模锻压机液压油温度过高分析与解决方案
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摘要：文章主要分析了某模锻压机液压系统工作油温过高的原因，并采用加设工作液旁路循环冷却系统改造方案，主要从增大冷却面积，改善冷却条件，提高油液清洁度三个方面对系统加以改造；实际使用情况表明，改造后提高了压机的使用性能，使液压系统工作油温满足使用要求。
关键词：油液温度；循环冷却；螺杆泵
模锻压机液压系统连续工作油温偏高，特别在夏季，系统不能正常工作。对于大部分油温偏高的具体原因，主要从油液污染程度、液压泵的工作要求、压机的工作过程、保压原理、控制原理，管道布置几个方面考虑。本文主要从以下几个方面进行讨论。
一、温度过高的因素分析
1．环境因素：该液压系统环境温度夏季（ 40℃）较高，冷却水水温（≤30℃（夏季））偏高，水质较硬，水流量较小，冷却器冷却面积（15 ）不够，循环油泵流量（100L/min）不匹配，冷却器不能充分发挥作用，致使夏季环境温度过高时连续工作不正常，而且有时会出现异常噪声。改造要求在夏季室温40℃时，压机24小时连续工作，油温不得超过50℃。对以上场合，就必须采取强制冷却的办法，通过冷却器来控制油液的温度，使之适合系统工作的要求。
2．液压机本身因素：液压系统工作时，因液压泵、液压马达、液压缸的容积损失和机械损失，或控制元件及管路的压力损失和液体摩擦损失等消耗的能量，几乎全部转化为热量。这些热量除一部分散发到周围空间，大部分使油液及元件的温度升高。一般规定液压用油正常温度范围为15～65℃。由于现场环境温度达到40℃，这些热量只有极少一部分散发到周围空间，绝大部分使油液及元件的温度升高，如果温度过高，将严重影响压机液压系统的正常工作。对液压泵、液压缸及控制阀的正常使用均有很大程度的影响。
3．液压系统对环境的要求：无热交换器时为0~30℃，有热交换器时0~40℃，相对湿度＜70%。工作液合适的工作温度为40~50℃，最佳温度为45℃。最大工作温度最好不要超过55℃，因为较高的温度会增加工作液的老化率并缩短密封件和软管的使用寿命。过滤器过滤精度最好为10μm，清洁的液压油可以大大延长液压元件的使用寿命。
综合以上工况条件和液压系统使用情况，工作液冷却拟采用独立旁路循环冷却系统，主要从增大冷却面积，改善冷却条件，提高油液清洁度三个方面对系统加以改造。
二、冷却方案设计
根据对现场温升发热量和系统散热量的简单计算，拟采用两组高效率的板式冷却器，冷却面积A=50 （2×25 ）。根据25 冷却器对水量的要求，冷却水单流程流量要求设计为大于50m3/h，流程采用两流程形式，冷却水设计为25m3/h冷却器水头压力满足1.0MPa，流速可达到0.4m/s，形成湍流，冷却效果最好。循环油流量设计为15m3/h，流速可达到0.3m/s，即满足要求。为提高油液清洁度，冷却循环油路设置过滤精度为10μm油液滤清器。
循环路线：第一个三螺杆泵从主油箱回油口附近吸油经第一个25 冷却器冷却后经过滤精度为10μm的过滤器到充液油箱一，第二个三螺杆泵从充液油箱二吸油经第二个25 冷却器冷却后经过过滤器回到主油箱吸油口附近。
配套设置：冷却器进出口设置温度、压力测量装置，监控冷却器工作运行情况。在液压油进冷却器前后加装闸阀调整使液压油压力大于水的压力，防止冷却水进入油液而污染液压油。滤清器设置滤芯堵塞报警装置。设置油箱油温报警装置，设定温度55℃。安装循环水过滤器。
三、设备描述：
该设备由两套冷却系统组成，一套由一个三螺杆泵从主油箱吸油经一个25 冷却器冷却后经过滤精度为10μm的过滤器到充液油箱一，另外一套由充液油箱二经过相同规格冷却器和滤清器的回到主油箱。
每套主要由一个三螺杆循环泵、一个过滤器、一个板式冷却器、一个安装底座以及相关管道阀门及仪表组成。
螺杆泵运转平稳，噪音低，使用寿命长，结构简单紧凑，自吸能力强，安装使用维修方便。过滤器过滤精度为10μm，可提高液压油的清洁度。冷却器是该循环系统的关键部件，采用目前各类换热器中效率最高的板式冷却器，结构紧凑，占地面积小，重量轻，传热板片有光洁度较高的不锈钢薄板制成，不易结垢。循环管道装配前进行酸洗处理，在经中和吹干后涂油保护，外购设备及元件也拆开清洗后再安装，保证现场安装质量。在换热器的进出口设计有温度表和压力表，方便在工作时观察运行情况，在液压油进冷却器前后加装闸阀，调整使液压油压力大于水的压力，防止冷却水进入油液。在冷却器进水口安装过滤器保证水的纯净度，以免水道堵塞。
四、结束语：
经过对该模锻压机液压系统加设循环冷却系统，改造后很好的解决了工作油温偏高的问题，提高了压机的工作性能及效率。
参考文献：
[1] 刘延俊，液压系统使用与维修[M]，北京：化学工业出版社，2006-1-1
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[2] 王守城，段俊勇，液压元件及选用[M]，北京：化学工业出版社，2007-4-1
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