影響液壓泵運行壽命的因素分析
液壓系統(tǒng)中與液壓泵壽命相關(guān)的元件主要有油箱、過濾器、冷卻器等。這些元器件的選用與工作參數(shù)調(diào)整直接影響液壓錄的運行壽命。
油箱與液壓錄壽命油箱的容量一般為2~6倍的泵流量。移動式設(shè)備取2~3倍,固疋式設(shè)備取3~4倍,最大可取到6倍。考慮容量時,還要結(jié)合油箱的液位。系統(tǒng)中液壓缸全部伸出以后,液面不能低于最低油位;液壓缸全部縮回以后,液面以最高油位為限。油箱開口大多在上面,清洗時可把上蓋打開。但理想的結(jié)構(gòu)應(yīng)把清洗蓋開在一側(cè)或兩端,這對防止油液污染有好處。油箱內(nèi)放置隔板并不能在液壓泵工作時起沉淀臟物的作用,只能增加一個積聚沉淀物的死角。理想的油箱應(yīng)沿油箱軸線裝一個垂直隔板,一端與油箱的端板之間留有空位使隔板兩邊的空間連通。液壓錄的進出口布置在隔板不連通一端的兩側(cè),這樣液壓錄的進、回油之間距離最遠,散熱效果較好。
固定設(shè)備的油箱底距地要有足夠的高度,以便于放置放油容器。要有便于吊裝用的鉤子或環(huán),以及油位計和放油閥□。油箱內(nèi)部要經(jīng)噴丸處理,清洗干凈后再涂耐油磁漆。進出油口要布置在油箱的上部或一側(cè)靠上的位置。磁性塊(吸附器)做成一串,從油箱上部開口,利用法蘭盤吊裝在上蓋板上。如果需要電加熱器,可水平安裝在油箱底部。
液壓錄相對于油箱的安裝位置一般有五種情況:
1.上置式。把油泵和電動機裝在油箱蓋上,閥也同時裝在油箱蓋上,這種安裝方式對自吸性差的柱塞泵不利。此外為了防止油箱共振,降低噪聲要求液壓泵和電動機公共底板的鋼板厚度不小于2.下置式。泵和電動機裝在油箱的下面,液面高于液壓泵的軸線。柱塞泵一般采用這種安裝形式,電動機可以芫全裝在油箱下面,而泵則露出連接油管部分,便于安裝和維護修理。
3.側(cè)置式。泵和電機裝在油箱的一側(cè)。這種方式占地面積大,但安裝和維修方便。側(cè)置式和下置式油箱的油位都比泵高,為了防止拆裝液壓泵時油從進油管流出,一般在進油管的最高位置彎頭處開一個放氣孔。拆進油管時,先把螺堵松開,放進空氣,以破壞進油管的虹吸現(xiàn)象。也可在進油口的出口處裝一個截止閥,但在運行前要確認截止閥己打開,保證液壓泵不吸空。
4.內(nèi)置式。把液壓泵裝在油箱內(nèi)并浸沒在液面以下,且需保證系統(tǒng)中液壓缸全部伸出時,在泵進油口處不產(chǎn)生旋渦以致吸入空氣。
5.遠置式或分離式。即液壓泵裝在遠離油箱的地方,油箱則放在地面以下,一個油箱向數(shù)臺錄供油。
大功率液壓錄的聯(lián)軸器安裝要求較高,應(yīng)按說明書的要求安排。不論采用何種形式的聯(lián)軸器,一定要保證同軸度軸不得承受側(cè)向力,并應(yīng)安裝防護罩。
在液壓泵的出口處附近最好裝一個止回閥。安裝止回閥有兩個好處,一是拆卸泵和排油管時系統(tǒng)中的油不會倒流回來;二是采用“0”型三位閥系統(tǒng)的液壓錄帶負荷停車時,可以防止液壓錄倒轉(zhuǎn)。如果沒有止回閥,液壓錄要倒轉(zhuǎn)一、兩轉(zhuǎn)溶易在泵排油管道產(chǎn)生局部真空,油內(nèi)溶解的空氣有可能析逸出來。下次開車時系統(tǒng)中會混入空氣產(chǎn)生噪聲甚至動作失靈。
油液污染是液壓系統(tǒng)故障的主要原因,液壓系統(tǒng)中油液達到規(guī)定的凈化標(biāo)準(zhǔn),就不易出故障。如一臺疲勞試驗機上用的軸向柱塞泵,由于系統(tǒng)中采用絕對過濾精度5(Jim的過濾器,累計時間超過2萬h,柱塞與缸孔的磨損很小,配合間隙仍在設(shè)計范圍以內(nèi)。
為了提高液壓錄的使用壽命,一定要根據(jù)所用液壓泵的形式選用過濾器。其絕對過濾精度的要求一般為:軸向柱塞泵l~15|JLm,葉片泵20|jLm,齒輪泵25|xm,電液伺服系統(tǒng)3~5|xm.根據(jù)過濾器在液壓系統(tǒng)中所處的位置,可分成三種形式。
高壓過濾器或管道過濾器。安裝在泵出口,目的是保護系統(tǒng)中除錄以外的元件。也可安裝在某個被保護元件的進油口前邊。有些元件(如電液伺服閥)自帶過濾器。
回油過濾器或低壓過濾器。裝在系統(tǒng)的總回油管后邊,用于濾掉系統(tǒng)中產(chǎn)生的污物,從而保護液壓泵。但這要有一個先決條件,即油箱一定要清洗干凈。回油過濾器和柱塞泵供油系統(tǒng)的管道過濾器,應(yīng)裝濾芯堵塞發(fā)信器,以便及時更換濾芯。
