机械设备液压传动系统泄漏的原因及控制.pdf

第 2期 2 0 0 9年 6月 水力采煤与管道运输 HYDRAUL I C C OAL MI NI NC P I PE L I NE T RANS P 0R TAT 1 0N No 。 2 J u n ． 2 0 0 9 机械 设 备液 压 传 动 系统 泄 漏 的 原 因及 控 制 李爱平 天地科技股份有O - 司唐山分公司经营处 河北 唐山 0 6 3 0 1 2 摘要 介绍 了机械 液压传动 系统 泄漏的主要影响 因素 ， 提 出了液压 系统泄漏的简单 防治措施。 关键词 液压传动 密封件 污染 油温 中图分类号 T H1 3 7 ． 8 6 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 60 8 9 8 2 0 0 9 0 2 0 0 4 70 3 l 前言 在工业机械液压系统中， 泄漏是普遍存在的 常的传动比。液压油泄漏还会造成环境污染 ， 影 故障现象 ， 几乎所有 的液压 系统 在使用 一段时 间 响生产甚 至产 生无 法估计 的严 重后果 。 因此 ， x q - 将阀开到需要 的位 置 ， 以保持蒸 发器需要 的供液 量。电子膨 胀 阀 的步进 电机 是根 据蒸 发 器 出 口 压力 P 。 变 化 、 压缩 机 吸气 过 热度 变化 实 时输 出 变化的动力 ， 这个实 时输 出变化 的动力能及 时克 服各种工况 和各种 负荷 情况 下 主膨 胀 阀变化 的 弹簧力 ， 使 阀的开度 满 足蒸发器 供液 量 的需 求 ， 进而蒸发器 的供液量 能实时与蒸 发负荷相 匹配 。 即电子膨胀 阀可通过控 制器人 为设 定 ， 有效地控 制过热度 。另外 ， 电子膨胀 阀从全 闭到全开状 态 其用时 仅需 几秒钟 ， 反应和 动作 速度快 ． 开闭特 性 和速度 均可人 为设定 。电子膨 胀 阀可在 1 0 ％ 一 1 0 0 ％的范围 内进行精 确 调节 。 且 调 节范 围 可 根据不 同产 品的特 性进 行设 定 。选 用 电子 膨胀 阀吸气过热 度 控制 。 机组 无 论 在标 准 工 况 、 变工况、 满负荷或变负荷运行。 都能维持较高的 C O P值水平 。 3 ． 6 电子膨胀阀液位控制 液位控 制 系统 由 电子 膨胀 阀 、 液 位传 感 器 、 液位控制 器组成 。当蒸 发器 内 的液 面上 下变 化 时， 蒸发器内的液位传感器将液位变动的比例关 系用 42 0 mA信 号传 给液位控 制器 。液位控 制 器将信号处理后， 输出指令作用于电子膨胀主阀 的步进电机 ， 使其开度增大、 减小， 以保持制冷剂 液位在限定 的范 围 内。电子膨 胀 阀的 步进 电机 是 根据制冷剂液位变化 实时输 出变化的动力 ． 这 个 实时输 出变化 的 动力 能及 时克 服各 种工 况 和 各种负荷情况下主膨胀 阀变化 的弹簧力 ， 使 阀的 开度满足蒸发器供液量的需求， 进而蒸发器的供 液 量能实时与蒸发负荷 相匹配 ． 即 电子膨 胀 阀可 通过控制器人为设定 。 有效 地控制蒸 发液位 。选 用 电子膨胀 阀液位控制 ， 机组无论在标 准工 况、 变工况、 满负荷、 变负荷运行 ， 均维持较高的 C O P值 水平 。电 子膨 胀 阀液 位 控 制一 般 应 用在吸气过 热度低 于 2 ℃的制 冷装 置 ， 而 电子 膨 胀阀吸气过热 度控制 ， 一般 应用在吸气 过热 度 5 ℃左右的制冷装置 ， 因此 ， 前者 比后 者更 能有 效 的利 用蒸 发面 积 。 提高 蒸发 负荷 ， 获取 更高 的 C O P值 。 