C8011B車輪車床液壓系統油溫過高防控措施

鄭寶美

一、故障現象

C8011B車輪車床用于加工地鐵列車輪對輪緣踏面。其液壓系統在天氣高溫悶熱時油溫過高，出現車削精度下降、工作速度、進給量不穩定及油液泄漏和卡爪動作不準等現象。

二、原因分析及防控措施

1.大修后油路、液壓元件堵塞

油液黏度大小直接影響系統工作狀況，黏度過高，油液流動損耗增加，傳遞效率降低，造成油溫升高。黏度過低，泄漏量增加，系統容積效率下降，也會造成油溫升高。反過來，溫度又是影響油液黏度的重要因素，由黏度曲線圖可知，油液黏度隨溫度上升顯著下降。同時，油液質量的選擇也很重要，如果一旦選用不良產品，將嚴重威脅液壓系統的正常工作。因此不但要嚴格按照所需黏度來購買相應的油液，而且也要注意油液質量的好壞。大修所用油液成分不合格，使用后未及時發現，造成油液溫升過高和元件堵塞以及產生局部油路不通的故障。

油管的直徑是否恰當決定著液壓油路的穩定性，如果管徑選擇過小將會使得管內壁對油液流動的阻力過大，于是便出現油溫升高，油液氧化的現象，從而造成一些氧化沉淀物堵塞液壓元件，油路不通隨即發生。

管路中換上的新元件在組裝、初期運轉和調試時產生污物。經過一段時間的運轉，這些污物在管路中會積聚在濾芯表面，造成阻塞，堵塞的濾芯會造成液壓系統油溫過高。因此及時更換已經堵塞的濾芯，成為大修完運行一階段后的一項重要工作。從濾芯面積可以推出其納垢能力，從而根據機床實際工作的時間來進行濾芯的更換，濾芯的更換要嚴格按照液壓元件更換操作步驟進行。

當污物堆積到溢流閥閥芯處卡住閥芯時，也會造成局部管路阻塞，進而使油溫升高。因此及時拆檢液壓閥，檢查其配合間隙是否在0.03～0.06mm范圍。更換堵塞嚴重無法修復的液壓閥，也是一項避免油溫過高的有力措施。

2.油箱散熱面積不夠

在數控改造后，對油溫的要求變得更加嚴格。液壓油高溫極限由60℃降至50℃，因此增加油箱散熱面積成為必然。由于油箱在機床尾座處，很難改變其容積體積，因此對油箱開設通風口成為一種方法，通風口設在油箱的頂部，起到進氣散熱的作用。由于機床所處操作環境中含有大量的塵埃，如果塵埃沿通風口進入則對油液將會造成污染。因此在通風口上加裝空氣濾清器，來對進入油箱的空氣進行清潔過濾。

自從C8011B進行數控改造后，其油溫過高現象出現比較頻繁，尤其到夏季悶熱氣候時更加顯著。切削力發生不規則變化，產生車削量與輸入數控系統預達到的數值偏離并且偏離不規律的現象。加裝新式冷卻器是控制油溫的一個有效方法。油冷卻器在液壓系統中應串聯安裝在回路中或溢流管路中，液壓泵輸出的壓力油直接進入液壓系統，已經發熱的回油和一路發出的熱油一起通過油冷卻器進行冷卻。并聯一個安全閥和一個直通閥，安全閥用來保護油冷卻器，直通閥用來選擇是否使用油冷卻器。

3.液壓油產生污染

當被污染的液壓油進入泵、馬達和閥內的配合間隙中，會劃傷和破壞配合表面的精度和粗糙度，造成液壓元件泄漏增加、油溫升高，嚴重時使元件失效。當大顆粒污染物（直徑超過100μm）進入元件，妨礙元件表面的相對運動直至元件卡死從而造成損害，或者發生長時間磨損。在此情況下，磨損常常被突然失效引起的損壞所掩蓋。另外，當小顆粒滲入運動間隙時，其特點是系統性能逐漸降低。系統性能下降是泄漏增加的結果，而最終到了元件性能變得不能容忍時才發生失效。當顆粒瞬間干擾元件功能，例如污染物粘在閥座上使閥無法關閉，如果閥端面和閥座硬度高，容不得顆粒嵌入，顆粒將在閥再次開啟時被沖去，這樣元件的動作變得不確定和不安全，即產生瞬時失效。有研究表明，當污染等級高時，系統工作不到100h泵就會失效。在特別清潔的情況下，系統工作10000h后性能才適度下降。污染物起著催化劑的作用，促使油液氧化導致其性能下降。由于污染物的存在還增加油液的熱容量，將影響到油液向周圍傳遞熱量的能力。發生磨損的速度取決于系統中的顆粒數、顆粒硬度和潤滑條件。

對此可采取預防性措施加以防范，一般在累計工作1000h后換油。換油時，注意不僅要放盡油箱內的舊油，還要替換整個系統管路、工作回路的舊油。加油時最好用120目或過濾精度更高些的濾網，并按規定加足油量，使油液有足夠的循環冷卻條件。如遇液壓油污染引起的故障時，一定要過濾或更換液壓系統用油。如C8011B型車輪車床出現液壓油油溫過高，千斤頂提升力不足的故障。經檢查發現，液壓油渾濁且有沉淀物，黏度下降，更換液壓油后車輪車床恢復正常運轉。

4.壓力表出故障后存在系統泄漏隱患

液壓系統的壓力表損壞后如不及時更換，會引起機床油溫過高，同時存在隱患。如：由于液壓元件磨損，壓力油泄漏，使得液壓系統失去控制，不能正常工作或者為了工作，盲目調高壓力，經常會出現油管爆裂、漏油現象。

5.管路接頭處泄漏

大修時所更換的接頭，裝配沒有準確到位，在運行一段時間之后，管路接頭處泄漏。在大修后，其他車間的清洗任務被安排在車床操作間內的離車輪車床不遠處。8m2的清洗池內盛著化學清洗劑，這些清洗劑的揮發物對液壓油和密封圈有極大破壞作用，由此造成泄漏。在移除清洗池并更換液壓油以及濾芯和油管連接處橡膠密封圈后泄漏未再發生，系統油溫恢復正常。

6.液壓泵的進油口連接軟管損壞

液壓泵故障造成油液溫升過高。葉片式和齒輪式液壓泵的進油口連接軟管是易損的部位，如果破損或密封不嚴，會有空氣進入。在易漏氣處涂抹黃油或工作油來確認漏氣處的存在，更換軟管和擰緊進油管的接頭可以排除。齒輪泵的齒型精度低會造成壓力不穩和過熱，因此將齒輪進行對研，使齒厚接觸面積達到65%以上，齒高接觸面積達到60%以上，便可排除因齒輪泵引起的溫升過高現象。油液太臟時，齒輪式液壓泵會咬死，應及時換油，并換泵或修泵，才能夠恢復系統正常溫升。葉片泵容易發生因配流盤的三角槽欠修正所造成的困油現象。這種現象發生后便會產生溫升過高。溢流閥失靈和系統漏油，也會使葉片泵的輸出壓力升不高，從而加重系統溫升。只有及時將溢流閥的故障和系統漏油排除，才能夠恢復系統溫升。

7.系統壓力調整不當造成溫升過高

當系統壓力調整過高時，溢流閥便不能正常溢流降壓，造成內泄漏增加，從而使系統油溫升高。對回油路上帶背壓閥的液壓系統，若背壓閥調壓偏高，會增加油液流動時的壓力損失，造成溫升過高。當回油濾芯堵塞或回油管老化脫層時也會造成背壓偏高，增加油液流動時的壓力損失，造成溫升過高。