趙瑞航
摘要:由于長期使用及操作不當(dāng)?shù)葐栴},導(dǎo)致了液壓系統(tǒng)的污染,而液壓管系循環(huán)沖洗裝置能有效去除液壓軟管、鋼管內(nèi)的污染物,從而保證了液壓系統(tǒng)的可靠性并延長液壓元件的使用壽命。由于缺少針對性的研究分析,導(dǎo)致當(dāng)前液壓管系沖洗裝置作業(yè)時(shí)間過長,影響工程進(jìn)度。
關(guān)鍵詞:傳統(tǒng)液壓管系 ?循環(huán)沖洗裝置 ?改進(jìn)
1引言
在工業(yè)飛速發(fā)展的今天,液壓技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)覆蓋了很多領(lǐng)域。工廠和企業(yè)更注重液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性及可維護(hù)性,然而保持液壓設(shè)備的清潔度也尤為重要。由于生產(chǎn)環(huán)境及操作不當(dāng)?shù)戎T多因素的影響,導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的污染是難以避免的。
很多廠家認(rèn)為系統(tǒng)的污染是由于長期使用才造成的,但即便是新的元件也會含有毛刺、切屑、焊渣和油漆等污染物;在油箱的制作過程中,也可能會堆積鐵銹、油漆和灰塵等污染物,雖然說在制作完畢后,油箱都會進(jìn)行清理,但并非所有污染物都能憑肉眼察覺到;液壓管、接頭及泵的安裝過程中也會將一些污染物帶到液壓系統(tǒng)里;于是在液壓設(shè)備開始工作后不久就會發(fā)生故障,而且一般這個(gè)時(shí)候發(fā)生的故障都很嚴(yán)重,如泵、馬達(dá)等重要液壓元件會遭到致命性的損壞,所以在設(shè)備運(yùn)行前必須采取合理有效的措施降低液壓設(shè)備的污染度。
對液壓系統(tǒng)常使用的清潔方式主要為元件拆卸清洗和沖洗液壓管系:液壓元件如各種液壓閥可以將其拆開,使用汽油清洗閥芯等部件;而更多的污染物如顆粒、油污、碎屑等會殘留于液壓鋼管、軟管內(nèi),一般廠家會使用泵站輸出流量對其進(jìn)行沖洗,從而清除液壓管系在安裝或長期使用后留下的污染物。
這些清潔方式能在一定程度上減少故障的發(fā)生率,以此來保證整個(gè)液壓系統(tǒng)的可靠性和元件的使用壽命。然而,在沖洗液壓管系的大量工程項(xiàng)目中,一直存在著沖洗時(shí)間過長、污染度等級降低不明顯等問題,這會嚴(yán)重影響工程進(jìn)度。
2傳統(tǒng)沖洗裝置及影響沖洗效果的因素
2.1傳統(tǒng)液壓管系沖洗裝置
傳統(tǒng)沖洗裝置沖洗前將待沖洗的管路串聯(lián)成一個(gè)或多個(gè)回路,先通過加熱器 7 對沖洗裝置油箱中的油液進(jìn)行加熱,然后由沖洗泵 1 輸出流量,沖洗液快速通過待沖洗的回路,回油時(shí)由雙筒過濾器 6 去除雜質(zhì),過濾器上設(shè)有壓差發(fā)訊器 4,在過濾器堵塞嚴(yán)重時(shí)會報(bào)警提醒更換濾芯,停機(jī)后可以從取樣口取油樣進(jìn)行污染度檢測,另外在沖洗過程中,為了利于管內(nèi)壁上的污染物脫離,還會用橡皮錘等非金屬錘輕輕敲擊管道。
從實(shí)際運(yùn)行情況上來看,由于傳統(tǒng)的沖洗裝置功能較為簡單,沒有針對不同情況的管路沖洗進(jìn)行功能上的修正,再加上只采用了一個(gè)過濾裝置,所以其沖洗后所能達(dá)到的清潔度是有限的,而且在運(yùn)行后不久過濾器就容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。由于以上種種問題,導(dǎo)致了傳統(tǒng)液壓管系循環(huán)沖洗裝置沖洗作業(yè)的時(shí)間很長,即便是管線較短的回路也需要半天多的時(shí)間才能達(dá)到清潔度要求,并且沒有對不同情況下的管路進(jìn)行針對性的沖洗,所以難以保證管道內(nèi)部所有地方都能被沖洗干凈。
