液压系统油温过高分析与控制研究

　　0　引言

　　液压系统的压力损失,泄漏损失和机械摩擦损失构成系统的主要能量损失,这些能量损失转化为热量,使液压油温升高。当油温过高时,系统的工作效率大大下降,执行元件会出现动作缓慢、无力等现象。本文利用变频技术与液压技术结合,构成一种变频调速的功率适应性温度冷却系统,用变频控制技术控制电机的转速,实现液压系统油温的稳定控制,达到节能的目的。

　　1　液压油油温过高的危害

　　液压系统在进行能量转换及传递的过程中,不可避免存在一定的能量损失,致使系统油温升高。一般油温控制在40℃~50℃的范围内比较理想。因为此时油液的耐磨性、润滑性和粘度均处于最佳状态,系统传递效率最高。油温过高将会引起一系列的故障,从而对液压系统造成以下危害。

　　1·1加速橡胶密封件的老化

　　液压系统中,使用较多的密封元件为橡胶制品,此类密封元件在一定的温度范围内能够保持其原有的特性,维持较好的密封效果,达到正常的使用寿命。当液压系统温度升高,超出了密封件的正常使用温度时,就会加速橡胶密封件老化变质,寿命缩短,加速老化失效进程,甚至丧失其密封性能。

　　1·2加速泄漏,润滑失效

　　液压系统油温升高,油的粘度降低,产生泄漏,而泄漏的产生又将使油液的温度进一步升高。此时液压泵及液压马达的容积效率和整个系统的效率会显著降低,结果造成泵、阀和马达等的精密配合面因过早磨损而使其失效或报废。

　　1·3加速油液氧化变质

　　液压油有一定的使用温度范围。据资料介绍,当油温超过55℃时,油温每升高9℃,油液的使用寿命要缩短1/2。同时,当产生高温时会促使液压油油质发生质变,温度越高发生质变的时间越短。此时液压油液会发生汽化、水分随之蒸发,伴随着液压元件产生气蚀。在此过程中,通常伴随着油液氧化的化学变化,使液压油的成分发生变化,形成胶状沉积物,胶状物在油管内随液压油流动易堵塞滤油器,流量阀口的节流口等,造成油路堵塞,致使液压系统工作性能降低。

　　1·4零部件受热变形,破坏系统平衡

　　液压系统的零部件,在正常工作温度的范围内,能够保持一定的符合设计参数的磨合间隙。在正常工作温度范围内,它们能够较好地维持系统的效率而不易磨损或损坏。当油温升高,液压系统的零件因过热而膨胀,破坏了相对运动零件原有的正常配合间隙,导致工作摩擦阻力增加,造成设备启动困难或者是引起动作失灵,比如滑阀的卡紧现象,金属管路伸长而弯曲,甚至破裂等。油温稳定在一定范围内,对机械的效率、寿命非常重要。