液壓系統(tǒng)油溫高的原因分析及解決措施

劉闖

（山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司，山東日照276827）

液壓系統(tǒng)油溫高的原因分析及解決措施

劉闖

（山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司，山東日照276827）

針對液壓站油溫升高問題，通過液壓泵調(diào)節(jié)、系統(tǒng)壓力設(shè)定、液壓元件故障、液壓附件故障等方面的分析，找出引起油溫升高的原因，并給出相應(yīng)的處理辦法。

恒壓變量泵；油溫高；液壓站；內(nèi)泄漏

0 前言

恒壓變量泵作為液壓系統(tǒng)的動力輸出單元，具有控制靈活，輸出壓力大，壓力運(yùn)行平穩(wěn)、低噪聲、輸出功率大等諸多優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于冶金液壓系統(tǒng)高壓重載場合。恒壓變量泵液壓系統(tǒng)在使用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)的典型故障現(xiàn)象是液壓站油溫升高，油溫過高會引發(fā)液壓系統(tǒng)的一系列故障，在設(shè)備的使用維護(hù)過程中必須予以重視。

1 液壓站油溫過高的危害

液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)液壓油的適用溫度一般在30～50℃，系統(tǒng)油溫過高將直接影響系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行和功能實現(xiàn)，并對系統(tǒng)元件造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞。

（1）液壓油溫高，將使液壓油的黏度降低，泵的容積效率下降，輸出流量變小，影響執(zhí)行元件的工作速度；油液黏度降低使油液流進(jìn)節(jié)流孔或閥口的流速增大，使原有執(zhí)行元件調(diào)節(jié)好的速度發(fā)生改變，影響系統(tǒng)控制精度。

（2）過高的油溫會加劇液壓系統(tǒng)中密封，液壓軟管等橡膠制品的老化，導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重的漏油事故，增加生產(chǎn)成本并造成環(huán)境污染。

（3）過高的油溫將加劇液壓油的氧化，導(dǎo)致油品變質(zhì)，容易產(chǎn)生絮狀物等雜質(zhì)顆粒，堵塞液壓元件的阻尼孔，節(jié)流孔，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（4）油溫升高，使液壓元件產(chǎn)生熱變形，液壓閥閥芯、閥套等元件受熱膨脹，配合間隙減小，影響液壓閥的正常動作，增加閥芯、閥套磨損，嚴(yán)重時甚至卡死不動。

2 原因分析及解決措施

2.1 恒壓變量泵流量調(diào)節(jié)不當(dāng)

冶金系統(tǒng)中常用的恒壓變量泵，如力士樂A4VSO系列，一般都有機(jī)械調(diào)節(jié)限制流量裝置，限制泵的最大、最小輸出流量。恒壓變量泵出廠時，最大最小流量均已調(diào)節(jié)完成，使用過程中無特殊情況不需要調(diào)節(jié)。如果后期使用調(diào)節(jié)不當(dāng)，流量在變量泵輸出壓力達(dá)到泵調(diào)定壓力時不為零，仍有較大流量輸出，液壓能轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致油溫的升高。解決對策：檢查流量機(jī)械調(diào)節(jié)旋鈕，正確調(diào)節(jié)恒壓變量泵最大最小流量調(diào)節(jié)裝置，使最小流量在泵達(dá)到設(shè)定壓力后，輸出流量接近為零。

2.2 泵出口溢流閥壓力設(shè)置不正確

泵出口溢流閥的作用是對系統(tǒng)限壓，在系統(tǒng)壓力異常升高時起到安全保護(hù)作用。溢流閥壓力設(shè)定應(yīng)略高于泵出口調(diào)定壓力，如果泵出口系統(tǒng)溢流閥壓力設(shè)定低于泵輸出設(shè)定壓力，則恒壓變量泵達(dá)不到自身設(shè)定壓力而有大流量輸出，輸出的大流量由溢流閥溢流，導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)熱，液壓站油溫升高。解決對策：檢查泵設(shè)定壓力和系統(tǒng)溢流閥設(shè)定的壓力，合理調(diào)節(jié)泵出口安全溢流閥的壓力，保證安全溢流閥的溢流壓力高于恒壓變量泵調(diào)定的壓力，一般溢流閥調(diào)定壓力應(yīng)高于泵設(shè)定壓力的10%～20%。

2.3 液壓元件故障

（1）動力元件。恒壓變量柱塞泵長期運(yùn)行中，泵體內(nèi)部元件缸筒與柱塞之間，缸筒與配流盤、滑靴與斜盤之間，會出現(xiàn)不同程度的磨損導(dǎo)致間隙變大，在油液清潔度達(dá)不到要求的情況下，磨損更為嚴(yán)重。內(nèi)部元件磨損導(dǎo)致泵的容積效率下降，內(nèi)泄量增大。內(nèi)泄量增大，導(dǎo)致泵的功率損耗和產(chǎn)生的能量損耗，導(dǎo)致系統(tǒng)溫度升高。解決對策：液壓泵內(nèi)泄量增大，容積效率降低，泵輸出流量變小，表現(xiàn)在執(zhí)行元件可能會使執(zhí)行元件速度變慢；通過觀察泵泄油管路的流量，會發(fā)現(xiàn)泄油管發(fā)熱明顯，流量明顯增大。如果液壓泵的內(nèi)泄量不能滿足執(zhí)行元件流量需求或系統(tǒng)油溫難以控制在合理溫度范圍，需及時更換液壓泵。

