När vädret blir svalare kommer du antagligen inte oroa dig för mycket över stigande oljetemperaturer, men sanningen är att alla industriella hydraulsystem som kör över 140 grader är för varmt.Observera att oljelivslängden halveras för varje 18 grader över 140 grader.System som arbetar vid höga temperaturer kan bilda slam och lack, vilket kan göra att ventilpluggarna fastnar.
Pumpar och hydraulmotorer går förbi mer olja vid höga temperaturer, vilket gör att maskinen går långsammare.I vissa fall leder höga oljetemperaturer till en effektförlust, vilket gör att pumpens drivmotor drar mer ström för att driva systemet.O-ringar härdar även vid högre temperaturer, vilket orsakar fler läckor i systemet.Så, vilka kontroller och tester bör utföras vid en oljetemperatur över 140 grader?
Varje hydraulsystem genererar en viss mängd värme.Cirka 25 % av den elektriska ingången kommer att användas för att övervinna värmeförluster i systemet.Närhelst olja transporteras tillbaka till reservoaren och inte gör något nyttigt arbete, frigörs värme.
Toleranser i pumpar och ventiler är vanligtvis inom tio tusendelar av en tum.Dessa toleranser tillåter små mängder olja att kontinuerligt kringgå interna komponenter, vilket gör att vätsketemperaturen stiger.När olja strömmar genom ledningarna möter den en rad motstånd.Till exempel styr flödesregulatorer, proportionella ventiler och servoventiler oljeflödet genom att begränsa flödet.När olja passerar genom ventilen uppstår ett "tryckfall".Detta innebär att ventilens inloppstryck är högre än utloppstrycket.Närhelst olja strömmar från högre tryck till lägre tryck frigörs värme och absorberas av oljan.
Under den första konstruktionen av systemet utformades tankens och värmeväxlarens dimensioner för att ta bort den alstrade värmen.Reservoaren tillåter en del värme att strömma ut genom väggarna till atmosfären.När den är rätt dimensionerad bör värmeväxlaren eliminera värmebalansen, vilket gör att systemet kan arbeta vid temperaturer på cirka 120 grader Fahrenheit.
Figur 1. Toleransen mellan kolven och cylindern på en tryckkompenserad deplacementpump är ungefär 0,0004 tum.
Den vanligaste typen av pump är den tryckkompenserade kolvpumpen.Toleransen mellan kolv och cylinder är cirka 0,0004 tum (Figur 1).En liten mängd olja som lämnar pumpen övervinner dessa toleranser och rinner in i pumphuset.Oljan rinner sedan tillbaka in i tanken genom vevhusets dräneringsledning.Avloppsströmmen i det här fallet gör inget användbart arbete, så det omvandlas till värme.
Normalt flöde från vevhusets dräneringsledning är 1 % till 3 % av den maximala pumpvolymen.Till exempel bör en 30 GPM (gpm) pump ha 0,3 till 0,9 GPM olja som kommer tillbaka till tanken genom vevhusavloppet.En kraftig ökning av detta flöde kommer att resultera i en betydande ökning av oljetemperaturen.
För att testa flödet kan en linje ympas på ett kärl med känd storlek och tid (Figur 2).Håll inte i linan under detta test om du inte har verifierat att trycket i slangen är nära 0 pund per kvadrattum (PSI).Fäst den istället i en behållare.
En flödesmätare kan också installeras permanent i vevhusets dräneringsledning för att övervaka flödet.Denna visuella inspektion kan göras regelbundet för att fastställa mängden förbikoppling.Pumpen bör bytas när oljeförbrukningen når 10 % av pumpvolymen.
En typisk tryckkompenserad pump med variabelt deplacement visas i figur 3. Under normal drift, när systemtrycket är under kompensatorinställningen (1200 psi), håller fjädrarna den inre swashplate i sin maximala vinkel.Detta gör att kolven kan röra sig helt in och ut, vilket gör att pumpen kan leverera maximal volym.Flödet vid pumpens utlopp blockeras av kompensatorspolen.
Så snart trycket ökar till 1200 psi (fig. 4), rör sig kompensatorspolen och leder olja in i den inre cylindern.När cylindern är utdragen närmar sig brickans vinkel det vertikala läget.Pumpen kommer att tillföra så mycket olja som behövs för att bibehålla fjäderinställningen på 1200 psi.Den enda värme som genereras av pumpen vid denna tidpunkt är oljan som strömmar genom kolven och vevhusets tryckledning.
För att avgöra hur mycket värme en pump kommer att generera när den kompenseras, använd följande formel: Hästkrafter (hk) = GPM x psi x 0,000583.Förutsatt att pumpen levererar 0,9 gpm och expansionsfogen är inställd på 1200 psi, är värmen som genereras: HP = 0,9 x 1200 x 0,000583 eller 0,6296.
Så länge systemkylaren och reservoaren kan dra minst 0,6296 hk.värme, kommer oljetemperaturen inte att stiga.Om bypasshastigheten ökas till 5 GPM ökar värmebelastningen till 3,5 hästkrafter (hk = 5 x 1200 x 0,000583 eller 3,5).Om kylaren och behållaren inte kan ta bort minst 3,5 hästkrafter värme kommer oljetemperaturen att stiga.
Ris.2. Kontrollera oljeflödet genom att ansluta vevhusets dräneringsledning till en behållare av känd storlek och mäta flödet.
