天津尤納斯特液壓機械有限公司
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簡述液壓缸在混凝土泵液壓系統(tǒng)發(fā)熱中的應用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備，混凝土泵液壓系統(tǒng)一般為高壓大流量系統(tǒng)，在應用期間也對液壓缸的特性有了較高的要求。從混凝土泵的使用調查中發(fā)現，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60e，在使用約2h后，液壓系統(tǒng)的熱平衡溫度可高達70e以上而混凝土泵液壓系統(tǒng)的正常熱平衡溫度應在50e左右。因此，出現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)熱現象所造成危害，主要有以下幾點：(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，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)當液壓閥件的閥芯、閥體材料不同、熱膨脹系數不同時，閥芯、閥體之間因熱膨脹而出現閥芯卡死現象，致使混凝土泵不能工作;(4)工作液體的黏度下降時，使工作液體的潤滑性能降低，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象的發(fā)生，有些混凝土泵在使用一定時間后，不得不停下來，使系統(tǒng)降溫，從而降低了混凝土泵的開機率，影響了施工進度，進而選擇適用的液壓缸產品，將有利于產業(yè)效率的提高。因此，應針對系統(tǒng)發(fā)熱原因，采取相應措施，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：一類是由于設計的原因造成的發(fā)熱;一類是由于液壓元件故障或使用不當的原因，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 設計不合理，造成液壓系統(tǒng)的發(fā)熱及其排除
(1)液壓油的油號選用不當，可能造成液壓系統(tǒng)的發(fā)熱所選液壓油在油溫較低時，系統(tǒng)正常工作，但系統(tǒng)工作一段時間后，油溫升高，液壓油黏度下降，造成系統(tǒng)內部泄漏增加，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：根據系統(tǒng)的負載及正常工作溫度要求，選擇合適黏度的液壓油。
(2)油箱設計不合理，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存液壓油，但它同時兼有散熱、沉淀雜質、分離水分的作用。油箱設計不合理，主要表現在兩個方面：一是油箱體積設計過小，由于混凝土泵屬移動型液壓設備，油箱體積一般為液壓泵流量的一倍左右，因此，油箱散熱面積及儲油量均較小;二是有些油箱在結構上設計不合理，吸油管口和回油管口較近，中間又不設隔板，從而縮短了油液在油箱內的冷卻循環(huán)及沉淀雜質的路徑，甚至造成大部分回油直接進入吸油管，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、回油管之間應設置隔板，以確保油箱應有的散熱功率。
(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冷和水冷兩種，用戶可根據實際情況選用，但一般采用風冷較多。有些混凝土泵因考慮冷卻器的承壓要求，將冷卻器設置在攪拌系統(tǒng)的回油路上，僅對攪拌系統(tǒng)的油液進行冷卻，因攪拌系統(tǒng)流量較小，因此整個系統(tǒng)冷卻效果差，使系統(tǒng)發(fā)熱。解決的方法：一是可采用獨立冷卻回路，提高冷卻效果。二是將冷卻器設置在系統(tǒng)總回油路上，以加大散熱流量，提高冷卻效果，但此時應注意兩個問題，第一個問題是冷卻風扇的轉速，冷卻風扇的轉速不能過低，否則將降低冷卻效果，可采用電動機驅動風扇，或在總回油路上設置一低壓驅動馬達，使馬達轉速與散熱流量相匹配，同時還可解決主回路壓力沖擊對冷卻器承壓能力的影響;第二個問題是如采用電動機驅動風扇，主系統(tǒng)的壓力沖擊對冷卻器承壓能力的影響，此時，可在回油路上與冷卻器并裝一個低壓溢流保護閥或單向閥對冷卻器進行最高承壓保護。
混凝土泵是通過管道依靠壓力輸送混凝土的施工設備，混凝土泵液壓系統(tǒng)一般為高壓大流量系統(tǒng)，在應用期間也對液壓缸的特性有了較高的要求。從混凝土泵的使用調查中發(fā)現，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60e，在使用約2h后，液壓系統(tǒng)的熱平衡溫度可高達70e以上而混凝土泵液壓系統(tǒng)的正常熱平衡溫度應在50e左右。因此，出現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)熱現象所造成危害，主要有以下幾點：(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，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)當液壓閥件的閥芯、閥體材料不同、熱膨脹系數不同時，閥芯、閥體之間因熱膨脹而出現閥芯卡死現象，致使混凝土泵不能工作;(4)工作液體的黏度下降時，使工作液體的潤滑性能降低，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象的發(fā)生，有些混凝土泵在使用一定時間后，不得不停下來，使系統(tǒng)降溫，從而降低了混凝土泵的開機率，影響了施工進度，進而選擇適用的液壓缸產品，將有利于產業(yè)效率的提高。因此，應針對系統(tǒng)發(fā)熱原因，采取相應措施，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：一類是由于設計的原因造成的發(fā)熱;一類是由于液壓元件故障或使用不當的原因，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 設計不合理，造成液壓系統(tǒng)的發(fā)熱及其排除
(1)液壓油的油號選用不當，可能造成液壓系統(tǒng)的發(fā)熱所選液壓油在油溫較低時，系統(tǒng)正常工作，但系統(tǒng)工作一段時間后，油溫升高，液壓油黏度下降，造成系統(tǒng)內部泄漏增加，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：根據系統(tǒng)的負載及正常工作溫度要求，選擇合適黏度的液壓油。
(2)油箱設計不合理，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存液壓油，但它同時兼有散熱、沉淀雜質、分離水分的作用。油箱設計不合理，主要表現在兩個方面：一是油箱體積設計過小，由于混凝土泵屬移動型液壓設備，油箱體積一般為液壓泵流量的一倍左右，因此，油箱散熱面積及儲油量均較小;二是有些油箱在結構上設計不合理，吸油管口和回油管口較近，中間又不設隔板，從而縮短了油液在油箱內的冷卻循環(huán)及沉淀雜質的路徑，甚至造成大部分回油直接進入吸油管，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、回油管之間應設置隔板，以確保油箱應有的散熱功率。
(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冷和水冷兩種，用戶可根據實際情況選用，但一般采用風冷較多。有些混凝土泵因考慮冷卻器的承壓要求，將冷卻器設置在攪拌系統(tǒng)的回油路上，僅對攪拌系統(tǒng)的油液進行冷卻，因攪拌系統(tǒng)流量較小，因此整個系統(tǒng)冷卻效果差，使系統(tǒng)發(fā)熱。解決的方法：一是可采用獨立冷卻回路，提高冷卻效果。二是將冷卻器設置在系統(tǒng)總回油路上，以加大散熱流量，提高冷卻效果，但此時應注意兩個問題，第一個問題是冷卻風扇的轉速，冷卻風扇的轉速不能過低，否則將降低冷卻效果，可采用電動機驅動風扇，或在總回油路上設置一低壓驅動馬達，使馬達轉速與散熱流量相匹配，同時還可解決主回路壓力沖擊對冷卻器承壓能力的影響;第二個問題是如采用電動機驅動風扇，主系統(tǒng)的壓力沖擊對冷卻器承壓能力的影響，此時，可在回油路上與冷卻器并裝一個低壓溢流保護閥或單向閥對冷卻器進行最高承壓保護。