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液壓泵站設(shè)計(jì)與使用中的注意事項(xiàng)
泵站是液壓系統(tǒng)的心臟,,一個(gè)性能優(yōu)良,、設(shè)計(jì)合理的泵站對(duì)設(shè)備的性能,、壽命,、使用成本、檢修強(qiáng)度會(huì)帶來至關(guān)重要的影響,。根據(jù)我們對(duì)所在單位多個(gè)液壓系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的一些問題的分析和總結(jié),,就其中泵站設(shè)計(jì)和維護(hù)中存在的部分問題進(jìn)行進(jìn)一步匯總,以探討這些問題的根源,。
泵站的設(shè)計(jì)中,,核心部分是泵、油箱,、蓄能器等元件的設(shè)計(jì)計(jì)算和選型,,三者的關(guān)系是相互影響的,同時(shí)液壓系統(tǒng)也受到外在因素諸如工作環(huán)境,、溫度,、工作節(jié)奏的影響,這些影響對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的作用是非常大的,,對(duì)這些因素的考慮不全面或不完善往往直接影響液壓系統(tǒng)的工作性能,。
泵的選擇一般的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和習(xí)慣是,對(duì)于高壓系統(tǒng)選擇軸向柱塞泵,,中低壓系統(tǒng)選擇葉片泵或齒輪泵,。對(duì)于定量泵和變量泵的選擇卻因系統(tǒng)而異,變量泵作為一種可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和節(jié)能的液壓源,,目前被廣泛采用,,尤其是在中高壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中。
油箱的設(shè)計(jì):油箱容積以及尺寸的設(shè)定同樣會(huì)給系統(tǒng)帶來重要的影響,,由于油箱往往聯(lián)接件又是被聯(lián)接體,,有時(shí)還要承載閥臺(tái)等其他部件,改動(dòng)非常困難,,因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該引起足夠的重視。油箱容積的計(jì)算除了根據(jù)泵流量進(jìn)行確定外,,還應(yīng)充分考慮蓄能器,、執(zhí)行元件,、管路等的儲(chǔ)、排油量,,并進(jìn)行合理的液位控制,,在保證系統(tǒng)性能的前提下充分考慮設(shè)備維護(hù)檢修的方便。
往往一個(gè)液壓系統(tǒng)的主泵選型確定以后,,可以根據(jù)主泵的排量基本確定油箱的容積,,除此之外還應(yīng)充分考慮現(xiàn)場(chǎng)空間、主泵,、循環(huán)泵的排列安裝方式等來進(jìn)一步確定油箱的尺寸,。應(yīng)該說一個(gè)容積充裕的油箱可以有利于系統(tǒng)散熱、油液消泡,、雜質(zhì)沉淀或上浮,,對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造有利條件。對(duì)于大型開式液壓系統(tǒng)來說,,務(wù)必充分考慮液壓執(zhí)行元件和蓄能器等的儲(chǔ)油量,。一般情況下,這些元件的儲(chǔ)油量不應(yīng)超過油箱總?cè)莘e的30%,,應(yīng)該限定在25%以下,。否則,根據(jù)用戶的使用習(xí)慣常常將油位控制在油箱高度的1/2~2/3左右,,一旦在系統(tǒng)未卸壓情況下補(bǔ)油較多時(shí),就會(huì)出現(xiàn)油液通過油箱外溢的情況,,致使出現(xiàn)難以估料的系統(tǒng)污染,。
另外在液壓系統(tǒng)進(jìn)行過大的檢修之后,,往往需要對(duì)系統(tǒng)管路和更換元件、蓄能器進(jìn)行充油,、排氣等工作;油箱偏小會(huì)導(dǎo)致補(bǔ)油比例過高、油箱液位偏低的狀況出現(xiàn),,有時(shí)候需要進(jìn)行二次補(bǔ)油,,而這種補(bǔ)油的危險(xiǎn)在于一旦系統(tǒng)需要再次檢修時(shí)系統(tǒng)油液回流,,會(huì)出現(xiàn)油箱溢油的危險(xiǎn)。在選用磁浮式液位計(jì)進(jìn)行液位控制時(shí)尤其應(yīng)注意油箱尺寸的設(shè)計(jì),,對(duì)存在大尺寸或長(zhǎng)行程液壓缸的系統(tǒng)進(jìn)行工況核算,,防止出現(xiàn)因檢修、泄漏導(dǎo)致系統(tǒng)油位報(bào)警頻繁出現(xiàn)的現(xiàn)象發(fā)生,。
