山東液壓閥廠家:液壓系統(tǒng)的污染物大致有固體顆粒,空氣,水,化學(xué)物質(zhì)和微生物等。污染物的來(lái)源主要來(lái)自3個(gè)方面:
1)系統(tǒng)固有污染物,如系統(tǒng)元件在加工裝配包裝存儲(chǔ)過(guò)程中殘留的污染物;
2)內(nèi)部生成污染物,如系統(tǒng)元件磨損產(chǎn)生的磨屑,管道內(nèi)銹蝕剝落物以及油液氧化和分解產(chǎn)生的顆粒;
3)外界侵入物例如通過(guò)油箱呼吸孔,液壓缸活塞密封處和油料補(bǔ)充過(guò)程中帶入的污染物等?!旧綎|液壓閥】
在液壓系統(tǒng)各類(lèi)污染物中固體顆粒最常見(jiàn)且危害最大。在污染引發(fā)的液壓系統(tǒng)故障中除30源于腐蝕外,其余70都是由于固體顆粒的存在造成液壓元件表面機(jī)械性磨損所致。固體顆粒不僅加速液壓元件磨損,而且會(huì)堵塞元件的間隙和孔口,使控制元件動(dòng)作失靈而引起系統(tǒng)失效。
正因?yàn)橐簤合到y(tǒng)污染的危害性大,所以新建液壓系統(tǒng)或改造后的液壓系統(tǒng)都要經(jīng)過(guò)系統(tǒng)沖洗使液壓介質(zhì)的清潔度達(dá)到要求。武鋼液壓設(shè)備試驗(yàn)站因冷軋廠水站項(xiàng)目需要搬遷,搬遷后液壓管道進(jìn)行了重新安裝,安裝過(guò)程中形成了新的污染,所以必須對(duì)液壓管道重新進(jìn)行沖洗。【山東液壓閥】
1液壓系統(tǒng)沖洗原理
1.1系統(tǒng)流量對(duì)沖洗的影響
根據(jù)流體力學(xué),液體在管道中的流動(dòng)狀態(tài)分為層流和紊流,液體從一個(gè)表面沖走顆粒并攜至下游的能力正比于液體在元件表面的能量大小。
在層流流動(dòng)中,元件的表面有一個(gè)液體的穩(wěn)態(tài)層,施加于元件表面的作用力很小,粘附在液壓管道內(nèi)壁上的固體顆粒物很難被沖洗干凈,因此要提高沖洗效率,必須使沖洗時(shí)液壓介質(zhì)在管道中的流動(dòng)狀態(tài)為紊流。【山東液壓閥】
紊流程度由雷諾數(shù)決定:
Re=VDv=4QDV(1)式中V為液體流速;Q為管道(塑料管道的應(yīng)用與完善)流量;D為管道直徑;v為液壓油的運(yùn)動(dòng)黏度。
當(dāng)沖洗油在圓管內(nèi)做紊流流動(dòng)時(shí),并非整個(gè)截面上都是紊流。在管壁處由于管壁的限制和附著力的作用,靠近管壁仍有一層液體保持層流狀態(tài),即近壁層流層。其厚度大于附在管壁的顆粒尺寸d時(shí)會(huì)影響對(duì)顆粒的沖洗作用。因此要獲得好的沖洗效率必須使得d.
