液壓系統故障排除：液壓油箱、過(guò)濾器和液壓油污染物

液壓油箱在液壓回路設計中起(qǐ)著(zhe)重要作用。當液壓油不被推動通過(guò)液壓系統時(shí)，它會(huì)儲存液壓油。在我們開(kāi)始更詳細地研究液壓油箱之前，值得提醒我們自己液壓系統的工作原理以及液壓油箱在整個系統中所扮演的角色。液壓系統旨在通過(guò)使用加壓液體以受控方式傳輸動力。系統中存在有限數量的液壓油，這(zhè)些液壓油會(huì)在系統運行時(shí)不斷儲存和重複使用。這(zhè)使得流體儲罐 - 或儲液罐 - 成(chéng)爲任何液壓系統的重要組成(chéng)部分。

液壓油箱實際上在液壓系統中實現了許多功能(néng)，因爲它：

容納一定體積的液體

從系統轉移熱量

允許固體污染物沉澱，并且

促進(jìn)流體中空氣和水分的釋放。

雖然“流體儲罐”似乎是一個非常簡單的概念，但儲罐的設計和實施非常重要。即使是設計最完善的液壓系統的效率也會(huì)因液壓油箱設計不當而受到影響。

指定液壓油箱時(shí)的設計考慮因素是什麼(me)?

1、大小尺寸

指定液壓油箱的一般規則取決于系統是開(kāi)路還(hái)是閉路。對(duì)于大多數工業應用，水箱容積應爲泵流量/分鍾的 3 到 5 倍，至少爲流量的 2.5 倍。雖然這(zhè)在大多數情況下都(dōu)是正确的，但在某些情況下可能(néng)需要比這(zhè)更大的儲罐 - 例如，以确保液位保持在泵入口管線上方，或者在使用耐火流體時(shí)。

相反，可能(néng)有更小的水箱更可取的原因——例如，如果整體設計應該輕巧或緊湊。值得注意的是，較小的儲層可能(néng)具有較小的傳熱表面(miàn)積，因此 可能(néng)需要在設計中添加熱交換器或冷卻器，以确保流體溫度保持在可接受的參數範圍内。此外，當液壓流體返回油箱時(shí)，較小的儲液器更容易起(qǐ)泡和攪動流體。流量擴散器將(jiāng)通過(guò)降低返回流體的速度來幫助最大限度地減少這(zhè)些問題。這(zhè)很重要，因爲充氣流體會(huì)導緻泵損壞、氣蝕或過(guò)早失效。

2、污染物和過(guò)濾

如果液壓系統中流體的污染程度過(guò)高，超過(guò)一半的液壓元件會(huì)發(fā)生故障。“較舊的液壓系統具有較低的工作壓力、簡單的齒輪泵和杠杆操作的方向(xiàng)閥。顆粒污染物可能(néng)會(huì)導緻一些退化，但這(zhè)很少導緻間歇性或災難性故障。”“現代液壓系統的特點是零件之間公差很小的閥門，以及使用最小力的可變電流螺線管。這(zhè)意味著(zhe)顆粒污染物很容易幹擾正常操作。”

現在，即使在封閉系統中，流體污染也可能(néng)來自各種(zhǒng)内部或外部來源，但一個常見的來源是液壓油箱中的通氣孔。

液壓油箱需要呼吸器以允許空氣進(jìn)出油箱：

泵縮回時(shí)，空氣通過(guò)通氣孔被吸入液壓油箱，流體被吸入液壓缸;

當流體被泵排出并返回到儲液器時(shí)，呼吸器釋放空氣。

如果空氣從儲氣罐中流出的通道(dào)受到限制或阻塞，内部壓力可能(néng)會(huì)升高到安全水平以上，從而可能(néng)導緻嚴重洩漏。如果允許進(jìn)入儲液器的空氣太少，則會(huì)産生部分真空，這(zhè)會(huì)導緻氣蝕、損壞泵并降低系統内的流速。

因此，通氣孔設計中通常包含網狀過(guò)濾器。必須對(duì)其進(jìn)行監控以确保它不會(huì)被堵塞。壓差開(kāi)關可以指示過(guò)濾器何時(shí)堵塞。

但是，網狀過(guò)濾器并不能(néng)解決所有問題。除了過(guò)濾掉灰塵和其他固體污染物外，過(guò)濾器還(hái)需要确保水不會(huì)進(jìn)入水箱。在液壓系統中，水會(huì)降低液壓油的性能(néng)并導緻運行不穩定或導緻組件故障。由于空氣中的水分，水可以通過(guò)呼吸器進(jìn)入系統。

解決這(zhè)個問題的方法是使用幹燥過(guò)濾器通氣器，它使用細顆粒過(guò)濾器和幹燥劑床在空氣進(jìn)入液壓油箱之前捕獲空氣中的水分。還(hái)需要監控和維護幹燥劑過(guò)濾器呼吸器，因爲過(guò)濾器元件最終會(huì)被堵塞并且幹燥劑會(huì)随著(zhe)時(shí)間的推移而耗盡。

通過(guò)這(zhè)種(zhǒng)方式，您可以确保吸入液壓油箱集管空間的任何空氣都(dōu)是清潔和幹燥的——從而降低污染物進(jìn)入液壓系統的可能(néng)性。

3、附加過(guò)濾

傳統上，液壓油箱的尺寸被指定爲允許污染物沉入油箱底部，從而防止污染物在液壓系統中循環。但是，可以將(jiāng)輔助入口和出口端口添加到儲液器以允許添加“循環”。這(zhè)種(zhǒng)回路由循環泵、過(guò)濾器外殼和連接軟管或管道(dào)組成(chéng)。這(zhè)樣，流體可以被過(guò)濾并返回到液壓油箱。這(zhè)種(zhǒng)額外的過(guò)濾有助于進(jìn)一步降低液壓系統中污染物的風險。

4、監控維護

我們已經(jīng)提到過(guò)，過(guò)濾器和呼吸器必須受到監控和維護，以确保其持續有效運行。如今傳感器和通信的成(chéng)本意味著(zhe)爲您的液壓系統添加其他自動監控通常具有成(chéng)本效益。例如，由于熱量是液壓油退化的主要原因，您可能(néng)希望在液壓油箱中安裝溫度監控器。

雖然高溫讀數需要開(kāi)關以安全、快速關閉，但在寒冷環境中可能(néng)需要恒溫控制的流體加熱器。寒冷、粘稠的流體也會(huì)對(duì)泵吸入管路和泵造成(chéng)損壞。最後(hòu)，液位指示器是油箱設計中要包含的另一個重要特征。如果您不是自動測量，指定一個開(kāi)關在液位變得危險地低時(shí)發(fā)出信号將(jiāng)有助于防止災難性和昂貴的維修。

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