油箱的故障分析與排除

1．油箱溫升嚴(yán)重

油箱起著一個(gè)“熱飛輪”的作用，可以在短期內(nèi)吸收熱量，也可以防止處于寒冷環(huán)境中的液壓系統(tǒng)短期空轉(zhuǎn)被過度冷卻，但油箱的主要矛盾還是溫升。嚴(yán)重的溫升會(huì)導(dǎo)致液壓系統(tǒng)多種故障。

(1)引起油箱溫升嚴(yán)重的原因。

1)油箱設(shè)置在高溫輻射源附近，環(huán)境溫度高。如注塑機(jī)為熔融塑料，用一套大功率的加熱裝置正提供了這種環(huán)境，容易導(dǎo)致液壓油溫度升高。

2)液壓系統(tǒng)的各種壓力損失，如溢流損失、節(jié)流損失、管路的沿程損失和局部損失等，都會(huì)轉(zhuǎn)化為熱量造成油液溫升。

3)油液黏度選擇不當(dāng)，過高或過低。

4)油箱設(shè)計(jì)時(shí)散熱面積不夠等。

(2)解決溫升嚴(yán)重的辦法。

1)盡量避開熱源，但塑料機(jī)械（例如注塑機(jī)、擠塑機(jī)等）因要熔融塑料，一定存在一個(gè)熱源。

2)正確設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，如系統(tǒng)應(yīng)有卸載回路，采用壓力、流量和功率匹配回路以及蓄能器等高效液壓系統(tǒng)等，減少溢流損失、節(jié)流損失和管路損失，減少發(fā)熱溫升。

3)正確選擇液壓元件，努力提高液壓元件的加工精度和裝配精度，減少泄漏損失、容積損失和機(jī)械損失帶來的發(fā)熱現(xiàn)象。

4)正確配管：減少因過細(xì)過長、彎曲過多、分支與匯流不當(dāng)帶來的沿途損失和局部損失。

5)正確選擇油液黏度。

6)油箱設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮有充分的散熱面積和容量容積。

2．油液氧化劣化

油箱內(nèi)油液產(chǎn)生氧化劣化與油液種類、使用溫度、休息時(shí)間以及氧化觸媒的存在有關(guān)。選擇油種時(shí)要根據(jù)工作條件和工作環(huán)境，選擇性能符合的油種和黏度，使用溫度在30～55℃。休息時(shí)間是指；

休息時(shí)間=參與循環(huán)油量(L)：液壓泵每分鐘流量(L/min)

休息時(shí)間不要太短，否則會(huì)加快油液氧化劣化。

3．油箱內(nèi)油液污染

油箱內(nèi)油液污染物有從外界侵入的，有內(nèi)部產(chǎn)生的，也有裝配時(shí)殘存的。

(1)裝配時(shí)殘存的。例如油漆剝落片、焊渣等。在裝配前必須嚴(yán)格清洗油箱內(nèi)表面，并要先嚴(yán)格去銹去油污，再油漆油箱內(nèi)壁。

(2)由外界侵入的。此時(shí)油箱應(yīng)注意防塵密封，并在油箱頂部安設(shè)空氣濾清器和大氣相通，使空氣經(jīng)過濾后再進(jìn)入油箱。空氣濾清器往往兼做注油口，現(xiàn)已有標(biāo)準(zhǔn)件(EF型)出售?？膳溲b100目左右的銅網(wǎng)濾油器，以過濾加進(jìn)油箱的油液；也有用紙芯過濾的，效果更好，但與大氣相通的能力差些，所以紙芯濾芯容量要大。

為了防止外界侵入油箱內(nèi)的污物被吸進(jìn)泵內(nèi)，油箱內(nèi)要安裝隔板，以隔開回油區(qū)和吸油區(qū)。通過隔板，可延長回到油箱內(nèi)油液的停留時(shí)間，可防止油液氧化劣化；另一方面也利于污物的沉淀。隔板高度為油面高度的3/4，如圖41所示。

油箱地板應(yīng)傾斜，地板傾斜程度視油箱的大小和使用油的黏度決定，一般在油箱地板最低部位設(shè)置放油塞，使堆積在油箱地板部的污物得到清除。吸油管離底部晟高處的距離要在150mm以上，以防污物被吸人，如圖40所示。

(3)減少系統(tǒng)內(nèi)污物的產(chǎn)生。

1)防止油箱內(nèi)凝結(jié)水分的產(chǎn)生。必須選擇足夠大容量的空氣濾清器，以使油箱頂層受熱的空氣盡快排出，避免在冷的油箱蓋上凝結(jié)成水珠掉落在油箱內(nèi)；另一方面大容量的空氣濾清器或通氣孔，可消除油箱頂層的空間與大氣的差異，防止因頂層低于大氣壓時(shí)，從外界帶進(jìn)粉塵。

2)使用防銹性能好的潤滑油，減少磨損物的產(chǎn)生和防銹。

4．油箱內(nèi)油液空氣泡難以分離

由于回油在油箱中的攪拌作用，易產(chǎn)生懸浮氣泡夾在油內(nèi)，若被帶人液壓系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生許多故障。為了防止油液氣泡在未消除前便被吸入泵內(nèi)，可采取圖42所示的方法。

