天津尤納斯特液壓機(jī)械有限公司
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簡(jiǎn)述液壓缸在混凝土泵液壓系統(tǒng)發(fā)熱中的應(yīng)用1
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混凝土泵是通過管道依靠壓力輸送混凝土的施工設(shè)備，混凝土泵液壓系統(tǒng)一般為高壓大流量系統(tǒng)，在應(yīng)用期間也對(duì)液壓缸的特性有了較高的要求。從混凝土泵的使用調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，很多類型的混凝土泵，在使用約40min后，液壓系統(tǒng)的溫度可高達(dá)60e，在使用約2h后，液壓系統(tǒng)的熱平衡溫度可高達(dá)70e以上而混凝土泵液壓系統(tǒng)的正常熱平衡溫度應(yīng)在50e左右。因此，出現(xiàn)了混凝土泵液壓系統(tǒng)的油溫過高問題即發(fā)熱問題。
混凝土泵液壓系統(tǒng)發(fā)熱現(xiàn)象的危害
混凝土泵液壓系統(tǒng)的發(fā)熱，直接影響混凝土泵的正常工作，發(fā)熱現(xiàn)象所造成危害，主要有以下幾點(diǎn)：(1)工作液體的溫度升高后，使工作液體的黏度下降，泵的泄漏增加，泵的實(shí)際流量有所下降;(2)液壓系統(tǒng)及元件的密封件在高溫下變質(zhì)，彈性變性能力降低，使密封性能降低，甚至密封失效，使泄漏增加;(3)當(dāng)液壓閥件的閥芯、閥體材料不同、熱膨脹系數(shù)不同時(shí)，閥芯、閥體之間因熱膨脹而出現(xiàn)閥芯卡死現(xiàn)象，致使混凝土泵不能工作;(4)工作液體的黏度下降時(shí)，使工作液體的潤(rùn)滑性能降低，液壓元件的磨損加快，加速了元件的磨損失效，縮短了元件的使用壽命。
為了盡量避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，有些混凝土泵在使用一定時(shí)間后，不得不停下來，使系統(tǒng)降溫，從而降低了混凝土泵的開機(jī)率，影響了施工進(jìn)度，進(jìn)而選擇適用的液壓缸產(chǎn)品，將有利于產(chǎn)業(yè)效率的提高。因此，應(yīng)針對(duì)系統(tǒng)發(fā)熱原因，采取相應(yīng)措施，控制液壓系統(tǒng)的溫度，保證混凝土泵的正常使用。
混凝土泵液壓系統(tǒng)發(fā)熱的主要原因及排除方法
液壓系統(tǒng)的發(fā)熱按發(fā)熱原因可分為兩大類：一類是由于設(shè)計(jì)的原因造成的發(fā)熱;一類是由于液壓元件故障或使用不當(dāng)?shù)脑，造成的發(fā)熱。顯然，發(fā)熱原因不同，其排除方法也不一樣。
3.1 設(shè)計(jì)不合理，造成液壓系統(tǒng)的發(fā)熱及其排除
(1)液壓油的油號(hào)選用不當(dāng)，可能造成液壓系統(tǒng)的發(fā)熱所選液壓油在油溫較低時(shí)，系統(tǒng)正常工作，但系統(tǒng)工作一段時(shí)間后，油溫升高，液壓油黏度下降，造成系統(tǒng)內(nèi)部泄漏增加，伴隨泄漏的增加更促使了油溫的上升，形成油溫的惡性循環(huán)。解決的方法是：根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)載及正常工作溫度要求，選擇合適黏度的液壓油。
(2)油箱設(shè)計(jì)不合理，使液壓系統(tǒng)散熱效果降低系統(tǒng)發(fā)熱油箱的主要功能是儲(chǔ)存液壓油，但它同時(shí)兼有散熱、沉淀雜質(zhì)、分離水分的作用。油箱設(shè)計(jì)不合理，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是油箱體積設(shè)計(jì)過小，由于混凝土泵屬移動(dòng)型液壓設(shè)備，油箱體積一般為液壓泵流量的一倍左右，因此，油箱散熱面積及儲(chǔ)油量均較小;二是有些油箱在結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)不合理，吸油管口和回油管口較近，中間又不設(shè)隔板，從而縮短了油液在油箱內(nèi)的冷卻循環(huán)及沉淀雜質(zhì)的路徑，甚至造成大部分回油直接進(jìn)入吸油管，使油箱的散熱效果降低，油溫升高。解決方法是：適當(dāng)增加油箱體積，使油箱體積為(1125~115)Q，并盡量加大吸油管口與回油管口之間的距離，吸、回油管之間應(yīng)設(shè)置隔板，以確保油箱應(yīng)有的散熱功率。
