液压系统中油的发热与防治

　　液压系统油液发热是困扰液压系统正常工作的重要问题之一，温升不仅使液压系统泄漏增大，容积效率下降，而且使控制元件的性能发生变化。比如，由于油温上升引起油液黏度降低，导致溢流阀锥阀阻尼降低，使锥阀稳定性变坏，引起自激振荡噪声，溢流阀产生高频啸叫，使溢流阀不能正常工作; 温升还使油液及液压系统中的橡胶密封、软管等加快老化，影响其使用寿命。此外，温升会引起机械结构的热变形造成机械卡死和破坏应有的精度。

　　1 油液发热的理论分析

　　液压系统效率低，能量损失大，这是因为它不可避免地存在两次能量转换，它首先通过动力装置液压泵将原动机的机械能转化为液体的压力能，再通过执行机构 ( 液压缸、液压马达) 将液体的压力能转化为往复直线运动的机械能，存在两次能量转换，就存在两次能量损失; 液体在管道中流动时存在沿程压力损失、局部压力损失; 液体流经各种阀时存在局部压力损失如节流损失、换向损失等; 在调速、调压过程中存在溢流损失; 此外还有泄漏损失。这些损失的能量最终都转化为热量，使油液发热。另外，液压系统中有相对运动元件的机械摩擦所产生的热量大部分被液压油吸收，是油温升高的另一个原因。

　　2 油液发热的现实原因

　　油液过热的原因主要有:

　　( 1) 油的黏度选择太高

　　油的黏度太高，不仅对控制的反应有减慢的趋向，还会造成流体摩擦增加，沿程压力损失增大，特别是在周围环境温度比较低的场所，使系统油温升高情况更严重; 也会造成液压泵吸空，从而增加泡沫的形成。油液里的泡沫，在泵中被压缩时温度会升高，热的空气气泡依次加热周围的油液，也会产生过热现象。

　　( 2) 系统安装、使用、维护不当

　　这方面的情况比较复杂，如: 软管安装时太靠近车辆的变速箱或者靠近发动机都将引起软管过热，导致油温升高; 磨损的元件未及时更换会造成泄漏的增加，而油液通过狭窄的泄漏间隙会造成很大的压力降，流速极高，摩擦极大，因此，会使油液的温度升高; 过滤器堵塞，使局部压力损失增大; 液压系统中油箱的液位太低，系统没有足够的油液来散热; 冷却器失效等等。

　　( 3) 液压元件选择不当

　　选用了低效率的动力、执行元件和不恰当规格的控制调节元件与液压辅件。

　　( 4) 液压系统设计不当

　　在液压系统的设计中，设计者往往把着眼点放在系统的功能、可靠性等指标上，对能耗方面考虑得不够多，由此存在各种不必要的损失而造成系统发热。为了维持理想的油温，又不得不采取降温的措施，从而进一步加剧了能量的无功消耗。因此，将节能意识融于液压系统设计过程中，其降低功率损耗的节能效果会更优于使用中的节能措施。