矿用设备液压系统油温过高的危害和防御

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矿用设备液压系统油温过高的危害和防御姜存生(淮浙煤电公司 顾北矿分公司，安徽 淮南 232151)摘 要：针对矿用设备使用环境的特殊性，对液压系统油温过高的危害及产生的原因进行了分析，并对如何消除液压系统油温过高的问题提出了防御措施。

关键词：矿用设备；液压系统；油温过高；危害；安全生产do|：10．3969／j．issn．1008—0155．2013．10．060中图分类号：F406．3；TH137 文献标志码：B 文章编号：1008—0155(2013)10—0102—01矿用设备的液压系统正常工作时，除载荷元件驱动外所输出的功率为有效功率，其余的功率都以热能的形式被消耗掉了。这些损失的能量都转变为热能，使油液温度升高，导致依靠液压系统工作的元件无法正常动作，设备不能正常运转，影响生产。尤其在井下使用的设备发生故障时，可能还会对职工的人身安全造成极大的威胁。

一
、液压系统温度升高主要原因分析1．液压系统的设计不够合理一 方面，液压系统生产过程中所选用的液压元件规格不标准。比如选用的阀门规格过小，致使管道内油液的流速过快，进而使得液压系统内部压力增大，并给系统带来短时间内温度相对升高较快的风险；另一方面，液压系统中管路设计不合理。井下设备放置相对比较拥挤，因此可能出现因空间不足使选用的油管存在着通径小、在布置时弯曲较多或者是接头较多以及截面变化频繁等问题，这些必然会造成油液通过时的阻力加大，进而使得压力损失增加、油温升高。

2．所用油的品质不高液压系统中如果所用油存在着黏度较高或者较低时，都会因为摩擦力上升而致使系统温度迅速上升。

此外，如果系统中的管道长期得不到保养或清洗，使油液流动摩擦力加剧，最终导致系统耗能量增加。

3．环境 污染严重井下工作环境存在着粉尘大、污染严重的问题 ，机器工作时间越长，并且在长期清理不及时的情况下持续工作，工作元器件或者油液中很容易被混入杂质，这也会使得机器的运转摩擦力大幅度上扬，从而使得系统产生的热能剧增，进而致使油温、机器温度升高。

4．液压油箱内油位过低若液压油箱内油量太少，将使液压系统没有足够的流量带走其产生的热量，导致油温升高。

5．液压系统中混入空气混入液压油中的空气，在低压区会从油中逸出并形成气泡，当其运动到高压区时，这些气泡将被高压油击收稿日期：2013—06—13作者简介：姜存生(1985一)，毕业于山东科技大学机械设计制造及自动化系，助理工程师，现在淮浙煤电公司顾北矿分公司工作。

· 1O2 ·碎，受到急剧压缩而放出大量的热量，引起油温升高。

6．滤油器堵塞严重随着油液被污染程度的不断加剧，油液内的颗粒、杂质及灰尘在通过滤油器时，就会被拦截下来，如若清理不及时就会越积越多，进而造成系统吸油阻力与耗能都上涨，从而使得油温升高。

7．零部件磨损严重井下地压较大，泵站地基容易发生错位和变形 ，导致靠间隙密封的齿轮泵齿轮与泵体、侧板之间缝隙加大或者是错位，从而致使其他元器件间摩擦力加剧或者是出现变形、损害等现象，进而会引起其内泄漏的增加和油温的升高。泵、阀的壳体的轻度研磨、破损等，液压油流经此处时，该处会产生噪音、效率降低等现象，能量损耗转化为热量，致使液压系统的温度升高。

8．冷却循环系统工作不良矿用设备液压系统通常采用风冷式或水冷式油冷却器强制性的降低油温。但是水冷式冷却器工作时，会因为水循环不畅、散热片太脏等原因，致使散热系数降低；而风冷式冷却器工作时也会因油污过多将冷却器的散热片缝隙堵塞，进而致使风扇对其散热能力不足，这两种现象也是油温升高的重要原因之一。

9．环境温度过 高井下地热大，加之空气流动不畅，使工作环境温度高，机器工作时间过长等引起油温升高。

二、由液压系统油温过高产生的主要危害1、增加泄露，致使润滑作用失效液压系统油温过高，其黏度会大幅度降低，从而致使系统的泄漏逐步加剧，我们会发现这时液压马达及液压泵的容积效率以及系统的整体工作效率会明显下降，严重时可能导致机械设备无法正常工作。

2、致使元器件受热膨胀，进而破坏系统的平衡液压系统的各元器件 ，在正常温度下工作，彼此之间都能保持符合一定的缝隙参数，正常温度下是不容易出现磨损和碰撞的，但是油温升高致使元器件温度升高时，它们就会遇热膨胀，从而破坏彼此间的间隙参数而产生过渡摩擦或碰撞，进而破坏了系统工作时的平衡状态，使设备损毁的可能性加大。

3、加届 密封件老化，从而使其丧失密封性能液压系统中密封元件使用较多的是橡胶制品，(下转第 106页)式中：L一矿体假厚度(in)；～ 矿体倾角(度)；B一钻孔穿过矿体倾角(度)；一 矿体倾向与钻孔穿过矿体时的方位角之差的补角(度)。

