高寒地区冶金机械液压系统故障的探讨与控制.pdf

第 3 3卷第 1期 2 0 1 3年 2月 黑 龙 江 冶 金 He i l o n g j i a n g Me t a l l u r g y V0 1 ． 3 3 No ． 1 F e b r u a r y 201 3 高寒地 区冶金机械液压 系统 故障 的探讨与控 制 柏 连 超 西林钢铁集团有限公司 ， 黑龙江伊春1 5 3 0 2 5 摘要 本文就高寒地区的液压系统的传输介质 液压油 粘度级别的选择和污染与液压系统故障的关系进行 了探讨 ， 提出了高寒地区液压油粘度级别选择的建议和液压油的污染渠道和控制方法。 关键词 高寒地区；液压油； 粘度选择 ； 污染控制 I nv e s t i g a t i o n a nd c o n t r o l o f m e t a l l u r g i c a l ma c hi n e r y hy d r a u l i c s y s t e m t r o bl e i n f r i g i d a r e a s B0 Li an c h t O X i l i n I r o nS t e e l C o ． L t d ． ， T e c h n o l o g y C e n t e r ．Y i c h u n， H e i l o n g j i a n g ， 1 5 3 0 2 5 C h i n a A b s t r a c t I n t h i s a r t i c l e ， t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e t r a n s m i s s i o n m e d i u m h y d r a u l i c o i l v i s c o s i t y l e v e l s a n d p o l l u t i o n f r o m f a ul t o f h y dr a u l i c s y s t e m i n h y d r a u l i c s y s t e m i n f r i g i d r e g i o n wa s d i s c u s s e d ， p u t f o r w a r d t h e s u g g e s t i o n s f o r t h e s e l e c t i o n o f h y d r a u l i c o i l v i s c o s i t y l e v e l a n d p o l l u t i o n o f h y d r a u l i c o i l c h a n n e l a n d c o n t r o l me t h o d ． Ke y W or ds f r i g i d r e g i o n；h y d r a u l i c o i l ；v i s c o s i t y；p o l l ut i o n c o n t r o l 1 液压 系统故障原 因的透析 1 ． 1 系统类故障 从液压系统结构来 看 ， 液压 系统 主要包括液 压 回路 各类管路 、 油路 、 执行机构 液压缸等 、 动力机构 液压泵等 、 控制元件 各类 阀 和密封 元件 各类密封环 、 垫等 。液压故 障产生 的原 因 在各机构 、 元件系统中也各异 ， 液压 系统 的设计关 键是液压 回路的设计 ， 因此液压 回路设计是 否合 理也是液压系统回路故 障产生 的主要原因 ；执行 机构故障多集 中在泄漏 、 运行抖动 不平稳 等 ； 动 力机构多半是泵 的问题 ； 控制元件故 障就是 阀的 故障， 而且多表现为压力设 置方面 的问题 。其次 是泄漏 、 阻尼等问题 ； 密封元件关键的问题就是泄 漏和结垢 。总体来看液压 系统 故障原 因虽 多， 但 传输介质 液压油 污染变质 、 泄漏或 由泄漏引起 的其他故 障在液压系统故障中占的比重较大。 1 ． 2 生产装配类故障 液压元件各类 阀、 油路 管 、 密封件、 泵和液 压缸等的生产质量 ， 精度等级等都决 定着是液压 系统故障多少 ， 而相 同液压元件不 同的装 配工艺 和装配质量 同样会影 响液压系统 的运行质量 ， 提 高或降低液压 系统无 故障运行 的周期 ， 一个劣质 的液压元 件就可 能影响整 个液 压 系统的运行 质 量 ， 大大缩短整个 系统的无故障运行周期 ， 所 以液 压元件质量和装配工艺和装 配质量是提高液压系 统无故障运行时间的有效保障条件。 1 ． 