液压泵站设计与使用中的注意事项

液压泵站设计与使用中的注意事项

  泵站是液压系统的心脏，一个性能优良、设计合理的泵站对设备的性能、寿命、使用成本、检修强度会带来至关重要的影响。根据我们对所在单位多个液压系统运行过程中出现的一些问题的分析和总结，就其中泵站设计和维护中存在的部分问题进行进一步汇总，以探讨这些问题的根源。
  泵站的设计中，核心部分是泵、油箱、蓄能器等元件的设计计算和选型，三者的关系是相互影响的，同时液压系统也受到外在因素诸如工作环境、温度、工作节奏的影响，这些影响对系统产生的作用是非常大的，对这些因素的考虑不全面或不完善往往直接影响液压系统的工作性能。
          
  泵的选择一般的设计准则和习惯是，对于高压系统选择轴向柱塞泵，中低压系统选择叶片泵或齿轮泵。对于定量泵和变量泵的选择却因系统而异，变量泵作为一种可以简化系统设计和节能的液压源，目前被广泛采用，尤其是在中高压系统的设计中。
  油箱的设计：油箱容积以及尺寸的设定同样会给系统带来重要的影响，由于油箱往往联接件又是被联接体，有时还要承载阀台等其他部件，改动非常困难，因此在设计时应该引起足够的重视。油箱容积的计算除了根据泵流量进行确定外，还应充分考虑蓄能器、执行元件、管路等的储、排油量，并进行合理的液位控制，在保证系统性能的前提下充分考虑设备维护检修的方便。
  往往一个液压系统的主泵选型确定以后，可以根据主泵的排量基本确定油箱的容积，除此之外还应充分考虑现场空间、主泵、循环泵的排列安装方式等来进一步确定油箱的尺寸。应该说一个容积充裕的油箱可以有利于系统散热、油液消泡、杂质沉淀或上浮，对系统的稳定运行创造有利条件。对于大型开式液压系统来说，务必充分考虑液压执行元件和蓄能器等的储油量。一般情况下，这些元件的储油量不应超过油箱总容积的30%，应该限定在25%以下。否则，根据用户的使用习惯常常将油位控制在油箱高度的1/2～2/3左右，一旦在系统未卸压情况下补油较多时，就会出现油液通过油箱外溢的情况，致使出现难以估料的系统污染。
  另外在液压系统进行过大的检修之后，往往需要对系统管路和更换元件、蓄能器进行充油、排气等工作;油箱偏小会导致补油比例过高、油箱液位偏低的状况出现，有时候需要进行二次补油，而这种补油的危险在于一旦系统需要再次检修时系统油液回流，会出现油箱溢油的危险。在选用磁浮式液位计进行液位控制时尤其应注意油箱尺寸的设计，对存在大尺寸或长行程液压缸的系统进行工况核算，防止出现因检修、泄漏导致系统油位报警频繁出现的现象发生。
  循环过滤、冷却系统的合理选型和布置对于控制液压系统清洁度和温升至关重要。随着大量液压比例、伺服液压阀件在系统中的使用，循环冷却系统在控制介质污染度方面的作用应引起了足够的重视。
  作为循环系统，应尽可能将系统回油及时进行循环过滤，以及时控制油箱的清洁度。对循环系统的吸油、回油管路合理布置，避免在油箱单侧或局部集中布置，防止出现油液局部循环，导致油箱内温度场分部不均匀。
  液压油在油箱内的局部流动会限制循环冷却系统的功能，并进而产生温度检测元件信号的不准确。因此循环系统的吸油口应能够方便的将系统回油、泵溢流油液吸人。高温油液的局部滞留可以使油箱内部的局部产生数十度温差，不利于保持系统长期稳定运行和油液性能恒定。
  循环滤芯的性能会直接对系统清洁度产生影响，主要包括了滤芯的过滤精度、材质、纳污性能、使用寿命等。滤芯的过滤比决定了过滤精度，而纳污容量和压差特性将影响滤芯的使用寿命。而在系统清洁度相对稳定的情况下，上述因素和滤芯的标称流量综合将决定滤芯的使用寿命和更换周期。
  因此，在选择过滤器时要全面考虑流量因素，尤其是系统回油过滤器。一方面回油过滤器本身的实际流量不是恒定的，同时在一些季节温差较大的地区液压油本身的黏度会有较大的变化，如果仅仅按照标称流量选择会导致在冬季运行设备时出现堵塞信号的发生，实际上并没有出现堵塞甚至是新滤芯。因此，回油滤芯应在核算流量的基础上按照1.5倍以上的流量选择。对于不采用单独循环冷却而利用主泵(一般是定量泵)卸载或系统回油冷却的泵站，其回油滤芯成为控制系统清洁度的重要的元件，应在流量、纳污能力上预留充分的冗余，并采用双筒过滤器以便于设备维护。
  在液压泵站的设计中，根据系统的具体情况合理设计过滤器，实现系统良好的污染控制可以大大降低设备故障率，延长设备寿命。设计中对2个以上同参数元件的选择应尽量选择同一型号，使设备在使用中备件管理和检修更换时更方便。
  在泵站的设计和使用过程中，确定和调整一个合理经济的系统压力及加载、卸载压力区间，对系统温度的控制、减少故障和液压泵寿命的延长都有重要影响。在泵站的设计中，很多细节性的问题都会对整个系统的运行或维护甚至设备性能和寿命产生重大影响。
  科学合理的设计计算、优化的布置、元件的选用加上对现场实际状况和设备维护的充分考虑才会实现液压泵站的设计，在功能上和使用上实现设计初衷。