其长处是冲刷泵站独立于液压系统之外,对设备自身的安全不会产生影响,另外还可以在冲刷设备上添加加热器进步冲刷效果。其厚度大于附在管壁的颗粒尺寸d时会影响对颗粒的冲刷作用。武钢液压设备试验站因冷轧厂水站项目需要搬迁,搬迁后液压管道进行了重新安装,安装过程中形成了新的污染,所以必需对液压管道重新进行冲刷。压系统的污染物大致有固体颗粒,空气,水,化学物质和微生物等。按照上述液压冲刷原理,能否有效清除管道内的污染物,使液压系统清洁度等级达到要求的水平,冲刷时的流量,压力和温度是枢纽。温度升高和电场的存在会加速小颗粒向大颗粒转变,使其轻易被滤出。
2.4冲刷步骤
首先选择离线仍是在线冲刷,再确定冲刷回路,在确保各试验台无任何污染的条件下将其各液压元件进行短接组成冲刷回路。
对冲刷方案的选择原则是,在保证安全的原则下首先考虑用本泵冲刷,在本泵冲刷能够达到冲刷所需要的流量和压力的情况下,可采用本泵冲刷,否则就要采用离线冲刷。
一是离线冲刷即建立独立于液压系统以外的临时冲刷泵站,进油用粗过滤器,回油用精过滤器,原因是回油压力较低而且脉动不大。固体颗粒不仅加速液压元件磨损,而且会堵塞元件的间隙和孔口,使控制元件动作失灵而引起系统失效。它可以节省大量的设备和劳力本钱,合用于管道少的小型液压系统,但要充分考虑液压设备自身的技术参数,确保系统设备的自身安全,施工技术要求较高。首先液压油的温度可以影响液压油的黏度,根据液压油的黏温图可知液压油的黏度随温度升高而减小。
在液压系统各类污染物中固体颗粒最常见且危害最大。
p=lDV2(4)式中l为液压管道长度;p为液压介质密度。
3结语
武钢液压设备试验站冲刷要求伺服系统为NAS6级,非伺服系统为NAS7级。
1.3系统压力对冲刷的影响
要保证液压油在管道中保持紊流状态还要考虑液压油在管道中的压力损失,泵的输出压力必需大于液压油在管道中保持紊流所损失的压力,损失的压力p用式(4)计算。实际应用中控制冲刷液压油的温度在60~80能够达到好的冲刷效果,油温过高会加速液压油的老化。因为武钢液压站各液压系统均属于小型液压系统,管道较短,故压力损失也较小,经由计算得到武钢液压站各试验台系统管道压力损失如所示,考虑到分流及弯管等其他因素,各系统冲刷压力设定需大于计算的压力损失的1.5倍。在管壁处因为管壁的限制和附着力的作用,靠近管壁仍有一层液体保持层流状态,即近壁层流层。
正由于液压系统污染的危害性大,所以新建液压系统或改造后的液压系统都要经由系统冲刷使液压介质的清洁度达到要求。
当冲刷油在圆管内做紊流活动时,并非整个截面上都是紊流。采用上述方案进行冲刷,通过施工各方的努力,分别采用在线和离线两种方式,各试验台液压管道冲刷均合格,达到了要求的清洁度等级,完成了搬迁改造工作。污染物的来源主要来自3个方面:1)系统固有污染物,如系统元件在加工装配包装存储过程中残留的污染物;2)内部天生污染物,如系统元件磨损产生的磨屑,管道内锈蚀剥落物以及油液氧化和分解产生的颗粒;3)外界侵入物例如通过油箱呼吸孔,液压缸活塞密封处和油料增补过程中带入的污染物等。由雷诺数的表达式可知,雷诺数与液压油的黏度成反比,因此,进步冲刷时液压油的温度可以增大雷诺数从而加强紊流程度。离线冲刷需要向设备租赁公司租借专业的冲刷泵站,留意选择适当的油箱大小和泵的流量,冲刷一般3~4天即可完成,取样分析清洁度,合格后拆除冲刷回路,恢复原系统。另外油中微颗粒直径分布很广,小至0.005!m.污染物颗粒密度,外形和尺寸分布随温度,电场等因素而变。