4 结束语 节流装置 为 了节 能 降耗 ， 应 在 不 同工 况 、 不 同负荷下保 证 向蒸 发器 的供 液量 与蒸 发负 荷 相 匹配 。节能 的途径是及时地控制过热 度 控制 液 位 ， 实时 有效地 调 节流量 。电子膨 胀 阀在 过热 度控制 液位控制 、 流量调节均优于传统的节流 机构 ， 而且反应速度更快 、 调节范 围更 广 ， 节能效 果更加显著 ， 有广 阔的应用前景 。 参考 文献 [ 1 ] 廖明义， 杜永杰． 制冷原理及设备． 黑龙江科 学技术 出版 社 ， 1 9 9 0 [ 2 ] 张萍． 牵 J 冷工艺设计．北京 中国商业出版社， 2 0 0 2 [ 3 ] 陈广智， 王起霄．制冷装置自动控制．黑龙汪科学技术出 版 社 ． 1 9 91 作者简介 孙 文彬 1 9 7 9一， 男 ， 黑龙 江哈 尔滨人 ， 唐 山开 滦建 设 集 团 制 冷工程 处助理 工程 师 ， 2 0 0 4年 毕业 于哈 尔滨 商业 大 学制 冷与 空调 专 业。 收稿 日期 2 0 0 81 02 8 47 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 0 9年 6月 水 力采 煤与 管道 运输 第 2期 液压系统 的泄漏 ， 必须加 以控制 。下面针对 一些 影响机械液压 系统 泄漏 的因素 ， 简单 分析其 泄漏 原因及控 制措施 。 2影响泄漏 的原 因 2 ． 1 设计 因素 液压系统的可靠性 ， 在很 大程度 上取决 于液 压系统密封的设计和 密封件 的选择 ， 由于设计 中 密封结构选用 不合理 ， 密封件的选 用不合乎规 范 ， 在设计 中没有考虑 到液压 油与密封 材料 的相 容型式 、 负载 情 况 、 极 限压 力 、 工 作速 度 、 环 境 温 度的变化等， 这些都在不同程度上直接或间接造 成液压系统泄漏 。另外 ， 由于工 业机械 的使用 环 境 中具有尘埃和杂质 ． 所 以在设 计 中要 选用合 适 的防尘密封． 避免尘埃等污物进入系统破坏密 封 、 污染油 液 。 从 而 产生 泄漏 。设 计 中考 虑到 运 动表面的几何精度和粗糙度不够全面以及在设 计 中没有进行连接 部位 的强度校 核等 ， 这些 都会 在机械 的工 作中引起 泄漏 。 2 ． 2制造和装配 因素 所有 的液压 元 件 及 密封 部件 都 有 严格 的尺 寸公 差 、 表面 处理 、 表面 光洁 度及 形位公 差 等要 求。如果在制造过程 中超差。 例如 油缸的活塞 半径 、 密封槽 深度 或 宽度 、 装 密封 圈 的孔 尺寸超 差或因加工问题而造成 失 圆 、 本 身有 毛刺或有 洼 点 、 镀铬脱 落 等 。 密 封 件就 会有 变 形 、 划 伤 、 压 死 或压不实等现象发生。 使其失去密封功能。将使 零件本身具有先天性 的泄漏 点 ， 在装 配后或使 用 过程中发生渗漏。液压元件在装配中应杜绝野 蛮操作 ． 如果过 度用 力将 使 零件 产生 变形 ， 特别 是用铜棒 等敲打缸体 、 密封法 兰等。装配前 应对 零件进行仔细检查 ， 装 配时 应将零件 蘸少许 液压 油 。 轻轻压入 。 2 ． 3 冲击和振动造成泄漏和破坏 2 ． 3 ． 1 内部 冲击 气体常常 以混 入 或 溶解 两 种形 式 浸 入 油 液 中， 混入油液 的气 体 ． 大多 以 2 ． 0 5～0 ． 5 0 m m 直 径 的气泡悬浮其 中 ． 成游离状 态 。浸 入油液 中的 气体 ， 在液压传动系统工作 时 ， 产生 气穴现 象 ， 可 以使液压系统产生振动和噪音， 在气泡凝聚的管 壁 和其他 元件 表 面 ． 因 长期受 冲 击和 高温作 用 ， 以及油液 中溢出气体 的氧化 作用 ， 会使 管壁 和元 件表面脱落 ， 或者 出现海绵 状的小 洞。