循環(huán)過濾、冷卻系統(tǒng)的合理選型和布置對(duì)于控制液壓系統(tǒng)清潔度和溫升至關(guān)重要,。隨著大量液壓比例、伺服液壓閥件在系統(tǒng)中的使用,,循環(huán)冷卻系統(tǒng)在控制介質(zhì)污染度方面的作用應(yīng)引起了足夠的重視,。
作為循環(huán)系統(tǒng),,應(yīng)盡可能將系統(tǒng)回油及時(shí)進(jìn)行循環(huán)過濾,以及時(shí)控制油箱的清潔度,。對(duì)循環(huán)系統(tǒng)的吸油、回油管路合理布置,,避免在油箱單側(cè)或局部集中布置,,防止出現(xiàn)油液局部循環(huán),,導(dǎo)致油箱內(nèi)溫度場(chǎng)分部不均勻。
液壓油在油箱內(nèi)的局部流動(dòng)會(huì)限制循環(huán)冷卻系統(tǒng)的功能,,并進(jìn)而產(chǎn)生溫度檢測(cè)元件信號(hào)的不準(zhǔn)確。因此循環(huán)系統(tǒng)的吸油口應(yīng)能夠方便的將系統(tǒng)回油,、泵溢流油液吸人,。高溫油液的局部滯留可以使油箱內(nèi)部的局部產(chǎn)生數(shù)十度溫差,,不利于保持系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行和油液性能恒定。
循環(huán)濾芯的性能會(huì)直接對(duì)系統(tǒng)清潔度產(chǎn)生影響,,主要包括了濾芯的過濾精度、材質(zhì),、納污性能,、使用壽命等。濾芯的過濾比決定了過濾精度,,而納污容量和壓差特性將影響濾芯的使用壽命。而在系統(tǒng)清潔度相對(duì)穩(wěn)定的情況下,,上述因素和濾芯的標(biāo)稱流量綜合將決定濾芯的使用壽命和更換周期。
因此,,在選擇過濾器時(shí)要全面考慮流量因素,尤其是系統(tǒng)回油過濾器,。一方面回油過濾器本身的實(shí)際流量不是恒定的,同時(shí)在一些季節(jié)溫差較大的地區(qū)液壓油本身的黏度會(huì)有較大的變化,,如果僅僅按照標(biāo)稱流量選擇會(huì)導(dǎo)致在冬季運(yùn)行設(shè)備時(shí)出現(xiàn)堵塞信號(hào)的發(fā)生,,實(shí)際上并沒有出現(xiàn)堵塞甚至是新濾芯,。因此,回油濾芯應(yīng)在核算流量的基礎(chǔ)上按照1.5倍以上的流量選擇,。對(duì)于不采用單獨(dú)循環(huán)冷卻而利用主泵(一般是定量泵)卸載或系統(tǒng)回油冷卻的泵站,其回油濾芯成為控制系統(tǒng)清潔度的重要的元件,,應(yīng)在流量,、納污能力上預(yù)留充分的冗余,,并采用雙筒過濾器以便于設(shè)備維護(hù)。
在液壓泵站的設(shè)計(jì)中,,根據(jù)系統(tǒng)的具體情況合理設(shè)計(jì)過濾器,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)良好的污染控制可以大大降低設(shè)備故障率,,延長(zhǎng)設(shè)備壽命,。設(shè)計(jì)中對(duì)2個(gè)以上同參數(shù)元件的選擇應(yīng)盡量選擇同一型號(hào),,使設(shè)備在使用中備件管理和檢修更換時(shí)更方便。
在泵站的設(shè)計(jì)和使用過程中,,確定和調(diào)整一個(gè)合理經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)壓力及加載,、卸載壓力區(qū)間,對(duì)系統(tǒng)溫度的控制,、減少故障和液壓泵壽命的延長(zhǎng)都有重要影響。在泵站的設(shè)計(jì)中,,很多細(xì)節(jié)性的問題都會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行或維護(hù)甚至設(shè)備性能和壽命產(chǎn)生重大影響,。
科學(xué)合理的設(shè)計(jì)計(jì)算,、優(yōu)化的布置、元件的選用加上對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況和設(shè)備維護(hù)的充分考慮才會(huì)實(shí)現(xiàn)液壓泵站的設(shè)計(jì),,在功能上和使用上實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)初衷,。
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