3 运行环境及传输介质【 液压油 污染类故障 恶劣的运行环境 如高粉尘环境、 高含化学元 素空气环境 、 昼夜温差变化 大和季 节性温差变化 大的地 区及液压油污染等都是液压 系统易产生故 障的因素 ， 本文着重讨论 季节 性温度差别较 大的 环境 高寒地区 液压系统因温度变化而产生的故 障和原 因及液压油污染而产生的故障和原 因。 2 高寒地 区液压 系统故 障分析 由于温度变化引起的液压系统故 障多半与液 压油有关 ， 所 以这里着 重探讨液压油对 温度变化 收稿 日期 2 0 1 2 0 8 2 5 作者简介 柏连超， 毕业于西钢工学院， 冶金机械专业， 机械工程师。 51 黑龙江冶金 第 3 3卷 的适应力和其他环境的影响及液压油污染问题。 2 ． 1 液压油黏度对液压系统的影响 液压系统的元件对液压油的黏度都有一定 的 适应范围， 以液压泵对液压油的黏度敏感性最高 ， 而液压油在不同的环境温度下其黏度指数是不相 同的， 无论是动力黏度 、 运动黏度还是条件黏度都 会随着温度的变化而变化。在环境温度较低时如 果选择黏度相对较 高的液压油， 泵就可能形成 间 歇性吸空造成执行机构跳动及噪音等故障； 相反 在环境温度较高时选择黏度相对较低 的液压油 ， 可能形成内、 外泄漏 ， 相关元件润滑出现 问题造成 有相对运动元件的过渡磨损 ， 即污染液压油， 又形 成磨损垢 ， 还损坏元件和密封件 ， 形成诸 多的故障 隐患。 2 ． 2 传输介质 液压油 污染的主要原因及危害 液压系统中的污染物主要是指混杂在液压油 中的各 类 固体颗 粒、 水 、 空气 、 质 变化学成 分等 。 污染途径一般有 1 外界侵 入的污染物 ， 主要 是 液压系统和元件在使用过程中， 外界 的尘埃、 金属 颗粒等通过有相对运动的液压元件混人 到系统的 油液中， 系统维护时拆装都可能带入污染物； 2 系统制造安装时 自身的污染 ， 制造 、 存储 、 运输 过 程中形成 的污染 ， 系统 的安装 和部件 的组成 中形 成的污染 ； 3 系统运行过程中形 成的污染 ， 是指 系统运行的环境 差 ， 高温 、 高压、 重载 以及元器 件 金属表面的化学腐蚀等； 4 液压 油中混入水 、 空 气及其他可致使 液压油变质的混人物质等 ， 液 压 油中混入的水主要来 自潮湿的空气和水循环冷却 的工作环境 ， 有害 的游离态 的空气 比水更容易 混 入液压油中。 液压油污染 的危 害主要是 引发系统故障 、 降 低可靠性和降低元 器件 的使 用寿命 ， 引发 系统故 障的主要表现形式有 固体颗粒 的磨料磨损 、 淤积 、 卡滞、 阻塞同时加速传输介质 液压油 变质等。 3 液压 系统故障的控 制及预 防 3 ． 1 如何选择传输介质 液压油 的黏度级别 高寒地区液压系统液压油的黏度级别的选择 至关重要 ， 以纬度最低的钢铁企业西林钢铁集 团 为例 ， 在 自然状 态下 ， 这里 的冬夏 温度极差 多达 8 0 C， 如果 四季都用相 同黏度级别的液压油， 显然 是不合适的， 尤其初始工作状态 即系统刚开始进 入工作状态 ， 外 部环境 温度基本等 同于液压系统 的工作温度 ， 若是选择黏度稍高的液压油， 冬至 时 5 2 节液压泵就极易吸空或黏阻 ， 影 响系统的运行或 故障 ， 甚至损毁液压元件。相反若是选择黏度稍 低的液压油 ， 夏至时节液 压系统进入长时间 的工 作状态后液压油 的黏度就会更低 ， 极易造成 内外 泄漏 ， 有相对运动的液压 元件润滑质量就会下 降 磨损严重缩短元件 的使用 寿命 ， 严重可导致液压 系统无法正常工作。 所 以四季温差较大 的地 区 以黑龙江 的西林 钢铁集 团所在地为参考点 最好将 时间段分成 四 段三等 ， 即 1 1月至次年的 3月共 5个月， 4月至 5 月和 9月至 1 0月共 4个月 ， 6月至 8月共 3个月 ， 按不同时期的环境温度 以每个时间段的中间日 期温度为基准 选择液压油的黏度级别 ， 更换液压 油 ， 最少也得将时间分成两段 ， 即 4月至 1 O月共 7 个月和 1 1月至次年 3月共 5个月 ， 划分时间段的 目的是缩小温度的极差值 ， 便于选择合适液 压油 的品种和黏度级别 ， 具体 的操作还是需要有一定 的操作规范的。譬如 ， 如何更换液压油 ， 如何保存 液压油， 可不可以重复使用等都需要根据具体情 况来决定 ， 但无论如何都需要根据不 同的环境 和 环境温度适时的更换 液压油 ， 这样才能有效 的降 低液压系统 的故 障率 ， 提高液压系统元器件 的使 用寿命。 3 ． 2 如何控制传输介质 液压油 的污染 液压系统液压油的污染控制 的关键是如何规 范液压系统的维护使 用标准和液压元件 的选择 。 归纳有 选择适合的过滤器 、 控制系统装配和维修 装配的污染 、 强化系统的维护与保养等。 