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简述液压缸在混凝土泵液压系统发热中的应用1
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混凝土泵是通过管道依靠压力输送混凝土的施工设备,混凝土泵液压系统一般为高压大流量系统,在应用期间也对液压缸的特性有了较高的要求。从混凝土泵的使用调查中发现,很多类型的混凝土泵,在使用约40min后,液压系统的温度可高达60e,在使用约2h后,液压系统的热平衡温度可高达70e以上而混凝土泵液压系统的正常热平衡温度应在50e左右。因此,出现了混凝土泵液压系统的油温过高问题即发热问题。
  混凝土泵液压系统发热现象的危害

  混凝土泵液压系统的发热,直接影响混凝土泵的正常工作,发热现象所造成危害,主要有以下几点:(1)工作液体的温度升高后,使工作液体的黏度下降,泵的泄漏增加,泵的实际流量有所下降;(2)液压系统及元件的密封件在高温下变质,弹性变性能力降低,使密封性能降低,甚至密封失效,使泄漏增加;(3)当液压阀件的阀芯、阀体材料不同、热膨胀系数不同时,阀芯、阀体之间因热膨胀而出现阀芯卡死现象,致使混凝土泵不能工作;(4)工作液体的黏度下降时,使工作液体的润滑性能降低,液压元件的磨损加快,加速了元件的磨损失效,缩短了元件的使用寿命。

  为了尽量避免上述现象的发生,有些混凝土泵在使用一定时间后,不得不停下来,使系统降温,从而降低了混凝土泵的开机率,影响了施工进度,进而选择适用的液压缸产品,将有利于产业效率的提高。因此,应针对系统发热原因,采取相应措施,控制液压系统的温度,保证混凝土泵的正常使用。

  混凝土泵液压系统发热的主要原因及排除方法

  液压系统的发热按发热原因可分为两大类:一类是由于设计的原因造成的发热;一类是由于液压元件故障或使用不当的原因,造成的发热。显然,发热原因不同,其排除方法也不一样。

  3.1 设计不合理,造成液压系统的发热及其排除

  (1)液压油的油号选用不当,可能造成液压系统的发热所选液压油在油温较低时,系统正常工作,但系统工作一段时间后,油温升高,液压油黏度下降,造成系统内部泄漏增加,伴随泄漏的增加更促使了油温的上升,形成油温的恶性循环。解决的方法是:根据系统的负载及正常工作温度要求,选择合适黏度的液压油。

  (2)油箱设计不合理,使液压系统散热效果降低系统发热油箱的主要功能是储存液压油,但它同时兼有散热、沉淀杂质、分离水分的作用。油箱设计不合理,主要表现在两个方面:一是油箱体积设计过小,由于混凝土泵属移动型液压设备,油箱体积一般为液压泵流量的一倍左右,因此,油箱散热面积及储油量均较小;二是有些油箱在结构上设计不合理,吸油管口和回油管口较近,中间又不设隔板,从而缩短了油液在油箱内的冷却循环及沉淀杂质的路径,甚至造成大部分回油直接进入吸油管,使油箱的散热效果降低,油温升高。解决方法是:适当增加油箱体积,使油箱体积为(1125~115)Q,并尽量加大吸油管口与回油管口之间的距离,吸、回油管之间应设置隔板,以确保油箱应有的散热功率。

  (3)散热流量较小,冷却器安装位置不合理,使系统散热能力降低混凝土泵的冷却方式有风冷和水冷两种,用户可根据实际情况选用,但一般采用风冷较多。有些混凝土泵因考虑冷却器的承压要求,将冷却器设置在搅拌系统的回油路上,仅对搅拌系统的油液进行冷却,因搅拌系统流量较小,因此整个系统冷却效果差,使系统发热。解决的方法:一是可采用独立冷却回路,提高冷却效果。二是将冷却器设置在系统总回油路上,以加大散热流量,提高冷却效果,但此时应注意两个问题,第一个问题是冷却风扇的转速,冷却风扇的转速不能过低,否则将降低冷却效果,可采用电动机驱动风扇,或在总回油路上设置一低压驱动马达,使马达转速与散热流量相匹配,同时还可解决主回路压力冲击对冷却器承压能力的影响;第二个问题是如采用电动机驱动风扇,主系统的压力冲击对冷却器承压能力的影响,此时,可在回油路上与冷却器并装一个低压溢流保护阀或单向阀对冷却器进行最高承压保护。