進油過濾器或吸油過濾器。裝在泵的進油口前邊,用于保護泵。一般用80~100目銅絲布制成。近年來也有把高壓過濾器降低流量使用的,如高壓過濾器的額定流量為400L/min,當(dāng)作進油過濾器時額定流量降至40L/min,過濾精度l~5(Jim.進油過濾器既可裝在油箱外,也可裝在油箱內(nèi)。但裝在油箱內(nèi)時,要考慮清洗或更換濾芯方便。在確保油箱凈化達標(biāo)的前提下,泵的吸油口也可不裝濾油器。
液壓系統(tǒng)中油溫控制十分重要,系統(tǒng)性能和元件壽命都與系統(tǒng)溫度有關(guān)。系統(tǒng)溫度在49~50°C時,油液壽命最長。油溫每升高9°C,油液壽命約降低一半,當(dāng)油溫上升到100°C時,油的壽命降至3%~4%.同時,油溫升高后,油液粘度要降低,泄漏量增加,壓力能大部轉(zhuǎn)換為熱能,使油溫進一步升高,造成惡性循環(huán)。油液粘度降低導(dǎo)致潤滑性變差,增加泵磨損,使壽命縮短。
試車和運行中的注意事項安裝液壓錄時,要確認旋轉(zhuǎn)方向和進出油口的關(guān)系。具體的辦法是往泵進油口灌油的同時轉(zhuǎn)動泵軸,液壓泵出口先出氣泡,待芫全出油時,再停止轉(zhuǎn)動。
這樣做一是確認液壓泵的轉(zhuǎn)向,二是便于安全起動。
如果是柱塞泵,還要先將泵殼內(nèi)灌滿油。不論是開式還是閉式系統(tǒng),裝有遠程調(diào)壓閥時,應(yīng)將調(diào)整螺釘擰緊。起動液壓錄時洗把主溢流閥的調(diào)整螺釘松到位,然后按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式分別調(diào)節(jié)溢流閥的溢流壓力值。
開式系統(tǒng)。調(diào)節(jié)溢流閥壓力時,換向閥應(yīng)處于使主油路閉塞的位置,油液只能從溢流閥溢流。初次開車時,先點動以確認錄的旋轉(zhuǎn)方向,如果壓力表指針在點動時擺動正常(說明壓力表開關(guān)芫全松開),則可以正式起動液壓泵。確認無異?,F(xiàn)象(噪聲、振動等)后,可調(diào)高溢流閥壓力,達到調(diào)節(jié)值時再降下來。這個過程應(yīng)反復(fù)幾次。發(fā)生故障一般有以下兩種情況。)壓力上不去或雖能上升但達不到規(guī)定的調(diào)節(jié)值。通常是溢流閥的問題,可將溢流閥的先導(dǎo)閥拆開,檢查錐閥座是否有臟物,造成錐閥密封不嚴。如沒有,則把先導(dǎo)閥拆下來,取出主閥芯,檢查其上的阻尼小孔是否堵死,這種情況是最常見的。清洗干凈后重新調(diào)試,一般即可正常。安裝時應(yīng)注意先導(dǎo)閥上的四個螺釘要均勻地擰緊。)壓力自動上升,調(diào)節(jié)螺釘不起作用。把先導(dǎo)閥的錐閥取出來,閥座不往外漏油,說明閥座小孔堵死了,應(yīng)取下先導(dǎo)閥清洗干凈。另一種情況是錐閥取出后,閥座向外漏油,說明溢流主閥芯卡死??上人砷_先導(dǎo)閥的四個螺釘,輕輕活動一下再試?;蛘邚某鲇涂跈z查閥芯是否活動。一般情況下閥芯卡死過一次,加上拆裝不注意,閥芯和閥孔即可能被拉毛,這時要加以修光。主溢流閥調(diào)整芫畢后再試遠程調(diào)壓閥。
閉式系統(tǒng)。閉式系統(tǒng)是指主油路由泵和馬達(或油缸)組成自循環(huán)系統(tǒng),油箱較小另有補油系統(tǒng)。
調(diào)整溢流閥時,先調(diào)補油系統(tǒng)溢流閥。補油系統(tǒng)有遠程調(diào)壓閥時,則先調(diào)主溢流閥,再調(diào)試遠程調(diào)壓閥。
補油系統(tǒng)的溢流閥未調(diào)整好前,不能運行主油泵。
開車后,液壓泵應(yīng)先在無負荷情況下運轉(zhuǎn)l~2h,如過濾器的指示器動作或者壓差增大,表明濾芯堵塞,應(yīng)更換新件或清洗,然后在滿負荷下試運轉(zhuǎn)。要隨時注意液壓泵的運行情況,如有異常發(fā)熱、振動、噪聲、漏油等情況,應(yīng)立即停車檢查。
液壓錄對液壓油粘度的要求除了液壓油的類型外,粘度也是很重要的。為了減少漏損,在溫度和壓力較高及速度較低時,應(yīng)采用粘度較高的液壓油;為了減少液壓油的粘性壓力損失,在使用溫度和壓力較低及轉(zhuǎn)速較高時,應(yīng)采用粘度較低的液壓油。一般液壓系統(tǒng)中使用液壓油的粘度范圍為(11.5~60)xl(m2/s.機床液壓系統(tǒng)常用液正確合理地把握好這些相關(guān)因素,液壓泵就能穩(wěn)定正常地運行。