（2）液壓控制元件。液壓系統(tǒng)中重要的控制元件，各種液壓閥，由于長期使用閥芯與閥套磨損導(dǎo)致配合間隙的變大，導(dǎo)致內(nèi)泄。解決對策：控制閥內(nèi)泄增大，表現(xiàn)為閥體升溫明顯，常用的換向閥如果處于中位出現(xiàn)比較嚴(yán)重的內(nèi)泄，會引起液壓執(zhí)行元件的誤動作。對于液壓系統(tǒng)，尤其高壓使用三通減壓溢流閥如果出現(xiàn)內(nèi)泄或設(shè)置壓力不當(dāng)，油溫升高非常明顯，排查故障時需要重點關(guān)注。控制閥引起油溫升高的解決辦法是及時更換零件或整體更換。

（3）液壓執(zhí)行元件。液壓系統(tǒng)最常用的執(zhí)行元件液壓缸如出現(xiàn)內(nèi)漏，尤其在設(shè)備運(yùn)行過程中，某一液壓回路液壓缸需要保持一定位置，控制系統(tǒng)電磁閥長時間得電，就會出現(xiàn)液壓缸一腔一直有高壓油，如果這臺液壓缸出現(xiàn)嚴(yán)重內(nèi)漏，會造成液壓缸內(nèi)部串油，使液壓泵一直有流量輸出，大量的流量輸出，必定會使大量的液壓能損失轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致油溫升高。解決對策：液壓缸通入壓力油后保壓測試或者液壓缸一端油口接通高壓油，同時打開液壓缸另一端油口，檢查液壓缸內(nèi)部密封效果，如有內(nèi)漏及時更換液壓缸或修復(fù)損壞的密封。

2.4 液壓站輔件故障

（1）冷卻器堵塞。液壓站常采用板式換熱器水冷方式進(jìn)行換熱冷卻。在長時間使用過程中，由于循環(huán)水內(nèi)雜質(zhì)沉淀，換熱器內(nèi)部水垢淤積導(dǎo)致循環(huán)冷卻水通道堵塞，影響冷卻效果。解決對策：定期檢查冷卻系統(tǒng)換熱器進(jìn)出油口油溫差及和冷卻水進(jìn)出口溫差，如有異常，及時清理換熱器板片內(nèi)部污垢或更換新備件。

（2）過濾器堵塞。液壓油中含有的雜質(zhì)、鐵屑等固體顆粒通過過濾器時吸附在濾芯上，對于泵入口濾芯會造成吸油阻力增大，導(dǎo)致油溫升高；液壓站循環(huán)過濾器濾芯堵塞會造成泵前后壓差變大，導(dǎo)致循環(huán)泵的負(fù)載增加，容積效率降低，機(jī)械損耗增加，造成油溫升高。解決對策：增加濾芯堵塞報警裝置，及時發(fā)現(xiàn)濾芯堵塞，控制油品清潔度，選擇合適精度濾芯并定期更換。

2.5 環(huán)境溫度的影響

冶金行業(yè)的熱源較多，很多液壓站設(shè)置在地下油庫，夏季氣溫較高，如果地下室通風(fēng)不良導(dǎo)致周圍環(huán)境溫度較高，會引起液壓系統(tǒng)有明顯的溫升。控制措施：做好地下液壓站周圍自然通風(fēng)，必要時使用風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)，降低環(huán)境溫度。

3 結(jié)語

液壓站油溫升高原因，應(yīng)從多方面考慮后做出判斷，有時油溫升高是某一種原因造成，有時可能是多種原因的疊加造成。在分析問題的過程中應(yīng)從油溫升高是由于壓力調(diào)節(jié)不當(dāng)、液壓元件故障造成發(fā)熱還是由于冷卻不良造成發(fā)熱等各方面分析原因，找出問題根源。冶金行業(yè)設(shè)備復(fù)雜，工況環(huán)境惡劣，液壓系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)油溫高的故障，這就要求液壓維護(hù)人員能夠熟練掌握液壓系統(tǒng)的原理，對液壓油溫升高做到預(yù)知預(yù)控，對于出現(xiàn)油溫升高故障能夠做到快速解決，避免事故的擴(kuò)大。

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［2］朱國強(qiáng).工程機(jī)械液壓系統(tǒng)高溫的原因[J].工程機(jī)械與維修，2010（2）：167.

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〔編輯 李波〕

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.03.47