翻車機液壓系統油溫冷卻裝置的改造

董超　徐浩

摘要：針對河鋼邯鋼邯寶焦化廠翻車機液壓系統在運行過程中存在油溫過高及高溫導致的泄漏問題。文章分析了油溫過高的原因及危害，并提出了為液壓系統增加冷卻裝置的方案。該方案有效的對翻車機液壓系統進行散熱處理，從而達到控制油溫的效果，保證了翻車機的正常運行。文章中還介紹了這種裝置在使用中的效果和經濟利益。

關鍵詞：翻車機；液壓系統；油溫冷卻；經濟效益

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.030

1前言

邯鋼邯寶焦化廠翻車機，是由大連華銳重工生產的FZ1-2A型C型翻車機，主要擔負著翻卸火車煤的生產任務，卸車能力為12節/小時。翻車機液壓系統是翻車機的核心裝置，主要起到夾緊車皮的任務，一旦出現問題，將會使翻車機系統不能正常作業，影響生產的順行。目前該系統存在的主要問題為液壓油在系統運行過程中溫度得不到有效控制，特別在夏季連續作業時溫度甚至可達80℃。為此，筆者為液壓系統設計了冷卻裝置，以保證液壓系統的正常運行。

2液壓系統油溫過高的原因及分析

液壓系統油溫過高產生的原因主要有兩個方面：一是系統內部產生大量異常熱量，例如管路通道過細、彎頭多、彎曲半徑小、散熱系統能力不足、系統內部零部件磨損等方面；二是系統內部正常工作產生的熱量不能被冷卻系統及時換熱而產生升溫，此現象在外界環境溫度高時易發生這類現象。結合我廠實際情況分析，近期生產用煤由原來的60%翻車機卸煤提升至80%以上，部分煤品翻車機100%卸煤，這樣一來就造成了翻車機負荷的增加，有時連續作業多達數周，當夏季環境溫度高并且受到油箱散熱面積較小通風效果差的限制，且我廠翻車機未設計單獨的散熱系統，會造成油溫嚴重升高。此次改造的出發點就是改善散熱系統冷卻效果。

3油溫過高對液壓系統造成的影響

3.1液壓油的粘度下降

液壓油的粘度隨溫度的變化而變化，溫度過高液壓油的黏度會下降，容易產生泄漏，使容積效率降低。

3.2液壓系統的零件因過熱而膨脹

由于系統各組成部分的線脹系數、受熱和散熱條件不盡相同，各部分受熱膨脹情況也不完全一樣，因而產生的變形也不同，很可能會破壞相對運動的零件正常的配合間隙，導致摩擦阻力增加，使閥芯易卡死。同時，高溫使潤滑油膜變薄，機械磨損增加，造成元件中的精密配合面因過早磨損而失效甚至報廢。

3.3破壞了油液的氧化安定性和熱安定性

氧化安定性：是指液體抵抗與含氧物（特別是空氣）起化學反應的能力。

熱安定性：是液體在高溫下抵抗化學反應的能力。油液在使用過程中，由于受到熱、氧和金屬材料等的影響而發生氧化，使油液變質。當溫度、壓力增高時，氧化速度就會加快，氧化所生成的物質會增強對金屬的腐蝕性。

3.4加速密封件老化變質、壽命縮短、喪失密封性能，使系統嚴重泄漏

橡膠密封件的使用壽命一般大于1000h，密封件的使用壽命跟油溫有著直接的關系。若油溫較高，會使橡膠材質加速老化，致使密封件唇部磨損劇烈，造成系統泄漏。

3.5易產生雜質

油溫過高，容易汽化，使水分蒸發，元件易產生穴蝕。油液氧化狀沉積物，堵塞過濾器濾芯和液壓閥內阻尼孔，影響液壓系統正常工作。

4改造方案

由于翻車機系統需要整體旋轉，采用冷媒式冷卻器改造難度大，成本高。根據實地考察，結合自身條件，采用風冷式冷卻器與間歇式水冷式冷卻器相結合的方式，具體實施方案如下：

在液壓系統油箱上加裝風冷式冷卻器，并從地下10米皮帶通廊處引出15℃左右冷風，作用于冷卻器散熱片上，加強冷卻效果，同時從皮帶通廊處抽出水溫10℃左右地下水，對風冷散熱片噴灑。在翻車機端盤上安裝感應撞鐵，外圍欄桿上加裝感應限位，當撞鐵與限位接觸時，翻車機返回到0°位置，地下水開始噴灑，通過引流槽將散熱片流出的水導入地下水箱，進行循環利用。當撞鐵與限位脫離時，翻車機從0°位置開始翻轉，地下水噴灑停止。經計算，在翻車機5min的一個翻車周期內，有3.5min的強制冷風加冷水噴灑，剩余1.5min利用風冷器降溫。

5改造效果

改造之前邯寶焦化廠夏季3個月翻車機系統平均每周出現兩次泄露或液壓閥卡阻現象，按每次節約故障處理時間40分鐘計算，年可節約檢修時間16小時，每次出現短時故障，翻車機系統及其配套輸送設備（含高壓電機）不停機，年可節約用電（604+132+280+220+90）kW*16=32768kW·h，合計27852.8元/年；按路局制度，每影響一小時每節車皮考核10元，按每列車皮50節計算，年可節約成本10*50*16=8000元/年；綜上，此裝置年可創造直接經濟效益36000元。改造之后，液壓系統油溫明顯降低，可以將油溫控制在30℃到40℃之間。這種液壓系統油溫冷卻裝置，解決了液壓油高溫帶來的危害，降低了故障率，減少了油品消耗，延長了備品備件使用壽命，降低了維檢勞動強度，保障了生產順行。

注1：我廠翻車機廠房下部皮帶通廊膨脹縫長期泄露，封堵無效，特采用切槽引流收集的方法，起到良好效果，經簡單過濾，可以得到廉價的低溫冷卻水。