2022年液压系统油温过高的危害及预防 .pdf

液压系统油温过高的危害及预防液压系统的工作介质除了传递能量外，还起着润滑、防锈、冲洗系统内的污染物质并带走热量等许多重要的作用。一.系统中油温过高的危害1.液压油的粘度下降液压油的粘度随温度的变化而变化，温度过高液压油的粘度会下降，容易产生泄漏，使容积效率降低。同时，润滑性能变差，因而造成磨损加剧，甚至发生烧结现象。2.液压系统的零件因过热而膨胀由于系统各组成部分的线胀系数、受热和散热条件不尽相同，各部分受热膨胀情况也不完全一样，因而产生的变形也不同，很可能会破坏相对运动的零件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增加，使阀芯易卡死。同时，高温使润滑油膜变薄，机械磨损增加，造成元件中的精密配合面因过早磨损而失效甚至报废。3.破坏了油液的氧化安定性和热安定性氧化安定性：是指液体抵抗与含氧物(特别是空气 )起化学反应的能力。热安定性：是液体在高温下抵抗化学反应的能力。油液在使用过程中，由于受到热、氧和金属材料等的影响而发生氧化，使油液变质。当温度、压力增高时，氧化速度就会加快，氧化所生成的物质会增强对金属的腐蚀性。4.加速密封件老化变质、寿命缩短、丧失密封性能，使系统严重泄漏。密封材料使用温度范围静密封动密封丁腈橡胶 -30+100 -30+80 聚氨酯橡胶 -30+80 -20+80 氟橡胶 -30+150 -30+100 硅橡胶 -60+200 一般不用丁基橡胶 -20+130 -20+80 乙丙橡胶 -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温度范围，橡胶密封件的使用寿命一般大于1000h，跟油温有直接的关系。若油温越高，会使橡胶材质加速老化，致使密封件唇部磨损剧烈，造成系统泄漏。5.易产生杂质油温过高，容易汽化，使水分蒸发，元件易产生穴蚀。油液氧化形成胶状沉积物，堵塞过滤器滤芯和液压阀内阻尼孔，使系统工作不正常。二.油温过高的原因1.油的品种和粘度等级不符合要求。每个品种的液压油，都适应工作在不同环境的液压系统中。例如：长时间运转的液压系统，应使用L-HM 抗磨液压油。2.液压油污染严重由于内部和外部存在的客观条件，在环境比较恶劣区域(灰尘大、潮湿地区 )，液压系统工作时间越长，油液中越容易混入杂质和污物，绘破坏液压元件配合表面的精度，增加泄漏，严重时使元件寿命短。尤其是当污物通过滤油器时，会被吸附在滤油器内的滤芯上，造成吸油阻力和能耗增加，引起油温升高。3.油箱内液面过低油箱内油量太少，液压系统就没有足够的流量将系统内部产生的热量带走，导致油温升高。4.系统中混入空气低压状态下，空气在油中形成很多小气泡，当其运动到高压区时，这些小气泡将被高压油瞬间击碎，受到极具压缩而破碎的气泡会释放出大量的热量，引起油温升高。5.滤油器堵塞类型特点过滤精度 /mm 压差 /MPa 用途网式结构简单，通油性能好，可清洗但过滤精度低0.1 0.025一般装在液压泵吸油管路上,保护油泵 . 线隙式滤芯由金属丝绕制而成,过滤能力大 ,但不宜清洗 . 0.03-0.1 0.02-0.06一般用于低压 (小于 2.5 MPa 的回路或辅助回路 ) 纸质滤芯由酚醛树脂或木浆的微孔滤纸组成,易阻塞,不易清洗 . 0.005-0.03 0.35用于精过滤 ,可在 38 Mpa 高压下工作 . 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 油液经过过滤器时产生压力降，其值与油液的流量、粘度和混入油液的杂质数量有关。产生的压差越大，说明滤网已严重堵塞，油液通过的流量减少，使油温升高。系统类别润滑系统传动系统伺服系统特殊要求系统压力 /MPa 02.57 7352135颗粒度 /m 10025551可见，越是高效能的液压系统，所需求的过滤精度也就越高，当杂质和灰尘过多被吸附在滤芯上时，将造成吸油阻力增大。6.冷却循环系统工作不良冷却器分为风冷式和水冷式，目前本钢各单位的液压站所用的大多为水冷式。液压系统的能量转化和传递过程中会产生能量损失。如机械能和液压能转化成热能，冷却器的作用就是把这些热能导出。种类特点冷却效果蛇形管式结构简单、直接装在油箱中散热面积小，油的运动速度很低，散热效果很差。列管式水从管内流过、油从筒体内管间流过、强化冷却效果散热效果好波纹板式利用板片人字波纹结构交错排列形成的接触点，使液流在流速不高的情况下形成紊流，提高散热效果。散热效果好翅板式采用水管外面通油，油管外面装横向或纵向的散热翅片，增加的散热面积达光管的8-10 倍。