在紊流流動(dòng)中,圓管中近壁層流層的厚度可以用下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。【山東液壓閥】
δ=30DRe入(2)式中為紊流流動(dòng)沿程阻力系數(shù),當(dāng)3x103
根據(jù)式(1),(2)可以得到液壓油運(yùn)動(dòng)黏度,流量,管道直徑和近壁層流層厚度之間的關(guān)系為:Q=73.93DvD87(3)
1.2系統(tǒng)溫度對(duì)沖洗的影響
在管道沖洗中,液壓油的溫度對(duì)沖洗有重要影響。首先液壓油的溫度可以影響液壓油的黏度,根據(jù)液壓油的黏溫圖可知液壓油的黏度隨溫度升高而減小。由雷諾數(shù)的表達(dá)式可知,雷諾數(shù)與液壓油的黏度成反比,因此,提高沖洗時(shí)液壓油的溫度可以增大雷諾數(shù)從而加強(qiáng)紊流程度。另外油中微顆粒直徑分布很廣,小至0.005!m.污染物顆粒密度,形狀和尺寸分布隨溫度,電場(chǎng)等因素而變。溫度升高和電場(chǎng)的存在會(huì)加速小顆粒向大顆粒轉(zhuǎn)變,使其容易被濾出。實(shí)際應(yīng)用中控制沖洗液壓油的溫度在60~80能夠達(dá)到好的沖洗效果,油溫過(guò)高會(huì)加速液壓油的老化?!旧綎|液壓閥】
1.3系統(tǒng)壓力對(duì)沖洗的影響
要保證液壓油在管道中保持紊流狀態(tài)還要考慮液壓油在管道中的壓力損失,泵的輸出壓力必須大于液壓油在管道中保持紊流所損失的壓力,損失的壓力p用式(4)計(jì)算。泵的輸出壓力由系統(tǒng)的溢流閥調(diào)定,所以溢流閥調(diào)定的壓力必須大于系統(tǒng)損失的壓力,否則系統(tǒng)的流速不能達(dá)到紊流要求。
p=lDV2(4)式中l(wèi)為液壓管道長(zhǎng)度;p為液壓介質(zhì)密度。
2武鋼液壓站各試驗(yàn)系統(tǒng)沖洗方案
新建或改造的液壓系統(tǒng)管道內(nèi)壁附著了各種固體顆粒物,需要通過(guò)沖洗除掉固體顆粒物以免對(duì)液壓系統(tǒng)形成污染。按照上述液壓沖洗原理,能否有效清除管道內(nèi)的污染物,使液壓系統(tǒng)清潔度等級(jí)達(dá)到要求的水平,沖洗時(shí)的流量,壓力和溫度是關(guān)鍵?!旧綎|液壓閥】
2.1確定沖洗流量
為了保證近壁層流層厚度小于附在管壁上的顆粒尺寸d,可取=δ5um.沖洗時(shí)油溫選擇60,武鋼液壓站采用的液壓介質(zhì)為美孚DTE26抗磨液壓油和TSA32汽輪機(jī)油,查閱相關(guān)資料可知對(duì)于美孚DTE26抗磨液壓油其40和100時(shí)起運(yùn)動(dòng)黏度分別為71.2mm2/s和8.5mm2/s,TSA32汽輪機(jī)油40和100時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度分別為31.26mm2/s和5.43mm2/s,液壓介質(zhì)的黏溫曲線(xiàn)接近直線(xiàn),根據(jù)比例關(guān)系可以估算出美孚DTE26抗磨液壓油在60的運(yùn)動(dòng)黏度為50.3mm2/s,TSA32汽輪機(jī)油60時(shí)運(yùn)動(dòng)黏度為22.65mm2/s,將,v和系統(tǒng)中最大的管道直徑D代入(3)便可得到所需的沖洗流量。
2.2確定沖洗壓力
確定了各試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)所需要的流量后還必須確定沖洗系統(tǒng)的壓力,沖洗過(guò)程中沖洗介質(zhì)通過(guò)液壓管道時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓力損失,必須保證沖洗系統(tǒng)溢流閥設(shè)定壓力大于損失的壓力,否則液壓介質(zhì)會(huì)通過(guò)溢流閥流回油箱,達(dá)不到?jīng)_洗效果。特別是在大型液壓系統(tǒng)中,由于管道較長(zhǎng),壓力損失比較大,必須通過(guò)式(4)計(jì)算系統(tǒng)的壓力損失,確保沖洗系統(tǒng)壓力大于損失壓力。由于武鋼液壓站各液壓系統(tǒng)均屬于小型液壓系統(tǒng),管道較短,故壓力損失也較小,經(jīng)過(guò)計(jì)算得到武鋼液壓站各試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)管道壓力損失如所示,考慮到分流及彎管等其他因素,各系統(tǒng)沖洗壓力設(shè)定需大于計(jì)算的壓力損失的1.5倍?!旧綎|液壓閥】
