液壓油高溫工作時需要采取的措施及設計
今天,普朗特液壓扳手為大家分享一篇關于高溫液壓泵站的設計,會設計到液壓油高溫工作室需要采取的措施及相關設計,比如到達120攝氏度的時候。
高溫型泵站作為電液伺服系統(tǒng)動力源,為系統(tǒng)提供壓力、流量、溫度可控的液壓油。該泵站可以模擬飛機上液壓系統(tǒng)特性,可為飛控系統(tǒng)的主、尾槳舵機提供雙路液壓動力,該泵站具備遠程壓力、流量和溫度的可調(diào)可控,同時能模擬單系統(tǒng)失效、壓力脈動等故障,檢測飛控系統(tǒng)應對故 障的能力。液壓工作介質(zhì)工作時,高溫作為其常見的一種故障模式。在設計高溫型泵站時,液壓系統(tǒng)各成部件需要耐120~C的高溫要求。
液壓原理圖
該液壓系統(tǒng)設置了兩臺泵。 一臺排量可調(diào)的常溫型泵,用于常溫下使用,以達到節(jié)約能源的效果;另一臺為高溫型泵,為定量泵,用于高溫下使用。兩泵輸出油液通過梭閥進行比較,防止工作泵 向非工作泵倒灌。在工作油路上,設計了三路閥或閥組,可以實現(xiàn)壓力的調(diào)節(jié),故障壓力曲線的模擬、壓力的脈沖、軟啟動、 軟卸荷等功能。
另外設計了蓄能器、高壓油濾等常規(guī)液壓件,需要選擇耐高溫型的產(chǎn)品 。
1、工作介質(zhì)的選擇
此例中,選擇美標航空油MIL—PRF83282液壓油 。該液壓油閃點160~C ,具有良好的抗剪切安性;在120℃下長期工作,不會出現(xiàn)油液氧化,且與氟橡膠等高溫密封圈相容。
2、密封的設計
油液處于高溫時,會對丁腈橡膠產(chǎn)生較大的影響,可能會發(fā)生滲油等故障,且橡膠老化嚴重。為提高系統(tǒng)的可靠性與壽命,應盡量使用硬密封的密封 方法 。使用紫銅墊進行密封時, 紫銅墊宜退火使用。接頭與閥塊的螺紋與密封端面 的垂直度要嚴格控制, 兩密封端面的表面粗糙度上限應在1.6um以上。軟密封處選用0形圈時,使用氟橡膠材質(zhì)。
3、對溫度的控制
對溫度的控制是基于通過加熱器 (或溢流發(fā)熱)、冷卻器對油箱內(nèi)溫度傳感器的反饋信號的自動控制 。
例如:假定工作溫度設定為120~C 。當溫度小于115 ℃時,加熱器(或溢流發(fā)熱)自動開啟使其升至120~C 停止;當溫度大于125~C 時,冷卻器自動開啟使其降至 120℃停止;在實際使用中,考慮到高溫工作時,開啟的泵為定量泵, 故可以利用定量泵發(fā)熱的原理進行油液加熱,同時還可 以使系統(tǒng)內(nèi)的液壓油充分循環(huán),使之充分加熱。此例中, 泵站為移動式設計,故冷卻裝置選擇為風式冷卻器。 因需對溫度的嚴格控制(120±5"C),且溫度控制具有嚴重的滯后性,風式冷卻器的冷卻功率應按常規(guī)設計的3-4倍進行設計選擇,以保 證其可調(diào) 、可控.
4、泵 閥的選擇
泵是液壓系統(tǒng)的核心。國內(nèi)外變量柱塞泵很難滿足120~C 高溫下達到21Mpa的要求。本次高溫泵選擇國內(nèi)某廠家A2F定量柱塞泵。其技術參數(shù)表面,該泵在油液為IOCST 的運動粘度下,壓力 仍可至24-25Mpa。因為定量泵 ,故 油箱加熱時,可以空載加壓,作為溢流發(fā)熱對油液進行加熱。 實踐表明,此種加熱方式比傳統(tǒng)加熱更 快 。
5、電氣控制
因此例中,電氣控制箱與液壓泵站一體設計,要求系統(tǒng)高溫工作時,電氣元件能夠不受高溫影響,正常運行 。
高溫型泵的柱塞間隙較小, 驅(qū)動負載較大,故電機的啟動繼電器應滿足大電流的使用要求,推薦 1.5-2 倍的設計規(guī)格。
高溫型泵與電機相連時,要嚴格控二者之間的同軸度,應控制在0.05mm以內(nèi);聯(lián)軸器可以選用膜 片式 聯(lián)軸器 ,因為全部為金屬構造,故耐高溫至數(shù)百攝氏度。電氣控制箱應設計為夾層,夾層內(nèi)放置夾布木板,以隔 絕系 統(tǒng)的熱 量;同時 電控箱 應設置對外排氣風扇,保持空氣與外部流通。
6、其余設計要點
對常規(guī)泵站的電機減震墊、可曲撓接頭、外噴漆、液壓軟管等,必須按耐高溫制作、選型:加熱器是易損件,設計時要考慮維修性;高溫型泵站不宜采用常規(guī)液位繼電器,因為磁鐵高溫時會失效,建議通過采集油箱底部壓力來檢測液位高度;各類傳感器以采用檢測頭與放大器分體式的結(jié)構設計,以保護電氣元件;
高溫型液壓泵站的設計,比常規(guī)的泵站設計考慮的因素更多,這需要對每一個零部件進行高溫校核。對溫度的控制,需要更強大的制冷、加熱方式,來提高溫度的可控性。
本文簡要的提出了高溫型泵站設計時,需要著重考慮的問題,以及面對液壓油高溫工作時需要采取的措施,對高溫泵站的設計工作提供很好的參考。
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