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分析泵车液压系统发 热原 因及排除方法

发布时间:2017/09/27

  1、液压系统发热的原因混凝土泵是通过管道依靠压力输送 混凝土 的施工设备,混凝土泵 液压 系统 一般为高压大流量 系统。 从混凝土泵的使用调查中发现, 很多类型的混凝 土泵,在使用约40min后,液压系统的温度可高达60e,在使用约2h后,液压系统的 热平衡温度可高达70e以上而混凝土泵液
  压 系统 的正常 热平衡温度应在50e左右。因此,出现 了混 凝土泵液压系统的油温过 高问题即发热问题。
  混凝土泵液压系统的发热,直接影响混凝土泵的正常工作,发热现象所造成 危害,主要有以下几点:
  (1)工作液体的温 度升高后,使 工作液体的黏度下降,泵的泄漏增加,泵的实际流量有所下降;
  (2)液压系统及元件的密封件在 高温下变质,弹性变 性能力降低,使密封性能降低,甚至密封失效,使泄漏增加;
  (3)当液压阀件的阀芯、阀体材料不同、热膨胀系数不同时,阀芯、阀体之间因热 膨胀而出现阀芯卡 死现象,致 使混凝土泵不能工作;
  (4)工作液体的黏度下降时,使工作液体的润滑性能降低,液压元件的磨损加快,加速了元件的磨损 失效,缩短 了 元件的 使用寿命。
  为了 尽量避免上述现象的发 生,有些混凝土泵在使 用一定时间 后,不得不停下来,使系统降温,从而降低了混凝土泵的开机率,影响了施工进度。因此,应针 对系统发热原因,采取相应措施, 控制液 压系统的温度,保证 混凝土泵的 正常使用。
  混凝土泵液压系统发热 的主 要原因及排 除 方法
  液压系统 的发热按发热原因可分为两大类:一类是由于设计的原因 造成的发热;一 类是由于液压 元件 故障 或使用不 当的原因,造成的发热。显然,发热原因不同,其排除方 法也不 一样。
  3.1设计不合理,造成 液压系统的发热及其排除
  (1)液 压油的油号选 用不当,可能造成液 压系统的发热所选液压油在油温较低时,系统正常工作,但系统工 作一段时间后,油温升高,液压油黏度下降,造成系统内部泄漏增加,伴随泄漏的增加更促 使了油 温的上升,形成油温的恶性循环。解决的方法是:根据系统 的负载及正常工作温度要求,选择合适黏度的液压油。
  (2) 油箱设计不 合理,使液 压系统散热效 果降低系统发热 油箱的主要功能是储存液压油,但它同时兼有散热、沉淀杂质、分离水 分的作用。油箱设计不合 理,主要表现在两 个方面: 一是油箱体积设计过小, 由于混凝土泵 属移动型液压设备,油箱体积一般为液压泵流量的一 倍左右,因此, 油箱散 热面积及储油量 均较小;二是有 些油箱在结构上设计不 合理,吸油管口和回油管口较近,中间又不设隔板,从 而缩短了油液在油箱内的冷却循环及沉 淀杂质的路径,甚 至造成大部分 回油 直接进入吸 油管,使油箱的散热效 果降低,油温升高。解决方法是:适当增加油箱体积,使油箱体积为(1125~115)Q,并尽量加大吸油管口与 回 油管口之间 的距离,吸、回油管之 间应设 置 隔 板, 以确保 油 箱应有 的散热 功率。
  (3)散热流量较小,冷却器安装位置不合理,使系统散热能力降低混凝土泵的冷却方式有风冷和水冷两种,用户 可根 据实际情况选用,但一般采用风冷较多。有些混凝 土 泵因考虑冷 却器的承压要 求,将冷却器 设置 在搅拌系统的回油路上,仅对搅拌系统的油 液进 行冷却, 因搅拌系统流量 较小,因此整个系统冷却效果差,使系统发热。解决的方法: 一是可采用独立 冷 却回路,提高冷却效果。二是将冷 却器设置 在系统总回油路上,以加大散热流量,提高冷却效果,但 此时应 注意两个 问题,第一 个问 题是冷却风扇的转速,冷却风扇的转速不能过低,否则将降低冷却效果, 可采用电动 机驱 动风扇,或在总回油路上设置 一低 压驱动马达, 使马达转速与散热流 量 相匹配,同时还可解决主回路压力冲击对冷却器承压能力的影响;第二个问题是 如采用电动机驱 动风扇,主系统的 压力冲击对冷却器承压能力的影响,此时,可在回油路上与冷却器并装一 个低压溢流保护阀 或 单向阀对冷却器进 行最高承压保护。
  (4)液压 元件选型不当,造成 系统发 热混凝土泵液压系 统一般为高压大流 量系统, 如果系统中的液压元件,主要是换向阀、溢流阀和顺序 阀规格 选 用不合理,不能满足大流 量要 求,从而在使用中,使阀口液流流速过高,造成较大 的压力损失而使油温升高,因此, 液压 系统设计 中在进行液压元件选型设计时,一定要根据液压元件所承 受 的最高工作压力、所通过的最大流量以及所要求 的压力和流量调 整范 围进行元件的选择, 尽量减少 阀口压力 损失,从而 减少由于液 压元件规格 选用 不合理而造成的系统发热。