2.3確定沖洗回路
循環(huán)沖洗泵站的組建通常有2種選擇方案。
一是離線(xiàn)沖洗即建立獨(dú)立于液壓系統(tǒng)以外的臨時(shí)沖洗泵站,進(jìn)油用粗過(guò)濾器,回油用精過(guò)濾器,原因是回油壓力較低而且脈動(dòng)不大。其優(yōu)點(diǎn)是沖洗泵站獨(dú)立于液壓系統(tǒng)之外,對(duì)設(shè)備自身的安全不會(huì)產(chǎn)生影響,另外還可以在沖洗設(shè)備上添加加熱器提高沖洗效果。
二是利用液壓系統(tǒng)自身的工作泵站作為沖洗泵站,包括利用本泵過(guò)濾器,含隨機(jī)帶來(lái)的濾芯加熱器等設(shè)備,通常稱(chēng)之為在線(xiàn)沖洗。它可以節(jié)省大量的設(shè)備和勞力成本,適用于管道少的小型液壓系統(tǒng),但要充分考慮液壓設(shè)備自身的技術(shù)參數(shù),確保系統(tǒng)設(shè)備的自身安全,施工技術(shù)要求較高。
對(duì)沖洗方案的選擇原則是,在保證安全的原則下首先考慮用本泵沖洗,在本泵沖洗能夠達(dá)到?jīng)_洗所需要的流量和壓力的情況下,可采用本泵沖洗,否則就要采用離線(xiàn)沖洗?!旧綎|液壓閥】
武鋼液壓站各試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)本泵能夠提供的最大流量,經(jīng)過(guò)與沖洗系統(tǒng)所計(jì)算的最小流量進(jìn)行比較可知油缸馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái),油泵試驗(yàn)臺(tái)和液壓閥試驗(yàn)臺(tái)的液壓管道必須采用離線(xiàn)沖洗的方式,而伺服閥試驗(yàn)臺(tái)和大流量伺服閥試驗(yàn)臺(tái)則采用本泵沖洗就能完成沖洗要求。
2.4沖洗步驟
首先選擇離線(xiàn)還是在線(xiàn)沖洗,再確定沖洗回路,在確保各試驗(yàn)臺(tái)無(wú)任何污染的前提下將其各液壓元件進(jìn)行短接組成沖洗回路。離線(xiàn)沖洗需要向設(shè)備租賃公司租借專(zhuān)業(yè)的沖洗泵站,注意選擇適當(dāng)?shù)挠拖浯笮『捅玫牧髁?,沖洗一般3~4天即可完成,取樣分析清潔度,合格后拆除沖洗回路,恢復(fù)原系統(tǒng)。具體操作中需要注意以下事項(xiàng):
1)在沖洗前仔細(xì)清理油箱,必要時(shí)用面團(tuán)將油箱內(nèi)部渣滓清理干凈,油箱呼吸孔裝過(guò)濾器,油箱應(yīng)封閉,減少現(xiàn)場(chǎng)空氣中顆粒進(jìn)入油液中;
2)向油箱中加油時(shí)應(yīng)使用帶過(guò)濾器的加油小車(chē),以過(guò)濾掉桶裝油中的污染物;【山東液壓閥】
3)與液壓缸或閥臺(tái)脫離的管口,如未及時(shí)接入沖洗回路或沖洗后未及時(shí)恢復(fù),必須用干凈的塑料布包扎;
4)從上游到下游逐段敲打管道,以加強(qiáng)沖洗效果。
3結(jié)語(yǔ)
武鋼液壓設(shè)備試驗(yàn)站沖洗要求伺服系統(tǒng)為NAS6級(jí),非伺服系統(tǒng)為NAS7級(jí)。采用上述方案進(jìn)行沖洗,通過(guò)施工各方的努力,分別采用在線(xiàn)和離線(xiàn)兩種方式,各試驗(yàn)臺(tái)液壓管道沖洗均合格,達(dá)到了要求的清潔度等級(jí),完成了搬遷改造工作。
新建或改造的液壓系統(tǒng)必須進(jìn)行管道沖洗,在選擇沖洗系統(tǒng)前必須計(jì)算沖洗需要的流量和壓力,并考慮溫度因素,然后選擇合適的沖洗方案。