Många tryckkompenserade pumpar använder en övertrycksventil som reserv ifall kompensatorspolen fastnar i stängt läge.Övertrycksventilens inställning bör vara 250 PSI över tryckkompensatorns inställning.Om övertrycksventilen är inställd högre än kompensatorns inställning bör ingen olja strömma genom övertrycksventilens slid.Därför måste tankledningen till ventilen ha omgivningstemperatur.
Om kompensatorn är fixerad i det läge som visas i fig.3, kommer pumpen alltid att leverera maximal volym.Överskottsolja som inte används av systemet kommer att återvända till tanken genom avlastningsventilen.I det här fallet kommer mycket värme att frigöras.
Ofta justeras trycket i systemet slumpmässigt för att maskinen ska prestera bättre.Om den lokala regulatorn med en ratt ställer in kompensatortrycket över avlastningsventilens inställning, återgår överskottsolja genom avlastningsventilen till tanken, vilket gör att oljetemperaturen stiger med 30 eller 40 grader.Om kompensatorn inte rör sig eller är inställd över avlastningsventilens inställning, kan mycket värme genereras.
Förutsatt att pumpen har en maximal kapacitet på 30 gpm och avlastningsventilen är inställd på 1450 psi, kan mängden värme som genereras bestämmas.Om en elmotor på 30 hästkrafter (hk = 30 x 1450 x 0,000583 eller 25) användes för att driva systemet, skulle 25 hästkrafter omvandlas till värme vid tomgång.Eftersom 746 watt motsvarar 1 hästkraft kommer 18 650 watt (746 x 25) eller 18,65 kilowatt el att gå till spillo.
Andra ventiler som används i systemet, såsom batteriavtappningsventiler och avtappningsventiler, kanske inte heller öppnar och tillåter olja att passera högtryckstanken.Tankledningen för dessa ventiler måste ha omgivningstemperatur.En annan vanlig orsak till värmeutveckling är att förbigå cylinderkolvtätningarna.
Ris.3. Denna figur visar en tryckkompenserad pump med variabelt deplacement under normal drift.
Ris.4. Var uppmärksam på vad som händer med pumpens kompensatorspole, innercylinder och spolplatta när trycket ökar till 1200 psi.
Värmeväxlaren eller kylaren måste stödjas för att säkerställa att överskottsvärme avlägsnas.Om en luft-till-luft värmeväxlare används, bör kylflänsarna rengöras med jämna mellanrum.Ett avfettningsmedel kan behövas för att rengöra fenorna.Temperaturomkopplaren som sätter på kylfläkten ska ställas in på 115 grader Fahrenheit.Om en vattenkylare används måste en vattenregleringsventil installeras i vattenledningen för att styra flödet genom kylröret till 25 % av oljeflödet.
Vattentanken bör rengöras minst en gång om året.Annars kommer silt och andra föroreningar att täcka inte bara botten av tanken utan också dess väggar.Detta kommer att tillåta tanken att fungera som en inkubator snarare än att avleda värme till atmosfären.
Nyligen var jag på fabriken och oljetemperaturen på staplaren var 350 grader.Det visade sig att trycket var obalanserat, den hydrauliska ackumulatorns manuella avlastningsventil var delvis öppen och olja tillfördes konstant genom flödesregulatorn, som aktiverade hydraulmotorn.Den motordrivna avlastningskedjan fungerar endast 5 till 10 gånger under ett 8-timmarsskift.
Pumpkompensatorn och övertrycksventilen är korrekt inställda, den manuella ventilen är stängd och elektrikern gör motorvägsventilen strömlös och stänger av flödet genom flödesregulatorn.När utrustningen kontrollerades 24 timmar senare hade oljetemperaturen sjunkit till 132 grader Fahrenheit.Naturligtvis har oljan misslyckats och systemet behöver spolas för att få bort slam och lack.Enheten behöver också fyllas med ny olja.
Alla dessa problem skapas på konstgjord väg.Lokala vevhanterare installerade en kompensator ovanför avlastningsventilen för att pumpvolymen ska kunna återgå till högtrycksbehållaren när inget körs på utläggaren.Det finns också människor som inte kan stänga den manuella ventilen helt, vilket gör att oljan kan rinna tillbaka in i högtryckstanken.Dessutom var systemet dåligt programmerat, vilket gjorde att kedjan fungerade kontinuerligt när den bara behövde aktiveras när lasten skulle tas bort från staplaren.
Nästa gång du har ett termiskt problem i ett av dina system, leta efter olja som rinner från ett system med högre tryck till ett lägre.Här kan du hitta problem.
Sedan 2001 har DONGXU HYDRAULIC tillhandahållit hydraulikutbildning, rådgivning och tillförlitlighetsbedömningar till företag i branschen.
Foshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd. har tre dotterbolag: Jiangsu Helike Fluid Technology Co., Ltd., Guangdong Kaidun Fluid Transmission Co., Ltd. och Guangdong Bokade Radiator Material Co., Ltd.
Foshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd:s holdingbolag: Ningbo Fenghua nr 3 Hydraulic Part Factory, etc.
Foshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.
&Jiangsu Helike Fluid Technology Co., Ltd.
MAIL: Jaemo@fsdxyy.com
WEB: www.dxhydraulics.com
WHATSAPP/SKYPE/TEL/WECHAT: +86 139-2992-3909
LÄGG TILL: Factory Building 5, Area C3, Xinguangyuan Industry Base, Yanjiang South Road, Luocun Street, Nanhai District, Foshan City, Guangdong Province, Kina 528226
& nr. 7 Xingye Road, Zhuxi Industrial Concentration Zone, Zhoutie Town, Yixing City, Jiangsu Province, Kina
Posttid: 26 maj 2023