液压系统油温高的原因分析及解决措施

刘闯

（山东钢铁集团日照有限公司，山东日照276827）

液压系统油温高的原因分析及解决措施

刘闯

（山东钢铁集团日照有限公司，山东日照276827）

针对液压站油温升高问题，通过液压泵调节、系统压力设定、液压元件故障、液压附件故障等方面的分析，找出引起油温升高的原因，并给出相应的处理办法。

恒压变量泵；油温高；液压站；内泄漏

0 前言

恒压变量泵作为液压系统的动力输出单元，具有控制灵活，输出压力大，压力运行平稳、低噪声、输出功率大等诸多优点，广泛应用于冶金液压系统高压重载场合。恒压变量泵液压系统在使用过程中，经常出现的典型故障现象是液压站油温升高，油温过高会引发液压系统的一系列故障，在设备的使用维护过程中必须予以重视。

1 液压站油温过高的危害

液压系统工作介质液压油的适用温度一般在30～50℃，系统油温过高将直接影响系统的平稳运行和功能实现，并对系统元件造成不可逆转的损坏。

（1）液压油温高，将使液压油的黏度降低，泵的容积效率下降，输出流量变小，影响执行元件的工作速度；油液黏度降低使油液流进节流孔或阀口的流速增大，使原有执行元件调节好的速度发生改变，影响系统控制精度。

（2）过高的油温会加剧液压系统中密封，液压软管等橡胶制品的老化，导致发生严重的漏油事故，增加生产成本并造成环境污染。

（3）过高的油温将加剧液压油的氧化，导致油品变质，容易产生絮状物等杂质颗粒，堵塞液压元件的阻尼孔，节流孔，影响系统的正常运行。

（4）油温升高，使液压元件产生热变形，液压阀阀芯、阀套等元件受热膨胀，配合间隙减小，影响液压阀的正常动作，增加阀芯、阀套磨损，严重时甚至卡死不动。

2 原因分析及解决措施

2.1 恒压变量泵流量调节不当

冶金系统中常用的恒压变量泵，如力士乐A4VSO系列，一般都有机械调节限制流量装置，限制泵的最大、最小输出流量。恒压变量泵出厂时，最大最小流量均已调节完成，使用过程中无特殊情况不需要调节。如果后期使用调节不当，流量在变量泵输出压力达到泵调定压力时不为零，仍有较大流量输出，液压能转化为热能，导致油温的升高。解决对策：检查流量机械调节旋钮，正确调节恒压变量泵最大最小流量调节装置，使最小流量在泵达到设定压力后，输出流量接近为零。

2.2 泵出口溢流阀压力设置不正确

泵出口溢流阀的作用是对系统限压，在系统压力异常升高时起到安全保护作用。溢流阀压力设定应略高于泵出口调定压力，如果泵出口系统溢流阀压力设定低于泵输出设定压力，则恒压变量泵达不到自身设定压力而有大流量输出，输出的大流量由溢流阀溢流，导致系统发热，液压站油温升高。解决对策：检查泵设定压力和系统溢流阀设定的压力，合理调节泵出口安全溢流阀的压力，保证安全溢流阀的溢流压力高于恒压变量泵调定的压力，一般溢流阀调定压力应高于泵设定压力的10%～20%。

2.3 液压元件故障

（1）动力元件。恒压变量柱塞泵长期运行中，泵体内部元件缸筒与柱塞之间，缸筒与配流盘、滑靴与斜盘之间，会出现不同程度的磨损导致间隙变大，在油液清洁度达不到要求的情况下，磨损更为严重。内部元件磨损导致泵的容积效率下降，内泄量增大。内泄量增大，导致泵的功率损耗和产生的能量损耗，导致系统温度升高。解决对策：液压泵内泄量增大，容积效率降低，泵输出流量变小，表现在执行元件可能会使执行元件速度变慢；通过观察泵泄油管路的流量，会发现泄油管发热明显，流量明显增大。如果液压泵的内泄量不能满足执行元件流量需求或系统油温难以控制在合理温度范围，需及时更换液压泵。

（2）液压控制元件。液压系统中重要的控制元件，各种液压阀，由于长期使用阀芯与阀套磨损导致配合间隙的变大，导致内泄。解决对策：控制阀内泄增大，表现为阀体升温明显，常用的换向阀如果处于中位出现比较严重的内泄，会引起液压执行元件的误动作。对于液压系统，尤其高压使用三通减压溢流阀如果出现内泄或设置压力不当，油温升高非常明显，排查故障时需要重点关注。控制阀引起油温升高的解决办法是及时更换零件或整体更换。

（3）液压执行元件。液压系统最常用的执行元件液压缸如出现内漏，尤其在设备运行过程中，某一液压回路液压缸需要保持一定位置，控制系统电磁阀长时间得电，就会出现液压缸一腔一直有高压油，如果这台液压缸出现严重内漏，会造成液压缸内部串油，使液压泵一直有流量输出，大量的流量输出，必定会使大量的液压能损失转化为热能，导致油温升高。解决对策：液压缸通入压力油后保压测试或者液压缸一端油口接通高压油，同时打开液压缸另一端油口，检查液压缸内部密封效果，如有内漏及时更换液压缸或修复损坏的密封。

2.4 液压站辅件故障

（1）冷却器堵塞。液压站常采用板式换热器水冷方式进行换热冷却。在长时间使用过程中，由于循环水内杂质沉淀，换热器内部水垢淤积导致循环冷却水通道堵塞，影响冷却效果。解决对策：定期检查冷却系统换热器进出油口油温差及和冷却水进出口温差，如有异常，及时清理换热器板片内部污垢或更换新备件。

（2）过滤器堵塞。液压油中含有的杂质、铁屑等固体颗粒通过过滤器时吸附在滤芯上，对于泵入口滤芯会造成吸油阻力增大，导致油温升高；液压站循环过滤器滤芯堵塞会造成泵前后压差变大，导致循环泵的负载增加，容积效率降低，机械损耗增加，造成油温升高。解决对策：增加滤芯堵塞报警装置，及时发现滤芯堵塞，控制油品清洁度，选择合适精度滤芯并定期更换。

2.5 环境温度的影响

冶金行业的热源较多，很多液压站设置在地下油库，夏季气温较高，如果地下室通风不良导致周围环境温度较高，会引起液压系统有明显的温升。控制措施：做好地下液压站周围自然通风，必要时使用风机强制通风，降低环境温度。

3 结语

液压站油温升高原因，应从多方面考虑后做出判断，有时油温升高是某一种原因造成，有时可能是多种原因的叠加造成。在分析问题的过程中应从油温升高是由于压力调节不当、液压元件故障造成发热还是由于冷却不良造成发热等各方面分析原因，找出问题根源。冶金行业设备复杂，工况环境恶劣，液压系统经常出现油温高的故障，这就要求液压维护人员能够熟练掌握液压系统的原理，对液压油温升高做到预知预控，对于出现油温升高故障能够做到快速解决，避免事故的扩大。

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〔编辑 李波〕

TH137.51

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.03.47