  (5)管路设计、安装不合理, 造成压力损耗大,使压力能转换成热能在液压系统 设计中,管路的设计与安装不能忽视,各管路管径应严格按 其工作压力和通过流量进行设计,避免管径设计过小,造成流速过高,沿程压力损失过大,引起发热。同时,还应注意管 路的安装,既 要做到外观 整齐,又要避免管路集聚及管路的急转弯,影响管路的自然散热或 造成局部压力损失过大引起发热。
  3.2因液压系统使用不当或元件故障,造成液 压系 统 的发热及其排除
  (1)油箱内液压油油面低于最低液面,使油箱散热功率降低 混凝土泵在使用过程 中,要随时观察油 箱内 液压油的油 面高度,始终保持液压油油 面高度在正常油位范围内,从而保 证油箱 的 散热效果,当油箱内液压 油油面低于最 低液面时, 要及时向油箱内注油。
  (2)冷却器冷却效 果降低,使油液温升,系统发热 冷却器 冷却效果降低,可能由以下原因引起:a1冷却器内部堵塞 或表面污物较多,造 成冷却器安全装置开启,冷却器过流量降低,使散热流量减少,或冷却器通风不良,使冷却器 的 冷却传热系数降低,冷却效果降低,因此,混凝土泵在使 用中一 定要定 期检查,疏通冷却器,定期对冷却器表面污物进行清除,保证冷 却器的内部畅通和外部清洁,以保证冷却器的冷却效果。b1冷却器安全阀或单向阀 的开启压 力低于标准值,使冷却器安全保护装置在冷 却器未堵塞 时开启,产生溢流分流,使冷却 器散 热流量 减少,因此, 冷却 器在使用前,一定要正确调整安全保护装置的开启压力,在使用中 要定期检查、校正 安全保护装置的开启压力值。
  (3)液压系统压 力调整不当, 造成系统发热在混凝土 泵液压 系统中,由于性能要求,系统中往往设有安全阀、溢流阀和顺序阀等。若安全阀 的压力调的过低,安全 阀将频繁开启,产生溢流损失,造成系统发热;若压力调整过高,又会使系统内泄漏增加,使系统发热,因此,应按液压系 统的负载要求,正确计算和调整安全阀和压力值,从而保证系统在 规定的压力范 围内工作。当混凝土泵 泵送系统主回路为闭式系统时,泵送 系统中必须设热交换回路,热交换回路 中溢流阀的设定压力应引起重视,设定压力过低,会使泵送液压缸换向冲击增加,设定压力过高,会 使溢流损失过大,系统温升过高。因此,应合理确定热交换回路溢流阀的调 整压 力值,一般该 溢流阀的调整值为(1~115)MPa,泵送系统 补油回路的工作压力为215MPa。当混凝土泵液压系统中设置顺序阀 时,一 定要了解顺序阀的工 作特点,正确调整顺序阀 的工作压力。如果内控式 顺序 阀的 调整压力过高,当工作液压缸 的工作压力低于其调整压力时,顺序阀阀口存在压力损失,引起温升,造成系统发热,合 理确定内 控式顺序阀 的设定压力,可使工作 缸 的工作压 力高于顺序阀的开启压力,顺序阀工作时,阀口将全开,阀口基本无压力损失,从而避免了由于顺序阀设定压力不当而造成 的系统发热。
  (4)内泄增加,可使油温升高,系统发热混凝土泵液压系统的内泄,包括液压泵、液压缸、液压马达和液压阀的 内泄,压力油 在泄 漏过程中,压力下降,温度升高。如果 系统的内泄增加,会 引起油温升高,系统过热,严重时,会使系统压力下降,泵送无力,泵送排量降低,搅拌无力,搅拌转速下降等。因此,要定期检查这些元件,定期更换相应的密封元件,及时对已损坏、拉 伤的 零件进行更换或修理,甚 至更换相应的液压元件,从而避 免由于元件泄漏而造成的系统发热。
  混凝 土泵液压系统在使用过程中的发热问 题已成为不可忽 视的问题之一,由于液压系统 的发热,将导致混凝土泵 许多故障的发 生。对于混凝 土泵生产 厂家,应力求从设计入手,把其液压系统的发热降 低至最低值,这样不仅可提高用户混 凝 土泵的开机率和延 长其使用寿命,而且可节能和 降 低维护费用;对于混凝土泵用户,应 力求从 使用维护入手,严格按生产厂家的要 求,正确使用、调试、检查、维护混凝土泵,以减 少故障率和减少因使用不 当而引起的系统发热。总之,对发热产 生的不同 原因,采取一定措施后,可以控制或减轻液压系统的发热,提高混 凝土泵的开机率和延长使用寿命。
 

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