(1)設(shè)置隔板。隔開回油區(qū)與泵吸油區(qū)，回油被隔板折流，流速減慢，利于氣泡分離并溢出油面，如圖42 (a)所示。但這種方法分離氣泡較難，分離效率不高。

(2)設(shè)置金屬網(wǎng)。如圖42 (b)所示，在油箱底部裝設(shè)一金屬斜網(wǎng)，當(dāng)金屬網(wǎng)與水平面的夾角a為20°時(shí)，并用60目網(wǎng)消泡，效果最佳。

(3)當(dāng)箱蓋上的空氣濾清器被污物堵塞后，也難以與空氣分離，此時(shí)還會(huì)導(dǎo)致液壓系統(tǒng)工作過程中因油箱油面上下波動(dòng)而在油箱內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓使泵吸人不良。所以此時(shí)應(yīng)拆開清洗空氣濾清器。

(4)其他消泡措施。除了上述消泡措施，并采用消泡性能好的液壓油之外，還可采取圖43所示的措施，以減少回油攪拌產(chǎn)生氣泡的可能性以及去除氣泡。可使回油經(jīng)螺旋流槽減速后，消除使油箱油液產(chǎn)生攪拌而產(chǎn)生氣泡，利用金屬網(wǎng)的捕捉氣泡并除去氣泡的作用。

5．消除油箱振動(dòng)和噪聲的對(duì)策

(1)減小和隔離振動(dòng)。主要對(duì)液壓泵電機(jī)裝置使用減振墊、彈性聯(lián)軸器等措施，例如HL型彈性柱銷聯(lián)軸器、ZL型帶制動(dòng)輪彈性柱銷聯(lián)軸器和滑塊聯(lián)軸器等。并注意電機(jī)與泵的安裝同軸度；油箱蓋板、底板、墻板需有足夠的剛度；在液壓泵電機(jī)裝置下部墊以吸聲材料等；若液壓泵電機(jī)裝置與油箱分設(shè)，效果更好。實(shí)踐證明，回油管端離箱壁的距離不應(yīng)小于50mm，否則噪聲振動(dòng)可能較大。另外，可用油箱保護(hù)罩等吸聲材料隔離振動(dòng)和噪聲。

(2)減少液壓泵的進(jìn)油阻力。泵有氣穴時(shí)，系統(tǒng)的噪聲級(jí)顯著增大。而泵的氣穴現(xiàn)象和輸出壓力脈動(dòng)的發(fā)生，相當(dāng)明顯地受到進(jìn)油阻力的影響。為了保證泵軸的密封和避免進(jìn)油側(cè)發(fā)生氣穴，泵吸油口容許壓力的一般控制范圍是正壓力0.035MPa。另外，液壓油所能溶解的空氣量與液體壓力成正比。在大氣壓下空氣飽和的液體，在真空度下將成為過飽和液體而析出空氣，產(chǎn)生顯著的噪聲和振動(dòng)。所以，有條件時(shí)盡量使用高位油箱。這樣既可對(duì)泵形成灌注壓力，又使空氣難以從油中析出。但是，增高油面的有效高度會(huì)使懸浮氣泡溢出油面變得困難一些，因而不要隨意加大。

(3)保持油箱比較穩(wěn)定的較低油溫。油溫升高會(huì)提高油中的空氣分離壓力，從而加劇系統(tǒng)的噪聲。故應(yīng)使油箱油溫有一個(gè)穩(wěn)定的較低值范圍(30～55℃)。

(4)油箱加罩殼，隔離噪聲液壓泵裝在油箱蓋以下，即油箱內(nèi)，也可隔離噪聲。

(5)在油箱結(jié)構(gòu)上采用整體性防振措施。例如，油箱下地腳螺釘固牢于地面，油箱采用整體式較厚的電機(jī)泵座安裝底板，并在電機(jī)泵座與底板之間加防振材墊板；在油箱薄弱環(huán)節(jié)加設(shè)加強(qiáng)筋等。

(6)努力減少噪聲輻射。例如，注意選擇聲輻射效率較低的材料（阻尼材料，包括阻尼涂層）；增大油箱的動(dòng)剛度，以提高固有頻率并減少振幅，如加筋等。

(7)采用低噪聲油箱。如圖44所示，這種油箱的油經(jīng)擴(kuò)散器減速后，可避免一般未裝擴(kuò)散器時(shí)的回油攪拌油液所產(chǎn)生大量氣泡的現(xiàn)象；同時(shí)設(shè)置的消泡網(wǎng)又使回油經(jīng)消泡網(wǎng)捕捉，形成大氣泡后再上浮，經(jīng)此消泡的油流叉經(jīng)隔板折流，最后進(jìn)入吸油區(qū)后已基本變?yōu)闊o懸浮氣泡的平緩液流而被泵吸入系統(tǒng)，完全避免了空氣被吸入系統(tǒng)內(nèi)，因而是種低噪聲油箱。