電廠鍋爐液壓系統中液壓油超溫產生的原因及消除措施

宋振景

(山東電力建設第一工程公司,山東濟南 250131)

電廠鍋爐液壓系統中液壓油超溫產生的原因及消除措施

宋振景

(山東電力建設第一工程公司,山東濟南 250131)

基于現場的工作實踐經驗,就液壓系統中經常出現的液壓油超端溫的現場進行分析,找出原因,并提出改進措施。

液壓系統液壓油超溫原因措施

1 引言

液壓系統中油溫根據液壓油的特性應控制在30℃－50℃，最高不超過65℃，最低不低于15℃。由于液壓油的沾溫性，當液壓油超過65℃時，其粘度下降，對系統產生不良影響:如使液壓元件及系統內的泄漏量增加，密封裝置迅速老化、變質、喪失密封性，使油液變質，降低液壓油及液壓元件的使用壽命；液壓滑閥由于油液溫度升高，其粘度下降，使液壓滑閥產生液壓卡緊，使系統無法工作等危害。所以在液壓系統工作時，控制油溫顯得特別的重要。

2 液壓油溫升高的產生情況分析

一個簡單的液壓系統由油箱、原動機、液壓泵、溢流閥、過濾器、流量控制閥、方向控制閥、冷卻器、蓄能器、液壓油缸或液壓馬達組成。液壓油溫升主要來自兩個方面:a)在液壓系統工作時，在管道、接頭、控制閥件內流動摩擦產生熱量；b)液壓油在液壓泵內加壓壓縮產生熱量。

一般情況下，這兩個方面產生的熱量由液壓系統的輔助設備冷卻器來完成散熱，使液壓油油溫控制在合理的范圍內，但有時會出現以下情況會使液壓油油溫過高超過使用范圍:a)冷卻器故障；b)設備系統調整不當；c)液壓系統元件布置不當等。

圖1 液壓系統的卸荷

圖2 沒有充分的缷荷產生油溫

圖3 安置調速閥并增加一個單向閥

3 冷卻設備故障及消除方法

液壓系統的冷卻設備一般配備有強制風冷或水冷兩冷卻設備。

3.1 強制風冷設備主要出現的故障有換熱器表面臟污、風機不能按照油溫的變化適時啟動等

消除方法:a)換熱器表面臟污處理的方法是把表面的污跡清理干凈，保證換熱器的換熱效果；b)當液壓油的油溫上升到需要啟動風機時，而風機不啟動，需要電氣查找原因:風機電機是否帶電、風機設定的啟動溫度是否正確等故障原因。

3.2 水冷卻設備主要是以水為冷卻介質的表面換面換熱設備,它出現故障的原因主要是冷卻水量不足、換熱器表面臟污、溫控閥沒有在設定的溫度內打開等

圖4 液壓系統要求動作時間間歇時間長導致油升溫

消除方法:a)因水冷設備導致液壓油溫升高時，我們首先排查的應是水冷卻器的進回水溫度，如果進回水的溫差較大，說明進入冷卻器的水流量不足，增大冷卻水的流量即可；b)如果冷卻水的流量已達到設計的要求，而油溫還是達不到理想的效果，那就說明水冷卻器的表面被污染，拆開冷卻器進行清理回裝后，故障基本上能夠消除；c)目前為了節省能源，在冷卻器的進水管道上增加了溫度控制閥，有時在調試時，溫度控制閥的控制開啟溫度設定過高，也是導致液壓油溫升高的原因，這樣把溫度控制閥的控制開啟溫度降低后，故障基本消除；d)有時溫度控制閥自身損壞無法正常開啟也是其中原因之一，更換后系統基本正常。

4 設備系統調整不當及修正

4.1 設備系統調整不當的現象

在液壓系統中，為了使液壓泵驅動電機不頻繁啟閉，讓液壓泵在接近零壓的情況下運轉，以減少功率損失和系統發熱，延長液壓系統設備及液壓油的使用壽命，這就是液壓系統的卸荷。見圖1。

這是典型的液壓系統的動力部分及液壓動力的控制部分。在液壓系統初步的調式時，一定要讀熟整個液壓系統，并對各液壓部件的承壓能力進行確認，在調節各控制閥件時絕對不能超過銘牌的壓力。從圖1中可以看出，液壓泵是單向變量泵，在此類系統中如果溢流閥PR調整的壓力值小于液控二位二通閥DR的設定值，則液壓執行機構的壓力由PR閥來平衡，在液壓執行機構不需要液壓油時，為了保證系統壓力，PR閥打開平衡系統壓力，液壓泵不卸荷，這時從PR閥中溢流的液壓油將產生大量的熱量，使整個液壓系統的液壓油溫度升高。

4.2 處理方法

正確的方法是將PR溢流閥在此系統中當作系統的安全閥使用，用DR閥來調整系統所需的最高壓力，當系統達到設定的壓力時，DR閥左通變量油泵的斜盤緩慢的關閉，使液壓泵卸荷。在調整兩個閥的壓力值時PR一般比DR閥高系統整定壓力的10%。

5 液壓系統元件布置不當

5.1 第一種現象

個別的液壓系統工作一段時間后，油液溫升過高影響系統的正常工作，其原因為液壓執行元件停止工作時系統沒有充分的缷荷，液壓泵輸出壓力油全部通過控制元件流回到油箱，損失的壓力能轉換為熱能，使液壓油溫度升高。(見圖2)在液壓缸回程時，換向閥左位，回油也要經過節流閥回油箱，其節流損失也使油溫升高。這說明在設計布置節流閥時沒有充分考慮好節流調速閥的位置。

處理措施:如圖3所示，在液壓缸的有桿腔與電磁換向閥之間安置調速閥，并增加一個單向閥，使其與調速閥并聯，達到油缸快退時進油路經單向閥直接進入液壓缸的有桿腔，實現快退動作，可避免油液溫升過高。

5.2 第二種現象

某些液壓系統要求動作時間間歇時間長，執行元件需要高速運動，當液壓缸停止動作時，液壓泵的出口壓力時高時低，不能持續卸荷，使系統功耗大油溫持續升高(見圖4)。

處理措施:這是由于回路中某個元件或是管路存在泄漏，外控順序閥反復啟閉引起的。因此選用先導式溢流閥來代替上圖中的順序閥，執行元件間歇時，先導溢流閥打開，使溢流閥內部保持通路，使液壓泵處于持續的卸荷狀態，使系統油溫保持穩定。(見圖5)

5.3 第三種現象

在液壓系統中，溢流閥排油管與液壓泵吸油管相連或布置較近，這樣系統排出的熱油沒有經過冷卻就由泵排到系統中，使系統油溫持續升高，形成惡性循環，最終導致元件或系統故障。

處理措施:避免溢流閥排油管與液壓泵吸油管的相連或布置較近。

6 結語

液壓設備采用油作為傳動介質，因此液壓元件有自我潤滑的作用，有較長的使用壽命。目前液壓元件標準化、系列化，便于設計制造和推廣，在發電廠中應用比較的廣泛，如輸煤系統的斗輪機、翻車機、帶式輸送機的液壓拉緊裝置、撈渣機的液壓驅動、尾部漲緊、風機葉片的液壓調節系統等，但是液壓系統的故障比較難查找，對檢修操作人員的技術水平要求較高。