装载机液压系统油温高的原因和解决方法.doc

装载机液压系统油温高的原因和解决方法装载机是一种作业效率高、用途广泛的工程机械。其液压系统一般包括：工作装置液压系统和转向液压系统，装载机在使用的过程中液压系统往往会出现油温过高的问题导致装载机液压油温高有许多原因，其中液压系统功率损失是导致液压系统油温升高的主要原因。在以往对液压系统散热的处理，只是在如何提高散热器效率上下功夫，却很少研究热量产生的原因，本文就液压系统油温高的主要原因及一些解决方法作出简要的论述。一、原因分析：装载机液压系统工作时，动力单元液压货架泵和执行元件液压缸的容积损失与机械损失将消耗一定的能量，在实现能量转换与传递过程中，液压系统的阻力必然也要消耗一部分能量，这部分能量的损失主要体现为流量和压力损失。流量损失是由于压差和间隙引起的液压油泄漏。压差使液压油从压力较高处经配合间隙流至压力较低处，这就是通常所说的泄漏。泄漏使有效流量减少，容积效率降低。泄漏量与压差的乘积(pQ)即为功率损失。有功率损失转换为热量，使液压系统温度升高。压力损失是因为液压油的粘性阻力和流经局部阻碍时产生的压力降，这种压力损失引起的功率损失也会转变热量，使液压系统温度升高装载机在正常作业时，一般一个工作循环约需30-36秒，取30秒为一个工作循环.则每分钟完成两个工作循环.每个工作循环铲掘物料大约需3秒钟.在铲掘工况时50%的流量要高压卸荷，溢流发热这是第一个功率损失点。第二个功率损失为铲斗及动臂的重力作功大部分转化为液压系统热量，另一部分转化为销轴部分的磨擦发热。第三个功率损失点为管路及局部压力损失，一般管路压力损失在1.3MPa左右。二、定量计算：下面是一台5吨装载机在作业时货架的发热功率损失的计算：工作泵排量：q1=100 ml/r;系统压力：17.5MPa转向泵排量：ql=80 ml/r;转向泵取力口减速比=0.816发动机转速：2000r/min;转向、工作合流1.铲掘时功率损失N=(800.816+100)200017.5=5784800 mL/min.MPa=96.4kW每分钟发热时间： 32=6秒每小时发热时间为：660=360秒=6分钟每小时等效发热功率为：N1=96.450%=4.82kW2.铲斗及动臂重力作功为：动臂下铰接高度41米，铲斗及动臂重约3吨，重块5吨，作功为：W=4.13100098=1220540Nm每分钟两个工作循环，则每小时作功为：W=602W=602120540=14464800Nm每小时平均发热功率为：N=4018Nm/s=4.018kW3管路及局部压力损失功率为：N=QP=(800.816+100)2000货架1.3=429728mL/minMPa=7.16kW每小时平均总损失功率为：N=N+N+N=4.82+4.018+7.16=15.998kW二、按调试规程作业时功率损失计算1收斗及举高到限位位置时高压卸荷46秒，每个作业循环为30秒，即每分钟高压卸荷时间为：20秒，每小时卸荷时间为：60=20分钟。高压卸荷时损失功率为：N=(800.816+100)200017.5=96.4kW每小时平均等效发热功率为：N=96.4=32.1kW2重块、铲斗及动臂重力作功为：W=4.18100098=321440N.m每小时平均发热功率为：N=10.714kW3.管路及局部压力损失功率为：N=N=7.16kW每小时平均总功率损失为：N=N+N+N=32.1+10.714+7.16=49.974kW从以上计算看出装载机在高压卸荷时功率损失最大，产生的热量最多，因此系统中溢流阀是元件中功率损失最大的元件;铲斗、重块及动臂的重力作功转化为液压系统热量;管路及局部压力损失功率转化为液压系统热量也不可忽视。三、解决措施：1、在系统工作时，多余的油液尽量避免或减少从溢流阀中溢流回油箱，此时可采取以下措施：a、多余的油液自动低压卸荷，是高压油低压卸荷回油箱;b、在装载机工作装置上安装自动限位块，使溢流阀开启前发出信号，从而人为地降低溢流阀溢流时间;c、用复合泵供给不同的油量：d、用变量泵供给相应的油量;e、用蓄能器把多余的油液储存起来。2、合理选择控制阀：液压油经过阀体的压力损失要远远大于管路中的压力损失.阀体内部结构复杂.液压油经过阀体时有很大的局部压力损失.产生较大的热量。因此，在满足装载机工况的情况下要尽可能选配压力损失较小的控制阀。3、合理布置液压管路：利用有限的空间，减少管路的长度;要尽量避免不必要的管路弯曲和节流;尽可能避免直径突变，减少管接头;因此而减少管路中流量和流速改变造成局部压力损失。4、要定期更换液压油液;定期检查吸回、油滤清器是否有堵塞。5、如果周围环境过高也会使液压油温升高，此时主要采取以下措施：a、加大散热其表面空气的流速，使散热表面的散热系数加大，从而提高散热能力。b、如果有水冷却器，可以提高水的流量，以带走更多的热量，必要时也可以增加水泵，强制增大水流量来达到降低液压油温的目的。由于一些因素的影响，致使装载机目前普遍采用的仍货架然是双齿轮定量泵系统，此时提高装载机液压系统效率是一个关键，因为液压系统效率的高低是直接影响液压系统发热的重要原因，而影响液压系统效率的因素有多方面：如系统方案、设计参数、元件效率、管路布局以及空循环损失等等。如果普遍采用变量泵系统，液压功率使用将更为合理，节能效果也将更为理想。液压油温较高是影响系统