如果 液压 系统 的元件表面有 凹点和损 伤时 ， 液 压油就 会高 48 速 冲向元件 表面加速表面 的磨损 ， 引起泄漏 。 2 ． 3 ． 2外部 冲击 外部 的 冲击也 会 造 成管 路 的 静结 合 表 面 发 生泄漏 ， 当管 路 接头 常处 于振 动状 态 时 ， 造成 接 头处 密封圈 垫 变形 ， 或者造 成密 封 圈磨损 ， 从 而引起 原来的静结合面 出现泄漏 。 2 ． 4密封件及配合件相互磨损 主要是液压缸内及各阀体阀杆之间的磨损。 液压油缸作为一些生产机械液压系统 的主要执 行元件 ， 由于工作过程 中活 塞杆裸露 在外 直接和 环境相接触 ， 虽然在导 向套 上装有 防尘圈及 密封 件等 ， 但 也难免将尘埃 、 污 物带入 液压 系统 ， 加速 密封件和活塞杆之 间的划 伤和磨 损 ， 从而 引起泄 漏 ， 颗 粒 污染 为液 压元 件损 坏最 快 的 因素之一 。 另外 由于 工作 环境 潮湿 等因素 的影 响 ， 可能会使 水 进入 液压 系统 ， 水 与液 压油 反应 ， 形 成 酸性物 质和油泥， 降低液压油的润滑性能 ， 加速部件的 磨 损 ， 水 还会 造成 控制 阀的 阀杆发 生粘 结 ， 使控 制 阀操纵 困难 ， 划 伤密封 件 。 造成泄漏 。 2 ． 5 油温过高及橡胶密封与液压油不相容而变 质 液压传动系统的某一局部产生气穴后 ． 气泡 随油液 到 高压 区 。 在 高压 作用 下气 泡迅 速 破裂 ， 周围油液的质点 以很 高速度 来填 补这一 空间 ， 质 点相互碰撞而产 生局部 高压 ， 形 成 冲击 。与此 同 时油液温度也急剧升高 ， 温度每升高 1 O C则密封 件寿命就会减半 。在选用 液压 油方面 ． 要 注意密 封件 和 油质 的 匹配 ． 如 果两 者不 相 匹配 ， 则 造成 密 封 圈与油 液产 生化 学 反应 。 加速 密封 圈老化 。 密封件是 由耐油橡 胶 等材料制 成 。 由于常时 间的 高温 、 老化 、 龟 裂 、 损伤等都会 引起 系统泄漏 。 3控制泄漏 的措 施 造成 生产 机械 设 备 液压 系统 泄漏 是 多 方 面 综 合 影响 的结 果 ， 以现有 的技 术 和材料 ， 要想 从 根本上消 除液 压 系统 的 泄漏 是 很难 做 到 的。只 有从 以上影响液压 系统泄漏 因素 出发 ， 采 取合理 的措施尽量减少液压 系统泄 漏 。 3 ． 1 减少 冲击 和振 动 使用减振 支 架 固定 所 有 管子 以便 吸 收 冲击 和振动 适 当布置压力 控制 阀来保 护系统 的所有 元件 ； 尽量减少管接头的使用数量， 管接头尽量 用焊接连接 ； 正确安装管接头 。 3 ． 2 减少动 密封件的磨损 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2期 2 0 0 9年 6月 水 力采煤 与管道 运输 HYDRAUL I C COAL MI NI NG P I P EL I NE TRANS P0R TA T1 0N No． 2 J u n ． 2 0 0 9 矿 井 安 全 监控 系统 的设计 与安 装 夏小 永 开滦勘 察设计 有限公 司 河北 唐 山 0 6 3 0 1 8 摘要 介绍 了煤矿监控 系统的整体设计方案 ． 详细说 明 了分站及传 感器设计的思路 、 原理和 方 法。该 系统经应 用， 性 能 良好 。 关键词 煤矿安全监控 系统 断电控制 器 主机 分站 甲烷传 感器 中图分类号 T D 6 7 9文献标识码 B文章编号 1 0 0 6 0 8 9 8 2 0 0 9 0 2 0 0 4 90 3 1 前 言 煤矿安全规程 规定 ， 所有矿井必须 装备矿 井安全监控系统。