液压系统关于压力方向的一些问题及解决方法

2022-09-10

液压系统技术是自动化工业发展主要依靠的两大基础技术之一。在日常生产中, 液压系统不时出现安全事故等情况, 但液压系统的安全问题却往往不被重视, 甚至多年操作的工作人员, 也会出现安全事故。究其原因, 其中最大的一部分事故都与液压系统的压力问题有直接或间接的联系。

液压系统的压力问题主要分为两大类:一类是超压问题, 一类是低压问题。下面主要针对液压系统的压力方面的问题分别进行论述, 并提出一系列注意事项。

1 超压问题

引起液压系统超压最直接地原因就是各种液压元件的堵塞, 而最根本的原因就是液压系统中的溢流阀或起安全泄载作用的管路没有起到泄载、溢流的作用。由于液压系统超压后, 首先从最薄弱的部分泄露而具体的液压系统的薄弱部分是不同的所以超压导致的问题部分根据具体液压系统的不同而有所不同。

1.1 泄露

系统超压后, 会先从最薄弱的环节泄漏, 如管接头、板式安装阀的安装面等, 尤其是橡胶软管, 管端接头处最易爆裂。超压造成的泄漏, 会导致油管爆裂, 造成大量油液喷出, 如果油液温度较高, 会造成皮肤烫伤;突发爆裂撤离时, 会造成滑倒摔伤;遇明火, 还会造成火灾。如果爆裂的油管与承载重物的油缸直接相连, 还会引发重物下落, 砸伤设备或人员。

1.2 薄弱部分的爆裂或飞溅

就耐压能力而言, 液压系统中表面积大的元件为薄弱环节, 如蓄能器、压力油箱、换热器、泵以及马达的壳体等。柱塞泵和柱塞马达的壳体要单独接管回油, 其耐压能力一般为0.3MPa~0.5MPa以下, 安装过程如有错误, 就会导致壳体带压超过限度, 出现壳体爆裂, 而最有可能的是壳体的组装螺栓一部分被拉断, 甚至由于内部高速旋转, 零部件飞出, 而引发安全事故。

此外, 一般的板式换热器耐压能力较低, 大多在2MPa~3MPa以内。而正常情况下, 冷却器放在直接通油箱的回油路上, 确保压力不会太高。但如果系统安装出现问题, 回油堵塞, 压力超过限度, 则换热器也会爆裂, 出现薄弱部位的金属片断裂并惯性飞出, 也会造成人员伤害事故。

2 低压问题

导致液压系统压力过低的原因很复杂。液压油泄露到一定程度, 压力调节不起作用等都是原因, 还有就是管路部分堵塞导致另一部分管路压力不足。压力过低导致的事故也是很多。

2.1 压力锁失灵

在举升重物的液压装置中, 往往用液控单向阀作为液压锁, 当重物升至适当高度后, 油缸停止运动, 系统不再供高压油而是靠液压锁将工作腔的液压油封闭, 支撑重物。

如果液压系统的管路和油液不够清洁, 有较大尺寸的杂物卡在液压锁的阀芯与阀座之间, 导致液压锁失灵, 系统停止供高压油的同时, 重物负载会下落, 一般的举升机构, 液压锁下面会有换向阀, 此时处于关闭状态, 通常换向阀为滑阀, 截止功能不强, 因而重物会随着液压油泄漏而缓慢下落, 如果举升机构为两个以上油缸并联, 其中一部分油缸的液压锁失灵, 会导致重物慢慢倾斜翻到, 酿成事故。

2.2 执行元件动作缓慢或不工作

在执行元件动作的时候, 由于系统不能提供足够的压力, 导致系统动作缓慢, 例如液压支架的系统压力不足, 支架的动作缓慢或不工作。虽然不会出现什么事故, 但工作效率过低。

3 注意事项

液压系统的压力问题直接关系到其工作质量的好坏, 应引起设计者、操作者的重视。需要注意的问题有以下几个方面。

(1) 系统安全阀最好用直动式溢流阀其优点在于抗污染能力强。即使油液和管路内含较大尺寸污物, 通常也只能导致安全阀无法关闭, 系统压力不能上升, 却极少出现阀无法打开致使系统超压的现象。

(2) 系统中某些部位承受大负载, 当与系统安全阀隔离时, 需增设安全阀或压力继电器进行超压保护, 如液压锁与油缸之间的管路, 静止承受重物时, 若遇冲击可能导致超压、油管爆裂, 需要增设安全装置。

(3) 保持油液清洁, 油源出口装滤油器, 或单独设清洁循环系统, 定期或不定期更换油液, 防止安全阀尤其是先导式溢流阀内部小孔被堵塞。

(4) 对于粘度较大的液压油, 冬季使用时, 环境气温低, 每天初次开机运行时, 油液温度比正常工作温度低许多, 相应地粘度也大许多, 在正常工作温度下设置好开启压力的安全阀, 此时的开启压力往往高出该设置值, 因而需要选用较大通径的安全阀, 其回油箱的管路也要选较大通径, 尽量降低局部和沿程压力损失, 使低温开启压力不致过高。

(5) 蓄能器入口最好单独装安全阀, 为了不影响正常工作, 其开启压力可以设置得比系统安全阀高一些, 保证蓄能器及人口管路的安全即可。

(6) 高温系统要有醒目标志, 最好加隔离装置, 防止操作人员碰触高温管道和元件, 系统运行时, 操作人员与设备须保持在安全距离以外;及时更换密封件, 经常检查接头是否松动, 防止高温油液喷射。

(7) 高速运动部件加隔离罩。

(8) 大型重物长时间保持某一高度时, 最好加机械支撑, 防止因液压系统泄漏、爆管、液压锁失灵等现象而造成的危险。