液压设备维护中合理调整的重要性.pdf

Hy d r a ul i c s Pn e uma t i c s＆ S e a l s ／ NO． 8．201 1 液压设备维护中合理调整的重要性 杨 殿 宝 海 门市油威力液压工业有限责任公司 ， 江苏南通2 2 6 1 0 0 摘要 本文通过案例说明液压设 备在使用中合 理调 整的重要性 。 关键词 液压设 备 ； 维护管理 ； 合理 调整 ； 学习型 中图分类号 T H1 3 7 ． 7 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 1 0 8 0 0 5 3 0 3 E ff e c t s o f S y s t e m Ad j u s t me n t o n S u i t a b l e Op e r a t i o n o f Hy d r a u h c S y s t e m YANG Di a n b o o Ha i me n Yo u we i l i Hy d u s t y C o ． ，L t d ． ， Na n t o n g 2 2 61 0 0，C h i n a A b t r a c t T h i s p a p e r t e l l U S t h a t t h e r e a s o n a b l e a d j u s t me n t s o f t h e h y d r a u l i c e q u i p me n t i s i mp o r t a n t ． Ke y Wo r d s h y d r a u l i c i n t e g r a t e d s y s t e m；r e a s o n a b l e c a r e ；r e a s o n a b l e a d j u s t m e n t s ；l i v e a n d l e a m O 引言 随着经济 的发展 。液压设备被跟广泛地应用在各 个生产领域 ， 它是机器的一部分 ， 与主机 、 电器紧密相 关。一般情况下 ，液压设备的价值 占整套机器 的 5 ％一 3 5 ％。 它的性能工况将直接影响主机的性能。 据相关资 料统计 ， 液压部分的故障率约 占总故障的 1 5 ％。笔者对 公 司近 十年售后服务 进行 了统 计与归类 ，结果 表 明 5 3 ％的服务源于设备调整不当。从归类上看 ， 合理调整 属于主动维修的范 畴， 因此针对故 障根源进行控制 ， 可 有效保证和延长设 备的使用寿命 ，最大程度上减少突 发故障机率 ， 减少维护保养成本。因此 ， 我们完全有必 要把合理调整作为最重要的问题来对待 ．争取把事故 的机率降到最低。 本文以案例说 明合理调整与科学维护的重要性与 基础 条件 。 收稿 日期 2 0 1 0 1 2 2 9 作者简介 杨殿宝 1 9 7 5 一 ， 男 ， 江苏高 邮人 ， 现就业 於江苏 、 海门市油威 力液压工业有限责任公司。 1 压力控制 回路 的合理调整 图 1是 油威 力 液 压 工业 有 限 责 任公 司生 产 的 GK 0 0 0系列密炼 机泵源 原理 图 。该 系统 工作压力 为 1 5 MP a 一 1 8 MP a 。下面是系统参数配置 01 Y1 3 2 M一4 B3 5 1 45 0 ffmi n 7． 5 Kw A3 H1 6 F R01 KK一1 0 0 2 Y2 5 0 M 一4B3 5 1 45 0 dmi n 5 5KwP V1 8 0 R1 K4 T1 NFR1 0 6 蓄能器 2 x l 0 0 L 。 设计思路是利用蓄能器储备能量供系统用。 