冷却效果比普通冷却器提高数倍冷却器在使用一段时间后，由于水质处理较差，一些沉淀物积附于冷却管或冷却板的表面，越积越多并逐渐将冷却水管管径变小乃至堵塞，阻止了冷却水对油的冷却传递作用。8.零部件磨损严重液压缸的缸筒与活塞、液压阀的阀芯与阀体、泵类(如齿轮泵的齿轮与泵体和侧板、柱塞泵的柱塞与缸筒)之间都是靠间隙密封的，这些元件的磨损将会引起内部泄露的增加因而引起油温升高。9.系统调定压力过高或溢流阀调定压力低于液压泵输出压力10.环境因素影响天气太热或液压站附近有热源，辐射热大，会使油温升高。三.预防措施1.合理选用油液的牌号，对一些有特殊要求的设备应选用专用液压油。长时间高负荷运转、换油时间较长时，应选用性能好的抗磨液压油，目前本钢各单位的液压系统大多使用L-HM 型 46 号液压油。产品符号组成、特性和主要应用介绍粘度等级适用温度L-HH 不加添加剂或加有少量抗氧剂的精致矿油，抗氧和防锈性能较差，用于低压或简单机具的液压系统15、22、32、46、68、100、150 0 -80L-HL 中性油，加入抗氧、防锈、抗泡等添加剂调和而成。具有良好的防锈及抗氧化安定性，使用寿命较机械油长1倍以上，主要应用于机床和其他设备的低压齿轮泵系统。15、22、32、46、68、100、0 -80L-HM 具有良好的抗磨性，在中高压条件下能使摩擦面具有一定的油膜强度，降低摩擦和磨损，有良好的润滑性、防锈性和抗氧化安定性，适用于各种液压泵的中、高压液压系统。15、22、32、46、68、100、150 10 -60L-HV 适用于环境温度变化较大和工作条件恶劣的低、中、高压液压系统。15、22、32、46、68、100、150 0 -60L-HR 适用于环境温度变化较大和工作条件恶劣的低压液压系统。15、32、46、-20 -60L-HS 应用同 L-HV 油，但低温粘度更小，适用于严寒区，也可四季通用。10、15、22、32、46 -40 -40L-HFAE 水包油型乳化液，低温性、粘温性和润滑性差，但难燃性好，适用于煤矿液压支架。7、10、15、22、32 5 -50L-HFB 油包水型乳化液，低温性差，适用于冶金行业中、高压，高温和易燃场合的液压系统。22、32、46、68、100 5 -502.对液压介质进行周期性的更换。液压介质在使用过程中，往往会因为乳化、热反应等因素而变质。所以，要进行周期性的更换，一般时间大约在一年左右，伺服系统在八个月左右。介质种类普通液压油专用液压油汽轮机油乳化液(水包油 )乳化液 (油包水 ) 更换周期 /月 6-12 6 12 2-3 12-18 3.设备初运转时应向液压泵的注油孔注油并手动盘动液压泵与电机之间的联轴器运转几圈，使泵中吸满油液，以免吸入空气或因缺少润滑在高速旋转状态下产生热量，使油温升高甚至磨损元件。4.选用适当的冷却器，冷却器的选择与功率损失有关。对现有设备和机器的功率损失测量，测量在一定时间里油温的上升情况，从而根据油温的上升计算出功率损失。例如：油箱容量为400L，油温在两个小时从20上升到 70，环境温度为30，期望油温60，求其产生的热功率？Pv=损失功率 (kw) P01=当量冷却功率 (kw/k) V= 油箱容量 (L) P 油=油密度 (Kg/L) 矿物油为 0.915 Kg /L C 油=当量热容量 (KJ/kgk) 矿物油为 1.88 KJ/kgk T=系统中的油温 () 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - t=运行时间 (min) T1=期望油温 () T3=环境温度 () 建议考虑 10%的安全余量，则当量冷却功率0.175KW/K 的功率损失必须由冷却器导出，才能保证系统油温工作在正常温度范围内。(在正常使用状态下，一般油温在35 -60范围内 ) 5.定期更换滤芯，保证油液清洁，油路畅通。6.系统压力调节不宜过高，首先应满足执行元件所需要求，一般不超过额定压力。系统溢流阀作为安全阀防止液压系统过载，其设定压力应比液压泵输出压力高8-10。7.液压系统设备应具备良好的通风条件。四.结束语液压技术向着高压、高频、快速响应、精确制导等方向发展,对介质的要求也越来越高,故障排除也比较困难,但液压系统80的故障都是和液压介质有直接的关系。所以，液压介质的选用、日常的维护等就显得十分重要。只有在这个基础上，才能使液压系统运转的更稳定，使用寿命更长。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -