液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)除了傳遞能量外，還起著潤滑、防銹、沖洗系統(tǒng)內(nèi)的污染物質(zhì)并帶走熱量等許多重要的作用。

　　一.系統(tǒng)中油溫過高的危害

　　1.液壓油的粘度下降

　　液壓油的粘度隨溫度的變化而變化，溫度過高液壓油的粘度會下降，容易產(chǎn)生泄漏，使容積效率降低。同時，潤滑性能變差，因而造成磨損加劇，甚至發(fā)生燒結現(xiàn)象。

　　2.液壓系統(tǒng)的零件因過熱而膨脹

　　由于系統(tǒng)各組成部分的線脹系數(shù)、受熱和散熱條件不盡相同，各部分受熱膨脹情況也不完全一樣，因而產(chǎn)生的變形也不同，很可能會破壞相對運動的零件原來正常的配合間隙，導致摩擦阻力增加，使閥芯易卡死。同時，高溫使?jié)櫥湍ぷ儽。瑱C械磨損增加，造成元件中的精密配合面因過早磨損而失效甚至報廢。

　　3.破壞了油液的氧化安定性和熱安定性

　　氧化安定性：是指液體抵抗與含氧物(特別是空氣)起化學反應的能力。

　　熱安定性：是液體在高溫下抵抗化學反應的能力。

　　油液在使用過程中，由于受到熱、氧和金屬材料等的影響而發(fā)生氧化，使油液變質(zhì)。當溫度、壓力增高時，氧化速度就會加快，氧化所生成的物質(zhì)會增強對金屬的腐蝕性。

　　4.加速密封件老化變質(zhì)、壽命縮短、喪失密封性能，使系統(tǒng)嚴重泄漏。

　　密封材料使用溫度范圍

　　靜密封動密封

　　丁腈橡膠-30～+100 -30～+80

　　聚氨酯橡膠-30～+80 -20～+80

　　氟橡膠-30～+150 -30～+100

　　硅橡膠-60～+200一般不用

　　丁基橡膠-20～+130 -20～+80

　　乙丙橡膠-30～+120 -30～+100

　　聚四氟乙烯-100～+260 -100～+260

　　(表一)

　　表一所示的是密封的使用溫度范圍，橡膠密封件的使用壽命一般大于1000h，跟油溫有直接的關系。若油溫越高，會使橡膠材質(zhì)加速老化，致使密封件唇部磨損劇烈，造成系統(tǒng)泄漏。

　　5.易產(chǎn)生雜質(zhì)

　　油溫過高，容易汽化，使水分蒸發(fā)，元件易產(chǎn)生穴蝕。油液氧化形成膠狀沉積物，堵塞過濾器濾芯和液壓閥內(nèi)阻尼孔，使系統(tǒng)工作不正常。

　　二.油溫過高的原因

　　1.油的品種和粘度等級不符合要求。

　　每個品種的液壓油，都適應工作在不同環(huán)境的液壓系統(tǒng)中。例如：長時間運轉的液壓系統(tǒng)，應使用L-HM抗磨液壓油。

　　2.液壓油污染嚴重

　　由于內(nèi)部和外部存在的客觀條件，在環(huán)境比較惡劣區(qū)域(灰塵大、潮濕地區(qū))，液壓系統(tǒng)工作時間越長，油液中越容易混入雜質(zhì)和污物，繪破壞液壓元件配合表面的精度，增加泄漏，嚴重時使元件壽命短。尤其是當污物通過濾油器時，會被吸附在濾油器內(nèi)的濾芯上，造成吸油阻力和能耗增加，引起油溫升高。

　　3.油箱內(nèi)液面過低

　　油箱內(nèi)油量太少，液壓系統(tǒng)就沒有足夠的流量將系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的熱量帶走，導致油溫升高。

　　4.系統(tǒng)中混入空氣

　　低壓狀態(tài)下，空氣在油中形成很多小氣泡，當其運動到高壓區(qū)時，這些小氣泡將被高壓油瞬間擊碎，受到**具壓縮而破碎的氣泡會釋放出大量的熱量，引起油溫升高。

　　5.濾油器堵塞

　　類型特點過濾精度/mm壓差/MPa用途

　　網(wǎng)式結構簡單，通油性能好，可清洗但過濾精度低0.1 0.025一般裝在液壓泵吸油管路上,保護油泵.

　　線隙式濾芯由金屬絲繞制而成,過濾能力大,但不宜清洗. 0.03-0.1 0.02-0.06一般用于低壓(小于2.5 MPa的回路或輔助回路)

　　紙質(zhì)濾芯由酚醛樹脂或木漿的微孔濾紙組成,易阻塞,不易清洗. 0.005-0.03 0.35用于精過濾,可在38 Mpa高壓下工作.

　　油液經(jīng)過過濾器時產(chǎn)生壓力降，其值與油液的流量、粘度和混入油液的雜質(zhì)數(shù)量有關。產(chǎn)生的壓差越大，說明濾網(wǎng)已嚴重堵塞，油液通過的流量減少，使油溫升高。

　　系統(tǒng)類別潤滑系統(tǒng)傳動系統(tǒng)伺服系統(tǒng)特殊要求系統(tǒng)

　　壓力/MPa 0～2.5≤7＞7≥35≤21≤35

　　顆粒度/μm≤100≤25≤5≤5≤1

　　可見，越是高效能的液壓系統(tǒng)，所需求的過濾精度也就越高，當雜質(zhì)和灰塵過多被吸附在濾芯上時，將造成吸油阻力增大。

　　6.冷卻循環(huán)系統(tǒng)工作不良

　　冷卻器分為風冷式和水冷式，目前本鋼各單位的液壓站所用的大多為水冷式。液壓系統(tǒng)的能量轉化和傳遞過程中會產(chǎn)生能量損失。如機械能和液壓能轉化成熱能，冷卻器的作用就是把這些熱能導出。

　　種類特點冷卻效果

　　蛇形管式結構簡單、直接裝在油箱中散熱面積小，油的運動速度很低，散熱效果很差。

　　列管式水從管內(nèi)流過、油從筒體內(nèi)管間流過、強化冷卻效果散熱效果好

　　波紋板式利用板片人字波紋結構交錯排列形成的接觸點，使液流在流速不高的情況下形成紊流，提高散熱效果。散熱效果好

　　翅板式采用水管外面通油，油管外面裝橫向或縱向的散熱翅片，增加的散熱面積達光管的8-10倍。冷卻效果比普通冷卻器提高數(shù)倍

　　冷卻器在使用一段時間后，由于水質(zhì)處理較差，一些沉淀物積附于冷卻管或冷卻板的表面，越積越多并逐漸將冷卻水管管徑變小乃至堵塞，阻止了冷卻水對油的冷卻傳遞作用。

　　8.零部件磨損嚴重

　　液壓缸的缸筒與活塞、液壓閥的閥芯與閥體、泵類(如齒輪泵的齒輪與泵體和側板、柱塞泵的柱塞與缸筒)之間都是靠間隙密封的，這些元件的磨損將會引起內(nèi)部泄露的增加因而引起油溫升高。

　　9.系統(tǒng)調(diào)定壓力過高或溢流閥調(diào)定壓力低于液壓泵輸出壓力

　　10.環(huán)境因素影響

　　天氣太熱或液壓站附近有熱源，輻射熱大，會使油溫升高。

　　三.預防措施

　　1.合理選用油液的牌號，對一些有特殊要求的設備應選用專用液壓油。長時間高負荷運轉、換油時間較長時，應選用性能好的抗磨液壓油，目前本鋼各單位的液壓系統(tǒng)大多使用L-HM型46號液壓油。

　　產(chǎn)品符號組成、特性和主要應用介紹粘度等級適用溫度

　　L-HH不加添加劑或加有少量抗氧劑的精致礦油，抗氧和防銹性能較差，用于低壓或簡單機具的液壓系統(tǒng)15、22、32、46、68、100、150 0 -80℃

　　L-HL中性油，加入抗氧、防銹、抗泡等添加劑調(diào)和而成。具有良好的防銹及抗氧化安定性，使用壽命較機械油長1倍以上，主要應用于機床和其他設備的低壓齒輪泵系統(tǒng)。15、22、32、46、68、100、0 -80℃

