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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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