针对液压系统失速和失压的原因及对策

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1、《机电技术》2005年第1期机电设计研究液压系统失速和失压的原因及对策林荣川（集美大学工程技术学院福建厦门361006）摘要：本文以一个中心站的液压系统为例，针对液压传动中，节流调速回路能量损失大，造成液压系统油温升高，油温的升高会导致液压油的粘度下降，引起液压系统速度和压力的不稳定。介绍采用继电器电路控制冷却水泵可以达到降低油温的效果，从而稳定液压系统的速度和压力。关键词:油温速度压力冷却中图分类号：TP271.31文献标识码：A文章编号：1672-4801（2005）01-091-021引言根据某外资铝制品厂的中心泵站介绍，该中心站的液压系统不能

2、正常工作，液压泵的出口压力上升不到设定值，执行机构速度上不去，运行一段时间后，情况更为糟糕。针对这种现象技术人员进行仔细分析，断定是因油温过高而造成的。本文主要介绍根据厂方要求及实际情况，本着经济、高效原则，设计了冷却系统，解决了油温过高问题，取得了满意的效果。2液压系统失速和失压的问题分析回路如图所示，液压泵为定量泵，电液换向阀中位机能为O型，调速阀装在回路上，采用的是回油节流调速回路。经检测并调试系统，发现油箱内温度很高，液压泵外泄油管异常发热，检测液压泵时发现容积效率较低，说明泵内泄漏严重。检测其它元件未发现异常。液压泵还存在一定的外泄漏，具有

3、一定压力的油液泄漏回油箱，压力降为零。根据能量转换原理，因摩擦等原因损失的液体压力能主要转换成热能，使油液温度升高。又由于泵功率大，油箱散热效果差，且没有专门冷却装置，使油温超了允许值范围。油液的温度升高，使其粘度大大降低，系统中各元件内外泄漏加剧，如此恶性循环，导致系统压力和流量上不去，自然执行元件如图1液压系统示意图液压缸、液压马达的速度下降。液压传动中，节流调速回路是能量损失较大的一种调速方法，而损失的能量使油温升高。该回路采用调速阀回油调速，调速阀中的减压阀阀口和节流口都将造成压力损失。另外，回路中电液换向阀的中位机能为O型，液压油不能卸荷，

4、而以较高的压力由溢流阀流回油箱，也造成油箱油液温度升高。液压系统的温升有些原因是不可克服的，有些原因是可以消除或减轻其影响。从理论上分析，本回路可以从如下方法着手：（1）加大油箱容量，改善散热条件；（2）增加冷却装置，换向阀中位机能改为可卸荷的M型；（3）更用容积效率较高的液压泵。但从实际情况看，若加大油箱容量，却受空间限制且改造较为麻烦，没有采用方法（1）。而电液换向阀启动时需要压力推动阀芯移动，系统应保持一定的压力，中位机能只能用保压型的O型不能用卸荷型的M型，方法（2）也不可取。根据这些分析并考虑使用效果及投入成本，对液压系统不做改变，只从油箱

5、的冷却系统入手，根据夏季、冬季的温度差异，将冷却系统重新改进设计，很好解决了温升问题。91机电设计研究《机电技术》2005年第1期3冷却系统的设计液压泵站温控系统组成见图2。由温度传感器测量油液的实际温度T，并将测得的信号输入给温控器，温控器有4个输出。设T1为油温的最低极限值，当油温低于T1值时，油液粘度过高，液压泵不能起动；T2为工作温度下限液压系统值；T3为工作温度的上限值；T4为油温允许的最高极进水冷却泵限值。T1～T44点控制温度是可调的，根据实际需要电机可任意设定其值。显示仪器冷却系统控制电路见图3，在刚开机或油温过低回油水箱温控器(T＜

6、T1）时，温控器发出T1信号，使TP1闭合，接通加热器，对油液进行加热。当油温T达到T1时，温控器的T1信号消失，TP1断开，停止加热。当油温达到T2时，温控器发出T2信号，使TP2接通，为接通冷却器加热器温度传感器的水泵电机做准备，此时TP1是断开的。出油油箱当油温T达到T3(工作温度上限)时，温控器发出T3信号，使TP3接通(此时TP2是闭合的)，冷却器工作，图2液压泵站温控系统组成示意图对油液进行冷却。KM2自锁，同时控FUFU制冷却水泵电机。SB10KM10SB20当温度降至T＜T2KM20自动手动时，T2、T3信号均KM3TP4SB01消失

7、，TP2、TP3都KM2SB40KM10KM0KM20断开，冷却水泵停SB30SB41止工作，这样就使KM4KM3KM3KM1KM3油温在T2～T3之间KM4TP3TP1M0M2KM2波动。2加主冷KM0若由于某种电却热TP2KM1SD1SB02电管原因使油温过高，机KM10KM2机冷却效率不够使油KM0KRKM20温T达到了T4温度，温控器会发出卸报冷加主载警却热电T4信号，使TP4闭机合接通KM3，通过图3冷却系统控制电路KM3使KM4工作，由KM4去控制卸载控制单元工作，强行使整个液压系统卸载，降低整个系统的压力而停止工作，以达到保护系统的目的

8、。在此同时，报警铃发出报警声，卸载指示灯亮。KM3还可使在冷却器未工作但系统突然发生高温现象时强行接通冷却器