主泵 0 2 用 于系统主液压缸动作后向系统补油 ，一般情况下 0 2 泵源处于卸荷状态 ，已达到减低发热和节能的 目的， 当 电控系统检测到蓄能器 系统 压力低于 1 6 MP a 后 ， 控制 0 2 泵源电磁阀得电， 向系统补油 ， 如此循环 系统压力检 测为 0 7 P N 7 0 0 1 I F M 提供两个压力检测发讯点 。0 1 泵 源主要用于补充辅助液压执行器动作所耗油量、 主缸伺 服动作所耗油量和系统可能的内泄漏量。当设备启动 ， 此 泵就处 于加 载状态 该泵 泵头可设 定压 力 。 速型液力偶合器使用和延长使用寿命 ，并可降低维护 费用 。 参考文献 【 1 】 马文 星． 液 力传 动理 论与设 计 [ M] ． 北 京 化学 工业 出版社 ， 2 0 04． [ 2 】 陆 肇达． 液力 传动原 理与 液力传 动工程 [ M】 ． 哈 尔滨 哈尔 滨 工业 大学 出版社 。 1 9 9 6 ． 【 3 】 机械设计 手册编委会 ． 机械设计 手册一 滑动轴 承[ M] ． 北京 机 械 工业 出版社 ， 2 0 0 7 ． [ 4 ] 沈兴全． 液压传动与控制 【 M】 ． 北京 国防 工业 出版社 ， 2 0 0 9 ． [ 5 】 陈代隆． 液力传动【 M】 ． 沈 阳 辽 宁大学 出版社 ， 1 9 9 6 ． 5 3 液 压 气 动 与 密 封 ／ 2 0l 1年 第 8期 图 1 GK0 0 0象 谅 原 理 图 在这个 回路 中， 压力控制 设定 点有 5个 ， 分别是 0 1 泵 泵头压力 阀 、 0 2泵 泵头压力阀 O 3 、 安全阀组 0 4 、 溢流 阀 0 5 、 压力 继 电器 0 7 。 压力 继 电器 O 7压力 设定 按工况要求 ， 即 下限点 1 6 MP a 、 上限点 1 9 MP a 。为能 向系统提供所要求的压力与流量 ， 必须合理地设定 0 1 、 O 3 、 o 4 、 0 5 。该系统在使用中经常出现下面几个问题 1 系统供油不足 ， 不能满足用户的生产频率。 2 0 2泵 电动机组启动频繁 ， 补液较慢 ， 油箱温度 较 高 。 3 压力继电器损坏。 4 液压泵寿命相对较短等。 下面是我们针对 以上问题列出的可能因素 1 设计 不足 ， 属 “ 天生 缺 陷 ” ； 液压 泵 内泄 漏变 大 ； 系统 泄漏 大 。 2 可 能的原 因是 系统泄 漏大 。而 实际上 多是 由于 压力阀设定不合理。 3 压力等级过小 量程过小 、 元件质量 问题 、 用 户电压不稳或屏蔽效果差。 4 液压 泵 质 量 问题 、 介 质 清 洁度 达 不 到 要 求 、 液 压泵电动机组安装达不到要求。 G K 0 0 0系 列 密炼 机 在 油 威 力 有 十余 年 生 产 历 史 ， 共 经历 三 次较 大 规模 的标 准 化和 技术 完 善 ， 目前 已经 相 当成 熟 ． 出 厂资 料含 包 了合 格证 、 生 产各 工段 质 检报 告 、 关键元器件参数资料 、 设备现场就位安装指导书 、 设 备初 调试 流程 与 注意 事项 、 设 备设 计 思路 与计 算 、 总 装 图 、 原 理 图 、 相 关 参 数设 定 建 议 表格 、 相关 主 机试 验 曲线等 ， 一些用户还配发专用工具 、 光盘以及英文版出 厂资 料 ， 对 所有 用户都 进行 现场 安装调 试指 导 。尽 管如 此 。 在实 际使 用 中还是 出现 诸如 上文 提 到 的一些 问题 。 下面我们结合 图 1 说 明合理调整 的对于液压系统的重 要性 与必要性 。 系统供油不足是否设计缺陷呢本系统不但是经 多年使用检验 的定型产品 ，理论上和实践上都证明不 是设计问题 ， 加之本公司采用 了三维 P r o ／ E制图和数控 加工 ， 液压元件除本公司制品都是力士乐元件 ， 出厂都 经过严格检验。 究竟是什么会引起系统供油不足呢 细 心的人发现在这个 回路中， 除了液压泵供油外 ， 还有蓄 能 器提 供 瞬 间供油 。在 系统 压力 参 数设 定 正常 的情 况 下 排 量参 数 由液压 泵 的压 力／ 流 量 曲线 所 决定 ， 蓄 能 器是 否 能按 要 求工 作 就是 系统 瞬间最 大 流量 的关 键 因 素。由于蓄能器充气压力P 。 偏小或偏大都将导致主缸 高速动作时供油不足。出现这种情况的可能性有以下 可能 用户对新投入使用蓄能器没有预加载和根据现 场工况参数设定重新调整充气压力 P 。 ； 平时巡检 、 保养 时过于马虎没有发现充气压力P 。 值不合适 、蓄能器工 作实效 皮囊损坏 、 或 者干脆就不知道这个值应该稳 定 在什 么 区 间 。对 于现场 工 作压 力设 定 低 于产 品说 明 书标定值的 ， 尤为值得注意此项 。 我们再看一下问题现象 2 ， 多由系统各压力参数不 合理 造成 。这 里不 必讨论 是 由于调 节杆松 动所 致 ， 还 是 由于用 户更 换元 件 调试 所 致 ，下 面 就本 回路 压力 设 定 要求及可能的现象作初浅描述 ，希望能给相关用户或 现场调试员一点参照。 根 据 设计 系 统 正常 工作 压 力为 1 6 ～ 1 9 MP a ， 此 值 由 电子压力继电器设定。根据这个原则 ， 安全阀 0 4 ／ 0 6设 定应该 为 2 0 MP a ， 由于系统所用油泵是恒压类泵 ， 所 以 两 只 泵 头 压 力 设 定 应 该 是 1 9 MP a ， P 。 值 设 定 为 l 5 MP a ， 再看设计思路与电气控制原理 ， 结合溢流阀工作 曲线 ， 需 调整 大 泵 泵 头压 力 设 定 为 1 9 ． 5 MP a 如 果 设定 过高 ， 会使安全阀设定失效 ， 以确保 系统补液时间最 短这样不但能减少补液时间 ， 减低能耗 ， 还能有效控制 油温 ， 减低系统平均噪音量。由于小泵是为维持系统小 量耗 油 和补 液所 设 置 ． 平 时 处 于加 载状 态 ， 它 的压 力设 定 必 须是 定值 1 9 MP a ，这 是 确保 系 统达 到 高压 时 油泵 变量 的要 求 此 功 能 由液压 泵 性 能 决 定 ． 也 是 系统 设 计的 目标 达到节能降噪的目的 。如果压力设定低 了， 不能保证蓄能器达到较高的能量储备 ，也失去 了设置 这个泵源的意义 ； 如果设定高了， 会引起系统高压致使 泄 漏 威 胁增 加 、 压 力继 电器 损 坏 、 安 全 阀设 定失 效 、 系 统发 热 、 介 质 劣化等 。 这个案例至少说明了三个问题 一是液压系统的 压 力 参数 应 该 严 格参 照设 备 制 造 厂 的 产 品技 术 资 料 ． 对 于相对 复 杂 的 系统 ，参 数设 定 流程 应 该标 准化 流程 以减少故障几率 ； 二是在 目前微 电子技术 、 检测传感技 术 、 信息处理技术 、 自动控制技术 、 伺服与传动技术 、 精 Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s＆ S e a l s ， No ． 8 ．2 0 1 1 密机械技术与系统集成技术在液压系统上融合的情况 下 ， 系统参数要考量多方面影响因素 ， 同时应充分 了解 元件 ， 特别是压力控制阀的工作特性 ， 努力使 自己成为 学 习 型 员 工 ，不 断 自我 完 善 。 只 有 这 样 ，才 能 做 到 “ Wi t h R e a s o n a b l e C a r e ” 。 三是对于操作者与维护者 ． 看过与看懂供应商 的随机出厂资料十分重要 ，这是进 行设备维护的基本条件 。维护 的 目的是为 了确保和延 续设备的使用寿命 ， 是在理解设备原理基础上的保养 ， 液压设备的维护不仅仅是堵住泄漏和保证介质达到一 定清 洁度 。 更重 在 防微 杜渐 、 合理 调 整与 科学 完善 。 2 节流调速 系统 的合理调整 在相对较旧的负载提升原理 中我们经常看到如图 2所示这样的原理 定量泵供油 ， 利用进油节流调速 ， 配 合 “ O” 型电磁换 向阀实现负载升降与在有效行程范围 内任意位置的停 留。这种设备一般有两个基本要求 实 现负载任意 位置 的停 留和相对较 大范 围内的速度 调 整 。实 际应 用 中较 为 普遍 的现 象 的是 节 流 阀 调节 效 果 不明显 仅 当节流口很小时才能调节 出明显的速度变 化， 调节范围很小 ， 同时伴随电动机发烫 ， 油温居高不 下等 现象 。 1 一 电磁 溢 流 阀 2 一 节 流 阀 3 一 电流 换 向 阀4 一 液 压 缸 图 2 节流调速 回路 是什么原因产生这种现象 呢液压原理究竟有没 有 问题 不少 疑 问 甚 至否 定 的答 案 和 自然 地 出现在 调 试员 和用 户 的脑 海里 。 根据节流 阀压力流量曲线 可参见各液压阀制造 厂 样 本 ， 我们 知 道 同样 的截 面 积下 ， 节 流 阀前 后 腔 压 差越大 ， 流量越大。基于这个定论 ， 可以想象在负载一 定的情况下 。 如果溢流阀压力设定过高 ， 造成节流阀前 后较大的压差 。必然影 响节流阀的调节范 围 调节效 果 。现 在我们 看 一下 根 据节 流调 速 回路 图 2绘 制 的压 力 流量 曲线 就很 明 了 了。 在 图 3中 △ p是 全 部 流 量 通 过 节 流 阀所 产 生 的压 降 ； P 是 系统总负载所需压力 重物 、 活塞 、 缸杆 、 摩擦 力 ； 如果系统压力设定较高的话 ， 全 开时逐渐调小节 流 阀， 系统工作压力慢慢升高 可能这个值相对于工作 压 力较 小 ，但 是 通过 的流量 没 有改 变 。 当调到 曲线 2 时 ， 压 力 达 到溢 流 阀设 定 压 力 值 ， 此后 流量 液 压 缸 速 度 才会有明显变化 。从理论上讲 ， 图 3中 A B C为合理 的液压 源特 性 曲线 。当调到 曲线 2时 ， 压 力达 到溢 流 阀 设定压力值 ， 此后流量 液压缸速度 才会有明显变化。 图 3节 流 调 速 回 路 压 力 流量 物 性 曲 线 图 2原理中正确的调节方法是 ，先将节流阀开 口 调节到最大 ， 换 向阀切换后 ， 设定溢流阀压力 ， 并使工 作压力值等于总负载压力值 压差值 ， 这样实现 了节流 阀全 开 与 溢 流 阀 的 “ 浮 动状 态 ” ， 有 效 扩 大 了 流量 调 解 范 围． 由于压力 匹配减低 了功率损耗 ， 就不会 出现介质 温升 、 电动机发烫的现象 了。 这个 案 例说 明 了压 力 阀设 定 与节 流 阀设 定 是相 关 联 的。合理地配合压力与流量参数对于设备性能的发 挥 、 提高生产效 率 、 节能降耗都有非常积极 的意义 ； 从 另外一个角度看 ，说 明这个回路不适合在变负载的情 况下使用。 3结 论 我们在 自我摸索 的同时 ，必须 积极借鉴别人总结 的经验和知识 。以形成相对行之有效的符合 自己思维 特点的方法。科学合理调整系统参数实现低故障、 低能 耗 是实现设计意 图的需要 ， 符合绿色维修 、 绿色液压 、 节 能降耗的大方 向，所有一线液压设备维护人员对此 都 应 该引 起 足够 的重 视 。 参 考 文 献 【 l 】 杨 殿 宝． 液压设 备 的维 护与 管理 初 步[ J ] ． 液 压气 动与 密封 ， 2 0 1 0 1 2 ． 55