　　L-HM具有良好的抗磨性，在中高壓條件下能使摩擦面具有一定的油膜強度，降低摩擦和磨損，有良好的潤滑性、防銹性和抗氧化安定性，適用于各種液壓泵的中、高壓液壓系統(tǒng)。15、22、32、46、68、100、150 10 -60℃

　　L-HV適用于環(huán)境溫度變化較大和工作條件惡劣的低、中、高壓液壓系統(tǒng)。15、22、32、46、68、100、150 0 -60℃

　　L-HR適用于環(huán)境溫度變化較大和工作條件惡劣的低壓液壓系統(tǒng)。15、32、46、-20 -60℃

　　L-HS應用同L-HV油，但低溫粘度更小，適用于嚴寒區(qū)，也可四季通用。10、15、22、32、46 -40 -40℃

　　L-HFAE水包油型乳化液，低溫性、粘溫性和潤滑性差，但難燃性好，適用于煤礦液壓支架。7、10、15、22、32 5 -50℃

　　L-HFB油包水型乳化液，低溫性差，適用于冶金行業(yè)中、高壓，高溫和易燃場合的液壓系統(tǒng)。22、32、46、68、100 5 -50℃

　　2.對液壓介質(zhì)進行周期性的更換。液壓介質(zhì)在使用過程中，往往會因為乳化、熱反應等因素而變質(zhì)。所以，要進行周期性的更換，一般時間大約在一年左右，伺服系統(tǒng)在八個月左右。

　　介質(zhì)種類普通液壓油專用液壓油汽輪機油乳化液(水包油)乳化液(油包水)

　　更換周期/月6-12 6 12 2-3 12-18

　　3.設備初運轉時應向液壓泵的注油孔注油并手動盤動液壓泵與電機之間的聯(lián)軸器運轉幾圈，使泵中吸滿油液，以免吸入空氣或因缺少潤滑在高速旋轉狀態(tài)下產(chǎn)生熱量，使油溫升高甚至磨損元件。

　　4.選用適當?shù)睦鋮s器，冷卻器的選擇與功率損失有關。對現(xiàn)有設備和機器的功率損失測量，測量在一定時間里油溫的上升情況，從而根據(jù)油溫的上升計算出功率損失。例如：油箱容量為400L，油溫在兩個小時從20℃上升到70℃，環(huán)境溫度為30℃，期望油溫60℃，求其產(chǎn)生的熱功率？

　　Pv=損失功率(kw)

　　P01=當量冷卻功率(kw/k)

　　V=油箱容量(L)

　　P油=油密度(Kg/L)礦物油為0.915 Kg /L

　　C油=當量熱容量(KJ/kgk)礦物油為1.88 KJ/kgk

　　ΔT=系統(tǒng)中的油溫(℃)

　　t=運行時間(min)

　　T1=期望油溫(℃)

　　T3=環(huán)境溫度(℃)

　　建議考慮10%的安全余量，則當量冷卻功率

　　0.175KW/K的功率損失必須由冷卻器導出，才能保證系統(tǒng)油溫工作在正常溫度范圍內(nèi)。(在正常使用狀態(tài)下，一般油溫在35 -60℃范圍內(nèi))

　　5.定期更換濾芯，保證油液清潔，油路暢通。

　　6.系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)不宜過高，首先應滿足執(zhí)行元件所需要求，一般不超過額定壓力。系統(tǒng)溢流閥作為安全閥防止液壓系統(tǒng)過載，其設定壓力應比液壓泵輸出壓力高8﹪-10﹪。

　　7.液壓系統(tǒng)設備應具備良好的通風條件。

　　四.結束語

　　液壓技術向著高壓、高頻、快速響應、精確制導等方向發(fā)展,對介質(zhì)的要求也越來越高,故障排除也比較困難,但液壓系統(tǒng)80﹪的故障都是和液壓介質(zhì)有直接的關系。所以，液壓介質(zhì)的選用、日常的維護等就顯得十分重要。只有在這個基礎上，才能使液壓系統(tǒng)運轉的更穩(wěn)定，使用壽命更長?！?/p>

發(fā)表于 @ 2010年03月11日 20:40:00 |點擊數(shù)（）

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