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液壓系統故障排除:液壓油箱、呼吸器和液壓油污染物

2022-12-5 10:08:51??????點擊:

液壓油箱在液壓回路設計中起著重要作用。當液壓油不在液壓系統中流動時,它會儲存液壓油。

在我們開始更詳細地研究液壓油箱之前,值得提醒我們自己液壓系統的工作原理以及液壓油箱在整個系統中所扮演的角色。

液壓系統旨在通過使用加壓液體以受控方式傳輸動力。系統中存在有限數量的液壓油,這些液壓油會在系統運行時不斷儲存和重復使用。這使得流體儲存罐-油箱,成為任何液壓系統的重要組成部分。


液壓油箱實際上在液壓系統中實現了許多功能,因為它:

容納一定體積的液體

從系統轉移熱量

允許固體污染物沉淀,并且

促進流體中空氣和水分的釋放。

雖然“流體儲存罐”似乎是一個非常簡單的概念,但儲存罐的設計和實施非常重要。即使是設計最完善的液壓系統的效率也會因液壓油箱設計不當而受到影響。

液壓油箱時的設計考慮因素是什么?

#1、油箱大小

液壓油箱尺寸的一般規則取決于系統是開路還是閉路。對于大多數工業應用,油箱容積應為泵流量/分鐘的 3 到 5 倍,至少為流量的 2.5 倍。雖然這在大多數情況下都是正確的,但在某些情況下可能需要比這更大的儲罐-例如,以確保液位保持在泵入口管線上方。

相反,可能有更小的油箱可取的原因——例如,如果整體設計非常輕巧或緊湊。

值得注意的是,較小的尺寸可能具有較小的傳熱表面積,因此 可能需要在設計中增加熱交換器或冷卻器的功率,以確保流體溫度保持在可接受的參數范圍內。

此外,當液壓流體返回油箱時,較小的油箱容積更容易起泡和攪動流體。采取一定措施或特殊的元件來降低返回流體的速度來幫助最大限度地減少這些問題。這很重要,因為充氣流體會導致泵損壞、氣蝕或過早失效。


#2、污染物和過濾

如果液壓系統中流體的污染程度過高,超過一半的液壓元件會發生故障。

“較舊的液壓系統具有較低的工作壓力、簡單的齒輪泵和杠桿操作的方向閥。顆粒污染物可能會導致一些退化,但這很少導致間歇性或災難性故障?!?/span>

“現代液壓系統的特點是閥門內部零件之間公差很小,以及使用較小力的比例電磁鐵。

這意味著顆粒污染物很容易干擾正常操作。

現在,即使在封閉系統中,流體污染也可能來自各種內部或外部來源,但一個常見的來源是液壓油箱中的空氣呼吸器。

液壓油箱需要呼吸器以允許空氣進出油箱:

泵排油時,空氣通過呼吸器被吸入液壓油箱,流體被吸入液壓缸;

當流體從油缸返回到油箱時,呼吸器釋放空氣。

如果空氣從油箱中排出的通道受到限制或阻塞,內部壓力可能會升高到安全水平以上,從而可能導致嚴重泄漏。

如果允許進入油箱的空氣太少,則會產生部分真空,這會導致氣蝕、損壞泵并降低系統內的流速。

因此,呼吸器設計中通常包含網狀過濾器。必須對其進行監控以確保它不會被堵塞。壓差開關可以指示過濾器何時堵塞。

但是,網狀過濾器并不能解決所有問題。除了過濾掉灰塵和其他固體污染物外,過濾器還需要確保水不會進入水箱。在液壓系統中,水會降低液壓油的性能并導致運行不穩定或導致組件故障。由于空氣中的水分,水可以通過呼吸器進入系統。

解決這個問題的方法是使用干燥過濾器呼吸器,它使用細顆粒過濾器和干燥劑,在空氣進入液壓油箱之前捕獲空氣中的水分。還需要監控和維護干燥劑、過濾器呼吸器,因為過濾器元件最終會被堵塞并且干燥劑會隨著時間的推移而耗盡。

通過這種方式,您可以確保吸入液壓油箱空間的任何空氣都是清潔和干燥的——從而降低污染物進入液壓系統的可能性。

#3、附加過濾

傳統上,液壓油箱的尺寸被指定為允許污染物沉入油箱底部,從而防止污染物在液壓系統中循環。

但是,可利用額外的入口和出口構成獨立循環。這種回路由循環泵、過濾器和連接軟管或管道組成。這樣,流體可以被過濾并返回到液壓油箱。

這種額外的過濾有助于進一步降低液壓系統中污染物的風險。在工業上,這就是常見的循環過濾系統(包含過濾器、冷卻器,甚或加熱器等)

#4、監控維護

我們已經提到過,過濾器和呼吸器必須受到監控和維護,以確保其持續有效運行。

如今傳感器和通信的成本意味著為您的液壓系統添加其他自動監控通常具有成本效益。例如,由于熱量是液壓油退化的主要原因,您可能希望在液壓油箱中安裝溫度監控器。

雖然高溫讀數需要開關以安全、快速關閉,但在寒冷環境中可能需要恒溫控制的流體加熱器。寒冷、粘稠的流體也會對泵吸入管路和泵造成損壞。


最后,液位指示器是油箱設計中要包含的另一個重要特征。如果您不是自動測量,指定一個開關在液位變得危險地低時發出信號將有助于防止災難性和昂貴的維修。

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