液壓泵站設計與使用中的注意事項

液壓泵站設計與使用中的注意事項

  泵站是液壓系統的心臟，一個(gè)性能優(yōu)良、設計合理的泵站對設備的性能、壽命、使用成本、檢修強度會(huì )帶來(lái)至關(guān)重要的影響。根據我們對所在單位多個(gè)液壓系統運行過(guò)程中出現的一些問(wèn)題的分析和總結，就其中泵站設計和維護中存在的部分問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步匯總，以探討這些問(wèn)題的根源。
  泵站的設計中，核心部分是泵、油箱、蓄能器等元件的設計計算和選型，三者的關(guān)系是相互影響的，同時(shí)液壓系統也受到外在因素諸如工作環(huán)境、溫度、工作節奏的影響，這些影響對系統產(chǎn)生的作用是非常大的，對這些因素的考慮不全面或不完善往往直接影響液壓系統的工作性能。
          
  泵的選擇一般的設計準則和習慣是，對于高壓系統選擇軸向柱塞泵，中低壓系統選擇葉片泵或齒輪泵。對于定量泵和變量泵的選擇卻因系統而異，變量泵作為一種可以簡(jiǎn)化系統設計和節能的液壓源，目前被廣泛采用，尤其是在中高壓系統的設計中。
  油箱的設計：油箱容積以及尺寸的設定同樣會(huì )給系統帶來(lái)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)還要承載閥臺等其他部件，改動(dòng)非常困難，因此在設計時(shí)應該引起足夠的重視。油箱容積的計算除了根據泵流量進(jìn)行確定外，還應充分考慮蓄能器、執行元件、管路等的儲、排油量，并進(jìn)行合理的液位控制，在保證系統性能的前提下充分考慮設備維護檢修的方便。
  往往一個(gè)液壓系統的主泵選型確定以后，可以根據主泵的排量基本確定油箱的容積，除此之外還應充分考慮現場(chǎng)空間、主泵、循環(huán)泵的排列安裝方式等來(lái)進(jìn)一步確定油箱的尺寸。應該說(shuō)一個(gè)容積充裕的油箱可以有利于系統散熱、油液消泡、雜質(zhì)沉淀或上浮，對系統的穩定運行創(chuàng )造有利條件。對于大型開(kāi)式液壓系統來(lái)說(shuō)，務(wù)必充分考慮液壓執行元件和蓄能器等的儲油量。一般情況下，這些元件的儲油量不應超過(guò)油箱總容積的30%，應該限定在25%以下。否則，根據用戶(hù)的使用習慣常常將油位控制在油箱高度的1/2～2/3左右，一旦在系統未卸壓情況下補油較多時(shí)，就會(huì )出現油液通過(guò)油箱外溢的情況，致使出現難以估料的系統污染。
  另外在液壓系統進(jìn)行過(guò)大的檢修之后，往往需要對系統管路和更換元件、蓄能器進(jìn)行充油、排氣等工作;油箱偏小會(huì )導致補油比例過(guò)高、油箱液位偏低的狀況出現，有時(shí)候需要進(jìn)行二次補油，而這種補油的危險在于一旦系統需要再次檢修時(shí)系統油液回流，會(huì )出現油箱溢油的危險。在選用磁浮式液位計進(jìn)行液位控制時(shí)尤其應注意油箱尺寸的設計，對存在大尺寸或長(cháng)行程液壓缸的系統進(jìn)行工況核算，防止出現因檢修、泄漏導致系統油位報警頻繁出現的現象發(fā)生。
  循環(huán)過(guò)濾、冷卻系統的合理選型和布置對于控制液壓系統清潔度和溫升至關(guān)重要。隨著(zhù)大量液壓比例、伺服液壓閥件在系統中的使用，循環(huán)冷卻系統在控制介質(zhì)污染度方面的作用應引起了足夠的重視。
  作為循環(huán)系統，應盡可能將系統回油及時(shí)進(jìn)行循環(huán)過(guò)濾，以及時(shí)控制油箱的清潔度。對循環(huán)系統的吸油、回油管路合理布置，避免在油箱單側或局部集中布置，防止出現油液局部循環(huán)，導致油箱內溫度場(chǎng)分部不均勻。
  液壓油在油箱內的局部流動(dòng)會(huì )限制循環(huán)冷卻系統的功能，并進(jìn)而產(chǎn)生溫度檢測元件信號的不準確。因此循環(huán)系統的吸油口應能夠方便的將系統回油、泵溢流油液吸人。高溫油液的局部滯留可以使油箱內部的局部產(chǎn)生數十度溫差，不利于保持系統長(cháng)期穩定運行和油液性能恒定。
  循環(huán)濾芯的性能會(huì )直接對系統清潔度產(chǎn)生影響，主要包括了濾芯的過(guò)濾精度、材質(zhì)、納污性能、使用壽命等。濾芯的過(guò)濾比決定了過(guò)濾精度，而納污容量和壓差特性將影響濾芯的使用壽命。而在系統清潔度相對穩定的情況下，上述因素和濾芯的標稱(chēng)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(guò)濾器時(shí)要全面考慮流量因素，尤其是系統回油過(guò)濾器。一方面回油過(guò)濾器本身的實(shí)際流量不是恒定的，同時(shí)在一些季節溫差較大的地區液壓油本身的黏度會(huì )有較大的變化，如果僅僅按照標稱(chēng)流量選擇會(huì )導致在冬季運行設備時(shí)出現堵塞信號的發(fā)生，實(shí)際上并沒(méi)有出現堵塞甚至是新濾芯。因此，回油濾芯應在核算流量的基礎上按照1.5倍以上的流量選擇。對于不采用單獨循環(huán)冷卻而利用主泵(一般是定量泵)卸載或系統回油冷卻的泵站，其回油濾芯成為控制系統清潔度的重要的元件，應在流量、納污能力上預留充分的冗余，并采用雙筒過(guò)濾器以便于設備維護。
  在液壓泵站的設計中，根據系統的具體情況合理設計過(guò)濾器，實(shí)現系統良好的污染控制可以大大降低設備故障率，延長(cháng)設備壽命。設計中對2個(gè)以上同參數元件的選擇應盡量選擇同一型號，使設備在使用中備件管理和檢修更換時(shí)更方便。
  在泵站的設計和使用過(guò)程中，確定和調整一個(gè)合理經(jīng)濟的系統壓力及加載、卸載壓力區間，對系統溫度的控制、減少故障和液壓泵壽命的延長(cháng)都有重要影響。在泵站的設計中，很多細節性的問(wèn)題都會(huì )對整個(gè)系統的運行或維護甚至設備性能和壽命產(chǎn)生重大影響。
  科學(xué)合理的設計計算、優(yōu)化的布置、元件的選用加上對現場(chǎng)實(shí)際狀況和設備維護的充分考慮才會(huì )實(shí)現液壓泵站的設計，在功能上和使用上實(shí)現設計初衷。