低溫對(duì)液壓介質(zhì)的影響及解決措施

陳新峰

（河北港口集團(tuán)港口機(jī)械公司黃驊項(xiàng)目部，河北秦皇島066000）

1 引 言

我國(guó)南北氣溫相差巨大，一月份氣溫在-18℃以下的地方占全國(guó)56%，局部地方在-50℃以下，低溫將導(dǎo)致液壓設(shè)備中的液壓油凍結(jié)，尤其是在夜間設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間停止作業(yè)的狀態(tài)下。由于溫度降低，導(dǎo)致油液黏度增加，黏性阻力損失增加，液壓設(shè)備不能動(dòng)作，進(jìn)而使設(shè)備不能正常運(yùn)行，影響生產(chǎn)并導(dǎo)致安全隱患。本文探討了低溫對(duì)液壓介質(zhì)的影響及解決措施。

2 低溫對(duì)液壓介質(zhì)的影響分析

一般的液壓介質(zhì)主要有礦物油性液壓油、高黏度液壓油、磷酸酯高水基液壓液、合成脂、水-乙二醇等。液體的黏度是指它在單位速度梯度下流動(dòng)時(shí)單位面積上產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。黏度是衡量液體黏性的指標(biāo)。黏度可以分為動(dòng)力黏度和運(yùn)動(dòng)黏度兩種。就物理意義來(lái)說(shuō)，運(yùn)動(dòng)黏度不是一個(gè)量，但習(xí)慣上常用它來(lái)標(biāo)志液體黏性。港口使用的液壓介質(zhì)是礦物油性液壓油，有32 號(hào)、46 號(hào)、68 號(hào)和100 號(hào)液壓礦物質(zhì)油等等，數(shù)字代表黏度，數(shù)字越大黏度越高。一般情況下冬季用稀點(diǎn)的，夏季用稠點(diǎn)的，所有液壓介質(zhì)的黏度均隨溫度的升高而降低。每種液壓介質(zhì)均有自身的黏度隨溫度變化規(guī)律，即黏溫特性，圖1 為礦物質(zhì)性液壓油的黏溫特性曲線。油液的黏度過(guò)大或過(guò)小都不行，黏度過(guò)大將導(dǎo)致黏性阻力增加，溫升增加，泵的輸入性能降低，甚至致使油泵吸空，啟動(dòng)困難甚至產(chǎn)生氣蝕。

3 解決措施

由于低溫對(duì)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，所以我們必須在冬季提高液壓系統(tǒng)中介質(zhì)的溫度。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，我們可采用以下措施：

（1）如果當(dāng)?shù)囟镜臏囟炔皇呛艿停蛘咭簤河拖湓谑覂?nèi)，可以用厚棉被包裹液壓油箱；另一種方法就是往油箱中加入加熱器，根據(jù)油箱的容積V、液壓系統(tǒng)的介質(zhì)及輸入的熱量，可以選擇適當(dāng)?shù)募訜崞鳎捎谥車(chē)鷾囟鹊陀谙到y(tǒng)溫度而有熱量散發(fā)，則加熱器的輸入熱量計(jì)算如下［4］：

圖1 礦物質(zhì)性液壓油的黏度隨溫度的變化曲線

式中，PW為輸入的熱量，kW；V 為油箱中需要加熱的油量，dm2；C 為比熱，kWh/kgK；ρ 為 比重，kg/dm3；T1為 所希望的油液溫度，℃；T2為周?chē)鷾囟龋妫籞 為加熱時(shí)間，h。其中C 及ρ 見(jiàn)表1。

（2）在液壓系統(tǒng)管路和液壓油缸上采用“電伴熱保溫”措施。電伴熱保溫的工作原理是通過(guò)伴熱媒體散發(fā)一定的熱量, 通過(guò)直接或間接的熱交換補(bǔ)充伴熱管道的損失,以達(dá)到升溫、保溫或防凍的目的。電伴熱保溫具有經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、無(wú)污染等特點(diǎn)，液壓系統(tǒng)中管路和油缸的油液能迅速提高溫度，達(dá)到系統(tǒng)的工作要求。

（3）如果夜間長(zhǎng)時(shí)間停止作業(yè)，我們可以讓設(shè)備操作人員使設(shè)備周期性空載動(dòng)作，這樣可以讓液壓油液循環(huán)，提高系統(tǒng)中油液溫度，防止油液凝固影響生產(chǎn)作業(yè)。

（4）一般液壓系統(tǒng)中都有手動(dòng)裝置，即人工操縱液壓系統(tǒng)工作，如果因?yàn)橄到y(tǒng)中油液溫度太低，致使設(shè)備不能動(dòng)作，我們可以使用手動(dòng)裝置即手動(dòng)泵將液壓系統(tǒng)油箱的油液與執(zhí)行元件中的油液進(jìn)行交換；或者使液壓執(zhí)行元件的狀態(tài)改變，進(jìn)而使液壓系統(tǒng)啟動(dòng)，則設(shè)備可進(jìn)行正常運(yùn)行。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)分析低溫對(duì)液壓介質(zhì)黏度的影響，針對(duì)因低溫而產(chǎn)生的一些設(shè)備故障，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況提出了一些改進(jìn)措施及方法，可減少冬季液壓設(shè)備故障，提高生產(chǎn)效率。

表1 比熱C 及比重ρ

［1］ 機(jī)械設(shè)計(jì)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)/液壓傳動(dòng)與控制［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

［2］ 李壯云.液壓元件與手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005：404.

［3］ 雷天覺(jué).新編液壓工程手冊(cè)［M］.北京：北京理工大學(xué)出版社，1998.

［4］ 博世力士樂(lè).動(dòng)力站標(biāo)準(zhǔn)-換熱器-加熱器（AB32-10）［Z］.