(zhuǎn)化成機(jī)械能從而對(duì)整個(gè)叉車(chē)門(mén)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(dòng)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(dòng)整個(gè)液壓系統(tǒng)不斷地向叉車(chē)設(shè)備提供驅(qū)動(dòng)能量，保障叉車(chē)動(dòng)力充足。但是，液壓系統(tǒng)在工作的過(guò)程中也有可能會(huì)面臨一系列的工作問(wèn)題，其中最危險(xiǎn)的是發(fā)生油泵等液壓元件的損壞，會(huì)對(duì)液壓系統(tǒng)的工作中斷，導(dǎo)致一系列的安全問(wèn)題，因此在設(shè)計(jì)液壓裝置的時(shí)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(guò)額定壓力時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)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(duì)于叉車(chē)設(shè)備的安全工作具有重要的保護(hù)作用。

2 設(shè)備工作時(shí)出現(xiàn)高溫對(duì)液壓系統(tǒng)的影響

2.1 降低生產(chǎn)效率

對(duì)于叉車(chē)設(shè)備的日常工況而言，因?yàn)椴孳?chē)設(shè)備承擔(dān)著對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的原料運(yùn)輸以及裝卸搬運(yùn)的環(huán)節(jié)，高效可靠十分重要。長(zhǎng)時(shí)間的工作，一旦使叉車(chē)液壓油出現(xiàn)溫度過(guò)高的問(wèn)題，很容易降低油液的黏度，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)卡阻，進(jìn)而引起叉車(chē)抖動(dòng)、無(wú)力等問(wèn)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(guò)高時(shí)，也會(huì)大大增加液壓系統(tǒng)內(nèi)部的油液滲漏的可能性，使整個(gè)液壓系統(tǒng)的安全性降低。除此之外，溫度過(guò)高還有可能會(huì)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(jìn)而影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

3 叉車(chē)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(chē)液壓系統(tǒng)的溫度失衡的主要因素，對(duì)于不同的作業(yè)環(huán)境和作業(yè)的條件而言，叉車(chē)液壓系統(tǒng)對(duì)功率的需求也有所不同，但是，都會(huì)具有一定的功率損耗。這種功率損耗會(huì)在一定程度上將一部分機(jī)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(dòng)機(jī)也會(huì)由于功率損失的原因，而影響發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)調(diào)速拉桿位置都對(duì)應(yīng)著最佳節(jié)能工作點(diǎn)和最大功率點(diǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速偏離最佳的速率范圍，對(duì)液壓系統(tǒng)的運(yùn)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(guò)對(duì)密閉環(huán)境中的油液做功而產(chǎn)生的壓力帶動(dòng)整個(gè)叉車(chē)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。油液通常是儲(chǔ)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(jìn)入油液中便會(huì)對(duì)油液造成污染，而油液受到污染就會(huì)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(dá)到預(yù)設(shè)的水平，進(jìn)而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行造成影響。

3.3 組件磨損

叉車(chē)在進(jìn)行工作時(shí)，液壓系統(tǒng)的運(yùn)行起到動(dòng)力供給的作用，由于液壓系統(tǒng)本身工作原理的要求，對(duì)于空間的密閉性要求較高。當(dāng)存在液壓系統(tǒng)的組件長(zhǎng)時(shí)間使用磨損的情況時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)泵體內(nèi)運(yùn)動(dòng)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(huì)導(dǎo)致油液的體積壓縮而產(chǎn)生能量損失，進(jìn)而引起機(jī)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(shí)，導(dǎo)致泵內(nèi)的壓力降低，進(jìn)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(duì)液壓系統(tǒng)瞬間產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊，破壞液壓系統(tǒng)元件及正常運(yùn)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(shí)，會(huì)對(duì)液壓系統(tǒng)的入口處產(chǎn)生巨大的破壞，進(jìn)而引起系統(tǒng)溫度的升高和系統(tǒng)運(yùn)行的故障。

4 叉車(chē)液壓系統(tǒng)熱平衡溫度檢測(cè)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(cè)中具有十分廣泛的應(yīng)用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單耐用，具有良好的溫度測(cè)試能力。這類(lèi)儀器可以比較精準(zhǔn)地測(cè)量叉車(chē)中對(duì)應(yīng)液壓系統(tǒng)內(nèi)液壓油的溫度，通過(guò)科學(xué)的試驗(yàn)方法分時(shí)段多次進(jìn)行測(cè)量并記錄，再對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，驗(yàn)證叉車(chē)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(jìn)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(diǎn)，在叉車(chē)液壓系統(tǒng)的熱平衡溫度檢測(cè)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(hào)的敏捷性實(shí)現(xiàn)高精準(zhǔn)度的溫度測(cè)量，通過(guò)將數(shù)字信號(hào)代替溫度信號(hào)的檢測(cè)模式，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)的記錄，從而更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)熱平衡的監(jiān)控。除此之外，數(shù)字信號(hào)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(guò)高或不合理波動(dòng)，能發(fā)出警報(bào)來(lái)提醒工作人員對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行維修。

4.3 智能型儀表

智能型儀表檢測(cè)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(cè)設(shè)備，近年來(lái)，在熱平衡溫度檢測(cè)中的應(yīng)用具有越來(lái)越普遍的趨勢(shì)。主要的工作原理是通過(guò)溫度傳感器與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)行溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與狀態(tài)反饋，并且可以通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)智能化的定制檢測(cè)，更加全面地為液壓系統(tǒng)的溫度控制與安全運(yùn)行提供保障。在應(yīng)用智能型的儀表檢測(cè)技術(shù)時(shí)，可以將儀表熱平衡檢測(cè)與叉車(chē)其他模塊進(jìn)行整合，一旦檢測(cè)出現(xiàn)問(wèn)題，不僅能夠及時(shí)報(bào)警，同時(shí)能夠提供保護(hù)性措施控制叉車(chē)的運(yùn)行，以保護(hù)作業(yè)人員及周?chē)嚓P(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(cè)的難度，具有廣闊的發(fā)展空間，也為以后叉車(chē)的無(wú)人化智能化提供了更好的保障。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，熱平衡的溫度檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，目前能夠很好地解決叉車(chē)在工作過(guò)程中所面臨的由于液壓系統(tǒng)的溫度過(guò)高而造成問(wèn)題。叉車(chē)在許多生產(chǎn)作業(yè)中有非常普遍的應(yīng)用，保障叉車(chē)的穩(wěn)定性與安全性有非常實(shí)際的意義。隨著叉車(chē)的使用年限變長(zhǎng)，應(yīng)重視液壓系統(tǒng)的諸多問(wèn)題，日常應(yīng)加強(qiáng)對(duì)液壓系統(tǒng)的檢驗(yàn)檢測(cè)，也希望有更加完善先進(jìn)的監(jiān)控手段，隨時(shí)監(jiān)測(cè)液壓系統(tǒng)內(nèi)諸如熱平衡等問(wèn)題，確保液壓系統(tǒng)正常穩(wěn)定工作，及時(shí)消除隱患。隨著我國(guó)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(cè)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(jìn)我國(guó)的工業(yè)繼續(xù)向前發(fā)展。