选择适合的过滤器是因为液压系统液压油受 污染的主要途径往往是由于系统的各过滤环节出 问题而导致 的 ， 所 以选择适合 的过滤器是控制 液 压油被污染 的主要措施。过滤器精度过高 ， 会造 成不必要的浪费， 过滤器精度过低 ， 则使液压元件 的使用寿命缩短。 液压系统装配时各元器件及管路 和弯头等连 接件都应选择合适的清洗液 如氢氟酸、 硝酸等的 混合酸洗 清洗 ， 清除 污染 物。维修 时拆 卸安装 时， 无论新、 旧元器件都必须按要求清洗去污， 密 封件 、 过滤器等要采用专用 的清洗液和清洗工具 清洗。 维护保养是液压系统稳定运行 的可靠保障 ， 但是液压系统的维护保养又是其液压油被污染的 一 条途径 ， 所以控制好维 护保养 中液压油 的污染 下转第 5 5页 第 1期 吴继生 浅谈三相异步电动机的故障与维修 熔体 ， 用万用表检查电源线断线或假接故障 ， 然后 修复 ； 6 电压过低 如果△联接电动机误接成 Y联 接应改回△ 连接 ， 电源线压降太大造成 电压过低 时 ， 应改粗电缆线 。 3 ． 3 异步电动机运行时三相电流不平衡 1 三相电压不平衡 。可用万用表 检查 电源 电压 ， 做 出处理。 2 个别绕组 匝间短路 。将造成各相 阻抗不 相等， 在三相平衡电压 的作用下 ， 使得三相 电流不 平衡 。 3 对于绕组重新绕制 的电动机 ， 还可能是 由 于线圈接线有 错误 或部分 线圈 匝数有 错误 造成 的 ， 应检查纠正。 3 ． 4电动机过热或冒烟 1 电源电压过高或过低应与供电部门联系， 提高供电质量。 2 定转子铁芯相擦 扫膛 检查故 障原 因如 果转承间隙超限 ， 则应更换 新轴承。如果 转轴弯 曲， 则需要检查铁 芯松 动或变形 时处理铁 芯消除 故障。 3 电动机过载或拖动的生产机械阻力过大 ， 使 电机发热 ， 排除拖动机械故障。 4 电动机频繁起动或正反转次数过多时 ， 应 减少电动机起动及正反转次数 。 5 笼型转子断条或式绕线转子绕组接线松 脱 ； 重新补焊或扭紧固定螺丝 。 6 绕组 匝间短路相间短路以及绕组接地。 7 风温度过高 ， 应检查冷却系统装置是否有 故 障 包括风扇是否正常 。 8 电机两相运转 ， 应检查溶丝 ， 开关接触点 ， 排 除故障。 9 绕组接线错误 ， Y联接 电动机误接成 △联 接或 △联接误接成 Y联接 ， 要改正接线。 1 0 轴承超限润滑脂过多等原因也会造成 电 动机过热。 3 ． 5 电动机运行时有杂音不正常 1 改极重绕时 ， 槽配合不 当， 要校验定 、 转槽 配合。 2 转子擦绝缘纸或槽楔 ， 应剪修绝缘低或检 修槽楔。 3 轴承磨损有故障， 应检修或更换新轴承。 4 定 、 转子铁芯松动 ， 应检查振动原因， 重新 压铁芯进行处理。 5 电压太高或三相 电压不平衡 ， 应测量电源 电压 ， 检查 电压过高和不平衡原因进行处理。 6 定 子绕组 接错 ， 应检查绕 组接线 改正错 误 。 7 重绕时每相 匝数不相 等， 应重新 绕线 ， 改 正匝数 。 8 轴 承缺少 润滑脂 ， 应清洗 轴承填 加润滑 脂 ， 使其充满轴承净容积的 1 ／ 2 2 ／ 3 ． 9 气隙不均匀 ， 定 、 转相擦 ， 应检修转子轴承 外壳等使其正常。 3 ． 6电动机外壳带电 1 电源线与接地线接错 ， 应纠正错误 。 2 电动机绕组受潮 ， 绝缘严重老化 ， 应 电动 机做烘干处理。 3 引出线与接线合接地 ， 包扎或更新引 出线 绝缘 ， 修理接线盒 。 4 线圈端部碰端盖接地 ， 应拆下端盖 ， 检查 接地点 ， 线圈接地点要包扎 ， 绝缘和涂漆 ， 端 盖 内 臂要垫绝缘纸。 4 结 语 系统分析三相异步 电动机 的常见故 障及产生 原因和处理方法 ， 是保证 电动机正常运行 ， 机械设 备正常生产 的必要保障。 客 套 客 套 客 穴 盒 客 套 盒 盒 客 客 客 客 客 客 客 盒 盒 客 客 客 盒 客 客 客 盒 盎 盒 ； 上接第 5 2页 是十分必要的。液压油的更换 、 加注 ， 密封件的更 换 、 清洁， 液压油温度 的控制 ， 油箱 、 管路 、 连 接件 的清垢 、 清渍 ， 油滤清器 、 空气滤清器 的更换 等都 要有效的控制液压油的污染。 4 结 语 为提高高寒地区冶金设备液压系统运行 的可 靠性 ， 降低系统运行故 障率 ，正确合理地分时段 的选择液压系统传输介质 液压油 的品种和黏度 等级和控制液压系统传输介质 液压油 的污染等 尤显重要。因此 ， 我们必须根据特定的环境 和环 境温度选择适合 的传输介质 液压油 并加强对其 可能造成污染的有效控制 ， 才 能保证 液压系统在 高寒地 区冶金系统和冶金设备中的广泛应用。 5 5