(3)散熱流量較小，冷卻器安裝位置不合理，使系統(tǒng)散熱能力降低混凝土泵的冷卻方式有風(fēng)冷和水冷兩種，用戶可根據(jù)實(shí)際情況選用，但一般采用風(fēng)冷較多。有些混凝土泵因考慮冷卻器的承壓要求，將冷卻器設(shè)置在攪拌系統(tǒng)的回油路上，僅對(duì)攪拌系統(tǒng)的油液進(jìn)行冷卻，因攪拌系統(tǒng)流量較小，因此整個(gè)系統(tǒng)冷卻效果差，使系統(tǒng)發(fā)熱。解決的方法：一是可采用獨(dú)立冷卻回路，提高冷卻效果。二是將冷卻器設(shè)置在系統(tǒng)總回油路上，以加大散熱流量，提高冷卻效果，但此時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)問題，第一個(gè)問題是冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速不能過低，否則將降低冷卻效果，可采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，或在總回油路上設(shè)置一低壓驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，使馬達(dá)轉(zhuǎn)速與散熱流量相匹配，同時(shí)還可解決主回路壓力沖擊對(duì)冷卻器承壓能力的影響;第二個(gè)問題是如采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，主系統(tǒng)的壓力沖擊對(duì)冷卻器承壓能力的影響，此時(shí)，可在回油路上與冷卻器并裝一個(gè)低壓溢流保護(hù)閥或單向閥對(duì)冷卻器進(jìn)行最高承壓保護(hù)。
混凝土泵是通過管道依靠壓力輸送混凝土的施工設(shè)備，混凝土泵液壓系統(tǒng)一般為高壓大流量系統(tǒng)，在應(yīng)用期間也對(duì)液壓缸的特性有了較高的要求。從混凝土泵的使用調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，很多類型的混凝土泵，在使用約40min后，液壓系統(tǒng)的溫度可高達(dá)60e，在使用約2h后，液壓系統(tǒng)的熱平衡溫度可高達(dá)70e以上而混凝土泵液壓系統(tǒng)的正常熱平衡溫度應(yīng)在50e左右。因此，出現(xiàn)了混凝土泵液壓系統(tǒng)的油溫過高問題即發(fā)熱問題。
混凝土泵液壓系統(tǒng)發(fā)熱現(xiàn)象的危害
混凝土泵液壓系統(tǒng)的發(fā)熱，直接影響混凝土泵的正常工作，發(fā)熱現(xiàn)象所造成危害，主要有以下幾點(diǎn)：(1)工作液體的溫度升高后，使工作液體的黏度下降，泵的泄漏增加，泵的實(shí)際流量有所下降;(2)液壓系統(tǒng)及元件的密封件在高溫下變質(zhì)，彈性變性能力降低，使密封性能降低，甚至密封失效，使泄漏增加;(3)當(dāng)液壓閥件的閥芯、閥體材料不同、熱膨脹系數(shù)不同時(shí)，閥芯、閥體之間因熱膨脹而出現(xiàn)閥芯卡死現(xiàn)象，致使混凝土泵不能工作;(4)工作液體的黏度下降時(shí)，使工作液體的潤(rùn)滑性能降低，液壓元件的磨損加快，加速了元件的磨損失效，縮短了元件的使用壽命。
為了盡量避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，有些混凝土泵在使用一定時(shí)間后，不得不停下來，使系統(tǒng)降溫，從而降低了混凝土泵的開機(jī)率，影響了施工進(jìn)度，進(jìn)而選擇適用的液壓缸產(chǎn)品，將有利于產(chǎn)業(yè)效率的提高。因此，應(yīng)針對(duì)系統(tǒng)發(fā)熱原因，采取相應(yīng)措施，控制液壓系統(tǒng)的溫度，保證混凝土泵的正常使用。
