C8011B车轮车床液压系统油温过高防控措施

郑宝美

一、故障现象

C8011B车轮车床用于加工地铁列车轮对轮缘踏面。其液压系统在天气高温闷热时油温过高，出现车削精度下降、工作速度、进给量不稳定及油液泄漏和卡爪动作不准等现象。

二、原因分析及防控措施

1.大修后油路、液压元件堵塞

油液黏度大小直接影响系统工作状况，黏度过高，油液流动损耗增加，传递效率降低，造成油温升高。黏度过低，泄漏量增加，系统容积效率下降，也会造成油温升高。反过来，温度又是影响油液黏度的重要因素，由黏度曲线图可知，油液黏度随温度上升显著下降。同时，油液质量的选择也很重要，如果一旦选用不良产品，将严重威胁液压系统的正常工作。因此不但要严格按照所需黏度来购买相应的油液，而且也要注意油液质量的好坏。大修所用油液成分不合格，使用后未及时发现，造成油液温升过高和元件堵塞以及产生局部油路不通的故障。

油管的直径是否恰当决定着液压油路的稳定性，如果管径选择过小将会使得管内壁对油液流动的阻力过大，于是便出现油温升高，油液氧化的现象，从而造成一些氧化沉淀物堵塞液压元件，油路不通随即发生。

管路中换上的新元件在组装、初期运转和调试时产生污物。经过一段时间的运转，这些污物在管路中会积聚在滤芯表面，造成阻塞，堵塞的滤芯会造成液压系统油温过高。因此及时更换已经堵塞的滤芯，成为大修完运行一阶段后的一项重要工作。从滤芯面积可以推出其纳垢能力，从而根据机床实际工作的时间来进行滤芯的更换，滤芯的更换要严格按照液压元件更换操作步骤进行。

当污物堆积到溢流阀阀芯处卡住阀芯时，也会造成局部管路阻塞，进而使油温升高。因此及时拆检液压阀，检查其配合间隙是否在0.03～0.06mm范围。更换堵塞严重无法修复的液压阀，也是一项避免油温过高的有力措施。

2.油箱散热面积不够

在数控改造后，对油温的要求变得更加严格。液压油高温极限由60℃降至50℃，因此增加油箱散热面积成为必然。由于油箱在机床尾座处，很难改变其容积体积，因此对油箱开设通风口成为一种方法，通风口设在油箱的顶部，起到进气散热的作用。由于机床所处操作环境中含有大量的尘埃，如果尘埃沿通风口进入则对油液将会造成污染。因此在通风口上加装空气滤清器，来对进入油箱的空气进行清洁过滤。

自从C8011B进行数控改造后，其油温过高现象出现比较频繁，尤其到夏季闷热气候时更加显著。切削力发生不规则变化，产生车削量与输入数控系统预达到的数值偏离并且偏离不规律的现象。加装新式冷却器是控制油温的一个有效方法。油冷却器在液压系统中应串联安装在回路中或溢流管路中，液压泵输出的压力油直接进入液压系统，已经发热的回油和一路发出的热油一起通过油冷却器进行冷却。并联一个安全阀和一个直通阀，安全阀用来保护油冷却器，直通阀用来选择是否使用油冷却器。

3.液压油产生污染

当被污染的液压油进入泵、马达和阀内的配合间隙中，会划伤和破坏配合表面的精度和粗糙度，造成液压元件泄漏增加、油温升高，严重时使元件失效。当大颗粒污染物（直径超过100μm）进入元件，妨碍元件表面的相对运动直至元件卡死从而造成损害，或者发生长时间磨损。在此情况下，磨损常常被突然失效引起的损坏所掩盖。另外，当小颗粒渗入运动间隙时，其特点是系统性能逐渐降低。系统性能下降是泄漏增加的结果，而最终到了元件性能变得不能容忍时才发生失效。当颗粒瞬间干扰元件功能，例如污染物粘在阀座上使阀无法关闭，如果阀端面和阀座硬度高，容不得颗粒嵌入，颗粒将在阀再次开启时被冲去，这样元件的动作变得不确定和不安全，即产生瞬时失效。有研究表明，当污染等级高时，系统工作不到100h泵就会失效。在特别清洁的情况下，系统工作10000h后性能才适度下降。污染物起着催化剂的作用，促使油液氧化导致其性能下降。由于污染物的存在还增加油液的热容量，将影响到油液向周围传递热量的能力。发生磨损的速度取决于系统中的颗粒数、颗粒硬度和润滑条件。

对此可采取预防性措施加以防范，一般在累计工作1000h后换油。换油时，注意不仅要放尽油箱内的旧油，还要替换整个系统管路、工作回路的旧油。加油时最好用120目或过滤精度更高些的滤网，并按规定加足油量，使油液有足够的循环冷却条件。如遇液压油污染引起的故障时，一定要过滤或更换液压系统用油。如C8011B型车轮车床出现液压油油温过高，千斤顶提升力不足的故障。经检查发现，液压油浑浊且有沉淀物，黏度下降，更换液压油后车轮车床恢复正常运转。

4.压力表出故障后存在系统泄漏隐患

液压系统的压力表损坏后如不及时更换，会引起机床油温过高，同时存在隐患。如：由于液压元件磨损，压力油泄漏，使得液压系统失去控制，不能正常工作或者为了工作，盲目调高压力，经常会出现油管爆裂、漏油现象。

5.管路接头处泄漏

大修时所更换的接头，装配没有准确到位，在运行一段时间之后，管路接头处泄漏。在大修后，其他车间的清洗任务被安排在车床操作间内的离车轮车床不远处。8m2的清洗池内盛着化学清洗剂，这些清洗剂的挥发物对液压油和密封圈有极大破坏作用，由此造成泄漏。在移除清洗池并更换液压油以及滤芯和油管连接处橡胶密封圈后泄漏未再发生，系统油温恢复正常。

6.液压泵的进油口连接软管损坏

液压泵故障造成油液温升过高。叶片式和齿轮式液压泵的进油口连接软管是易损的部位，如果破损或密封不严，会有空气进入。在易漏气处涂抹黄油或工作油来确认漏气处的存在，更换软管和拧紧进油管的接头可以排除。齿轮泵的齿型精度低会造成压力不稳和过热，因此将齿轮进行对研，使齿厚接触面积达到65%以上，齿高接触面积达到60%以上，便可排除因齿轮泵引起的温升过高现象。油液太脏时，齿轮式液压泵会咬死，应及时换油，并换泵或修泵，才能够恢复系统正常温升。叶片泵容易发生因配流盘的三角槽欠修正所造成的困油现象。这种现象发生后便会产生温升过高。溢流阀失灵和系统漏油，也会使叶片泵的输出压力升不高，从而加重系统温升。只有及时将溢流阀的故障和系统漏油排除，才能够恢复系统温升。

7.系统压力调整不当造成温升过高

当系统压力调整过高时，溢流阀便不能正常溢流降压，造成内泄漏增加，从而使系统油温升高。对回油路上带背压阀的液压系统，若背压阀调压偏高，会增加油液流动时的压力损失，造成温升过高。当回油滤芯堵塞或回油管老化脱层时也会造成背压偏高，增加油液流动时的压力损失，造成温升过高。