新建或改造的液压系统必需进行管道冲刷,在选择冲刷系统前必需计算冲刷需要的流量和压力,并考虑温度因素,然后选择合适的冲刷方案。
δ=30DRe入(2)式中为紊流活动沿程阻力系数,当3x103 根据式(1),(2)可以得到液压油运动黏度,流量,管道直径和近壁层流层厚度之间的关系为:Q=73.93DvD87(3)
1.2系统温度对冲刷的影响
在管道冲刷中,液压油的温度对冲刷有重要影响。
1液压系统冲刷原理
1.1系统流量对冲刷的影响
根据流体力学,液体在管道中的活动状态分为层流和紊流,液体从一个表面冲走颗粒并携至下游的能力正比于液体在元件表面的能量大小。
2.1确定冲刷流量
为了保证近壁层流层厚度小于附在管壁上的颗粒尺寸d,可取=δ5um.冲刷时油温选择60,武钢液压站采用的液压介质为美孚DTE26抗磨液压油和TSA32汽轮机油,查阅相关资料可知对于美孚DTE26抗磨液压油其40和100时起运动黏度分别为71.2mm2/s和8.5mm2/s,TSA32汽轮机油40和100时的运动黏度分别为31.26mm2/s和5.43mm2/s,液压介质的黏温曲线接近直线,根据比例关系可以估算出美孚DTE26抗磨液压油在60的运动黏度为50.3mm2/s,TSA32汽轮机油60时运动黏度为22.65mm2/s,将,v和系统中最大的管道直径D代入(3)便可得到所需的冲刷流量。
武钢液压站各试验台系统本泵能够提供的最大流量,经由与冲刷系统所计算的最小流量进行比较可知油缸马达试验台,油泵试验台和液压阀试验台的液压管道必需采用离线冲刷的方式,而伺服阀试验台和大流量伺服阀试验台则采用本泵冲刷就能完成冲刷要求。
在层流活动中,元件的表面有一个液体的稳态层,施加于元件表面的作用力很小,粘附在液压管道内壁上的固体颗粒物很难被冲刷干净,因此要进步冲刷效率,必需使冲刷时液压介质在管道中的活动状态为紊流。
二是利用液压系统自身的工作泵站作为冲刷泵站,包括利用本泵过滤器,含随机带来的滤芯加热器等设备,通常称之为在线冲刷。在污染引发的液压系统故障中除30源于侵蚀外,其余70都是因为固体颗粒的存在造成液压元件表面机械性磨损所致。因此要获得好的冲刷效率必需使得d.
在紊流活动中,圆管中近壁层流层的厚度可以用下面的经验公式计算。特别是在大型液压系统中,因为管道较长,压力损失比较大,必需通过式(4)计算系统的压力损失,确保冲刷系统压力大于损失压力。
2.2确定冲刷压力
确定了各试验台系统所需要的流量后还必需确定冲刷系统的压力,冲刷过程中冲刷介质通过液压管道时会产生压力损失,必需保证冲刷系统溢流阀设定压力大于损失的压力,否则液压介质会通过溢流阀流回油箱,达不到冲刷效果。
紊流程度由雷诺数决定:
Re=VDv=4QDV(1)式中V为液体流速;Q为管道(塑料管道的应用与完善)流量;D为管道直径;v为液压油的运动黏度。泵的输出压力由系统的溢流阀调定,所以溢流阀调定的压力必需大于系统损失的压力,否则系统的流速不能达到紊流要求。
2.3确定冲刷回路
轮回冲刷泵站的组建通常有2种选择方案。详细操纵中需要留意以下事项:1)在冲刷前仔细清理油箱,必要时用面团将油箱内部渣滓清理干净,油箱呼吸孔装过滤器,油箱应封锁,减少现场空气中颗粒进入油液中;2)向油箱中加油时应使用带过滤器的加油小车,以过滤掉桶装油中的污染物;3)与液压缸或阀台脱离的管口,如未及时接入冲刷回路或冲刷后未及时恢复,必需用干净的塑料布包扎;4)从上游到下游逐段敲打管道,以加强冲刷效果。
2武钢液压站各试验系统冲刷方案新建或改造的液压系统管道内壁附着了各种固体颗粒物,需要通过冲刷除掉固体颗粒物以免对液压系统形成污染。液压机