2.2液壓系統(tǒng)的清潔度要求
在液壓行業(yè)內(nèi)通常提到的一個(gè)液壓系統(tǒng)的清潔度,其實(shí)就是在說這個(gè)液壓系統(tǒng)里所用液壓油的清潔度,由于液壓油在系統(tǒng)里和所有元件、加工件等都有直接接觸,所以通過檢測液壓油的清潔度就可以判斷整個(gè)系統(tǒng)處于哪個(gè)污染度等級。
2.3沖洗液流動狀態(tài)對沖洗效果的影響
無論是靜止的,還是流動的液體,液體中的質(zhì)點(diǎn)從微觀上講都是不斷運(yùn)動的,當(dāng)液體質(zhì)點(diǎn)沿某一方向作宏觀運(yùn)動時(shí),才稱之為流動。流體對沖洗的作用機(jī)理主要有以下方面:
(1)流動促進(jìn)了沖洗液與待沖洗表面質(zhì)點(diǎn)的傳遞互換;
(2)流體對污染物產(chǎn)生壓力、沖擊力、摩擦力,有助于污染物的脫落;
(3)流動提高了污染物被溶解、分散的效率。
2.4沖洗液對污染物的作用
沖洗過程即為沖洗液、污染物及管壁表面多相界面間的反應(yīng)過程,其對污染物的作用主要與污染顆粒的材料、管壁表面狀況以及黏附污染物的成分有關(guān)。由于污垢與管內(nèi)壁間存在多種結(jié)合力,所以污染物在管內(nèi)壁表面的附著也有著多種不同的方式,想要將污垢從管內(nèi)壁表面沖洗掉,應(yīng)先了解兩者之間的相互作用。
3液壓管系循環(huán)沖洗裝置的改進(jìn)
3.1沖洗過程中的壓力損失及壓力流量控制
(1)沖洗過程中的壓力損失
沖洗時(shí)的壓力損失主要分為局部壓力損失和沿程壓力損失,而主要壓力損失為
沿程壓力損失,計(jì)算壓力損失可以確定沖洗裝置的工作壓力。
(2)沖洗裝置的壓力流量控制
沖洗泵的主要負(fù)荷來自于沖洗回路的沿程壓力損失,并且當(dāng)沖洗回路發(fā)生堵塞時(shí)壓力會更高,為防止以上情況的發(fā)生,所以需要給每個(gè)泵各并聯(lián)一個(gè)溢流閥對壓力進(jìn)行控制;同時(shí)由于液壓管系的管徑不同,所以必須能對沖洗流量進(jìn)行控制,即在一臺沖洗裝置上實(shí)現(xiàn)多種流量級別。
3.2沖洗裝置自身的污染防護(hù)及污染物的過濾
進(jìn)行沖洗前油液中就有可能含有污染物,所以需要有效地控制沖洗回路外的油液污染,于是對沖洗液自身的污染控制采取了以下措施:
油箱整體采用全封閉式,避免二次污染,并且在油箱蓋板上安裝了空氣濾清器,以此過濾掉空氣中的污染物,同時(shí)防止沖洗過程中油液被污染;空氣濾清器的蓋板可以拆掉后從空濾器向油箱里加油,使油液加入油箱前會先進(jìn)行一次過濾。
沖洗液的自循環(huán)沖洗功能:如圖 4.1 所示,如果將正反沖洗閥塊的出、進(jìn)油口短接,關(guān)閉其他回路的球閥,啟動沖洗泵即可對沖洗油液進(jìn)行自循環(huán)清洗,以保證在進(jìn)行沖洗作業(yè)前沖洗液自身的清潔度。
3.3管道負(fù)載試壓功能及正反沖洗功能
在液壓管系進(jìn)行沖洗前,需要先對管系進(jìn)行試壓實(shí)驗(yàn),證實(shí)待沖洗的管系是否安裝的安全可靠,所以于沖洗裝置上附加試壓功能是很有必要的。試壓時(shí)先使用沖洗泵起一次壓,然后讓試壓泵單獨(dú)工作,另外,除了可做管路壓力試驗(yàn)外,還可以做負(fù)載試驗(yàn)(如閥體或者油缸試驗(yàn)等),也可以作為液壓系統(tǒng)的臨時(shí)動力站。
4結(jié)論
液壓系統(tǒng)的使用在我國已趨向成熟,大型重載機(jī)械、中小型泵站在制造業(yè)早已隨處可見,然而液壓系統(tǒng)清潔度的概念還未完全普及,除了日常檢修和發(fā)生故障時(shí)維修,系統(tǒng)的維護(hù)和清潔也是非常重要的。
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