根据 当前煤 矿 的实际情况 ， 在 矿进安全监控系统建设 中。 系统设 计对未来 煤矿 的安全生产尤为重要 。 2 设置矿井安全监测监控 系统 的重要性 矿井安全监控 系统 主要 由地 面 中心站 、 网络 终端 、 图形 工作 站 、 通信 接 口、 实 时多屏 、 系列 监 控分站、 各种传感器和控制执行器等部分组成。 该系统除能够就地监测 甲烷 、 风速 、 压差 、 一氧 化 碳 、 温度 、 馈电状 态 、 设备开停 、 风筒 开合 、 烟雾等 参数或状态外 ， 还具有 中心站遥控 断 电／ 复 电 。 异 地断电／ 复 电 、 模拟 量 实 时／ 历史 数 据／ 曲线 显示 打印以及 网络 通讯 报警 和 故障 闭锁 等功 能 通 常安全监测监控系统具有三级断 电 中心 站遥控 断电 、 分站 控制 和传感 器就 地断 电 和交 叉 断 电 能力。安全监 测监 控 系统为 各项 安全 预 防措 施 提供决策 数 据 依 据 ． 是 预 防 事 故发 生 的前 提 条 件 。 可最大 限度地 提高安全 生产管理水平 。因此 设 置安 全监控 系统对 确保矿井 安全生产 ， 保 障矿 井工作人 员的生命 、 财产安全起着重要 的作用 。 3 矿井安全监控 系统设计安装 中应注意的几个 问题 3 ． 1 安全监控 系统选型 设计 中进 行 系统选 型 时 ， 必须 符合 煤 矿安 全规程 的要求 。安全设 备必须具有故 障闭锁功 能 当与闭锁控制有 关的设备 未投入 正常运行或 故障时 。 必须切断该 监控设备 所监控 区域 的全部 非本质安全型 电气设备 的 电源并 闭锁 ； 当与闭锁 控制有关的设备工作正 常并稳定运行 后 ， 自动解 锁 。 矿井 安全 监 控 系统 必须具 备 甲烷断 电仪 和 消除活塞杆和驱动轴密封 件上 的侧 载荷 用 防尘圈 ， 防护罩 和橡胶套 保护活塞 杆 ， 防止磨料 ， 粉尘等杂质进 入 ； 设 计选取合适 的过滤装 置和便 于清洗的油箱 以防止 粉尘在油 液 中累积 活 塞杆 和轴的速度尽可能低 。 3 ． 3 控制油温 防止密封件变形 密封件过早变质是 由多种 因素 引起的 。 一个 重要 因素是油温过高 ， 所 以应 合理设计 高效液压 系统或设置冷却 装置 ， 使 油温保 持在 6 5 ℃ 以下 另一个因素是使用的油液与密封材料的相容性 问题 ， 应按使用说 明书或有关 手册选用液 压油和 密封件 的型式 和材质 ， 以解决 相容性 问题 ． 延长 密封件的使用寿命。 4结束语 液压系统泄漏影 响着 系统工作 的安全 性 。 造 成油 液浪 费 、 污染周 围环 境 、 增加 机器 的停 工时 间 、 降低 生产 率 、 增加 生产 成本及 对产 品造成 污 损 。 如果 不在 最初 全面考 虑泄 漏 的影 响 因素 ． 将 会 给以后 的生产 带来 无法 估量 的损 失 。借 鉴 以 往的经 验 ， 选 择正确 的装 配和修 理方 法 ， 从污 染 的源头 人手 ， 加 强污 染源 的控制 ， 还要 采取有 效 的过滤措 施 和定期 的油液 质量 检查 和更 换 。总 之， 泄漏的防治要全面人手 ， 综合考虑才能做到 行之有效 。 作者简介 李爱 平 1 9 7 2一， 女 ， 河 北唐 山人 ， 1 9 9 7年 毕 业于 中 国矿 业 大学机械 电子 专业 。 现 就职 于天地 科技 唐 山分公 司经营规 划 处 ． 从事生产技术与管理工作。 收稿 日期 2 0 0 81 02 9 49 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m