混凝土泵液壓系統(tǒng)發(fā)熱的主要原因及排除方法
液壓系統(tǒng)的發(fā)熱按發(fā)熱原因可分為兩大類：一類是由于設(shè)計(jì)的原因造成的發(fā)熱;一類是由于液壓元件故障或使用不當(dāng)?shù)脑，造成的發(fā)熱。顯然，發(fā)熱原因不同，其排除方法也不一樣。
3.1 設(shè)計(jì)不合理，造成液壓系統(tǒng)的發(fā)熱及其排除
(1)液壓油的油號(hào)選用不當(dāng)，可能造成液壓系統(tǒng)的發(fā)熱所選液壓油在油溫較低時(shí)，系統(tǒng)正常工作，但系統(tǒng)工作一段時(shí)間后，油溫升高，液壓油黏度下降，造成系統(tǒng)內(nèi)部泄漏增加，伴隨泄漏的增加更促使了油溫的上升，形成油溫的惡性循環(huán)。解決的方法是：根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)載及正常工作溫度要求，選擇合適黏度的液壓油。
(2)油箱設(shè)計(jì)不合理，使液壓系統(tǒng)散熱效果降低系統(tǒng)發(fā)熱油箱的主要功能是儲(chǔ)存液壓油，但它同時(shí)兼有散熱、沉淀雜質(zhì)、分離水分的作用。油箱設(shè)計(jì)不合理，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是油箱體積設(shè)計(jì)過小，由于混凝土泵屬移動(dòng)型液壓設(shè)備，油箱體積一般為液壓泵流量的一倍左右，因此，油箱散熱面積及儲(chǔ)油量均較小;二是有些油箱在結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)不合理，吸油管口和回油管口較近，中間又不設(shè)隔板，從而縮短了油液在油箱內(nèi)的冷卻循環(huán)及沉淀雜質(zhì)的路徑，甚至造成大部分回油直接進(jìn)入吸油管，使油箱的散熱效果降低，油溫升高。解決方法是：適當(dāng)增加油箱體積，使油箱體積為(1125~115)Q，并盡量加大吸油管口與回油管口之間的距離，吸、回油管之間應(yīng)設(shè)置隔板，以確保油箱應(yīng)有的散熱功率。
(3)散熱流量較小，冷卻器安裝位置不合理，使系統(tǒng)散熱能力降低混凝土泵的冷卻方式有風(fēng)冷和水冷兩種，用戶可根據(jù)實(shí)際情況選用，但一般采用風(fēng)冷較多。有些混凝土泵因考慮冷卻器的承壓要求，將冷卻器設(shè)置在攪拌系統(tǒng)的回油路上，僅對(duì)攪拌系統(tǒng)的油液進(jìn)行冷卻，因攪拌系統(tǒng)流量較小，因此整個(gè)系統(tǒng)冷卻效果差，使系統(tǒng)發(fā)熱。解決的方法：一是可采用獨(dú)立冷卻回路，提高冷卻效果。二是將冷卻器設(shè)置在系統(tǒng)總回油路上，以加大散熱流量，提高冷卻效果，但此時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)問題，第一個(gè)問題是冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速不能過低，否則將降低冷卻效果，可采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，或在總回油路上設(shè)置一低壓驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，使馬達(dá)轉(zhuǎn)速與散熱流量相匹配，同時(shí)還可解決主回路壓力沖擊對(duì)冷卻器承壓能力的影響;第二個(gè)問題是如采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，主系統(tǒng)的壓力沖擊對(duì)冷卻器承壓能力的影響，此時(shí)，可在回油路上與冷卻器并裝一個(gè)低壓溢流保護(hù)閥或單向閥對(duì)冷卻器進(jìn)行最高承壓保護(hù)。