当 <90。时(钻孔倾斜方向与矿层倾向相反)，c0s^y为正值 ，则前后两项以正号相连；当 y^>90。时(钻孔倾斜方向与矿层倾向相同)，cos^y为负值，则前后两项以负号相连。

利用 MAPGIS软件制图，矿体的断面面积在剖面图上直接读取。

4．3块段矿石体积 (V)根据块段在两剖面上面积(S。与 S )的大小，分别采用下列公式计算：C1、当两剖面上块段面积相对差! ×100％小于l140％，可用梯形体积公式计算：V：÷×(s +S：)×L；厶 C2、当两剖面上块段面积相对差 ×100％大于1140％，可用截锥体积公式计算：V=÷×(s +s +~／s1+s2)×L；13、当尖灭部分呈楔形时用V=÷×S×L计算。

二 块段的矿石资源储量为块段矿石体积与其相应的体重之乘积，即 Q=V×D。

块段的金属储量为块段矿石资源储量与其相应的工业类型矿石平均品位之乘积。

5资源／储量估算结果本次资源／储量估算为 Cl、c2高磁异常区内的铁、铜及铁铜矿体。

矿区铁铜矿 c1高磁异常区铁矿石资源量(122b+333)32．97万吨(TFe平均品位 53．28％、mFe平均品位45．42％)；Cu矿石资源量(333)l2．33万吨，Cu金属资源量(333)910．34吨(Cu平均品位0．758％)。

矿区铁铜矿 c2高磁异常区铁矿石资源量(122b+333)277．85万吨(TFe平均品位 44．04％、mFe平均品位 37．49％)；Cu矿石资源量(122b+333)139．58万吨，Cu金属资源量(122b+333)15470．18吨(Cu平均品位1．318％)；伴生 cu矿石资源量(333)156．15万吨。

矿区铁铜矿共铁矿石资源量(122b十333)310．82万吨(TFe平均品位45．02％、mFe平均品位38．33％)；cu矿石资源量(122b+333)151．91万吨，Cu金属资源量(122b+333)16380．52吨(Cu平均品位 1．287％)。

参考文献 ：[1]侯景儒，黄竞先．地质统计学及其在矿产储量计算中的应用[M]．北京：地质出版社，1982.

[2]侯景儒．地质统计学及其在中国矿业领域的应用[J]．中国· l06·矿业，1993，2(1)：34～39.

[3]马洪滨，熊俊男．基于地质统计学的储量估算系统[J]．煤炭学报，2007(3)：18～22.

[4]冯超东，等．克立格法在 SURPAC软件中的实现及应用[J].

金属矿山，2007，(4)：55～59． (责任编辑：熊红婴)(上接第 102页)这些密封元件在正常温度下都能保持固有的形态。但是，如果温度过高，超出了其承受范围，这不仅会加剧密封件的老化，同时还会在一定程度上破坏其密封性能。

4、使油液变质，进而产生穴蚀问题液压油温度过高，其发生质变的时间将会被大大缩短。而这时液压油就很容易被气化，水分被蒸发之后，元器件很容易被穴蚀，进而损害液压元件。

三、预防液压系统油温升高的有效措施1．科学选用控制元件和系统管路。在选用矿用设备液压系统的控制元件时，应根据其在系统中相应位置可能出现的最大压力和流量来确定其规格，不宜过大或过小。而系统管路的选用，应该本着尽量缩短管路长度、减少弯头的原则，尽量避免弯头角度小于九十度的现象。尽量避免液压系统存在溢流压力设定不合理的现象时，减少能量损失，如变量系统变量泵设定的最高工作压力不得高于相应控制阀的溢流压力，定量系统泵的额定压力尽量和工作压力相近等。

2．液压系统一般在累计工作 1000多小时后换油。

换油时，注意不仅要放尽油箱内的旧油，还要替换整个系统管路、工作回路的旧油；加油时最好用 120目以上的滤网，并按规定加足油量 ，使油液有足够的循环冷却条件。如遇因液压油污染而引起的突发性故障时，一定要过滤或更换液压系统用油。此时应清洗滤清器、清洗液压油箱、更换滤芯和液压油，长期高温作业换油时间要适当提前。

3．油箱有一个非常大的作用就是散热，所以平时要保证油箱油量的充足，在实际操作和保养过程中，严格遵守操作规程中对液压油油位的规定。

4．经常检查进油管接 口等封处的密封性，防止空气进入；同时，每次换油后要排尽系统中的空气。

5．定期清洗、更换滤油器，对有堵塞指示器的滤油器，应按指示情况清洗或更换滤芯；滤芯的性能、结构和有效期都必须符合使用要求。

6．发现泵站地基倾斜错位时，应及时调整地基，使泵站始终处于正常工作状态的水平位置，并及时检修或更换磨损过大的零部件。

7．应避免长时间连续大负荷地工作；若油温太高可使设备空载动转 10min左右，待其油温降下来后再工作。

四、结束语通过对井下特殊环境下的设备液压系统由于油温过高而产生的一系列问题的探讨，希望可以有效地提高井下液压设备的工作稳定性，从而对矿井的安全生产起到一定的帮助。 l责任编辑：熊红婴)