油温变化

油温变化（精选7篇）

油温变化 篇1

0 引言

40T支架搬运车是专门针对井下支护用40 t液压支架的运输和安置设计制造的。同时, 它还可用于重量低于40 t的其它任何型式的顶板支架或设备的搬运工作。由于其具有车身结构紧凑、操作简单、使用维护方便、安全可靠、装卸液压支架效率高、对井下条件的适应性强等诸多优点, 目前已在我国的煤矿中得到了广泛的应用。该车的全部动作都由液压系统完成, 其中包括用液压马达直接驱动车辆实现行走、转向, 用液压油缸推动相应的机构实现液压支架的装卸、夹紧。该车的液压系统属于闭式系统, 具有液压元件布局紧凑, 对执行元件操控精确, 对元件和系统的检修维护方便, 液压系统效率高、性能稳定等优点。但这类闭式系统在车辆正常工作时油温是比较高的, 但它也会始终维持在一个动态平衡值, 保证系统的发热量完全能够散发出去。当由于某种原因导致系统的油温超过该动态平衡值, 使车载油箱和散热器无法满足散热需求时, 就会明显出现系统对高温的“敏感”, 致使各类液压元件泄漏量增加, 系统容积效率和机械效率明显下降。因此, 需要充分了解液压系统油温变化所引起的效率 (包括容积效率和机械效率) 的变化, 并找出这两种变化之间的函数关系, 使之能够更加准确地控制油温, 提高效率[1]。

1油温变化对液压系统产生的影响

40T支架搬运车有着特殊的用途、性能和作业环境, 其液压系统的设计性能、工艺流程、总体布局也就比较独特。为了能够满足液压系统需要完成的动作及动作顺序, 液压驱动机构的运动形式、运动速度、调速范围、运动平稳性、转换精度, 各动作机构的所能承受载荷大小及其性质, 系统的自动化程度、操作控制方式、防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性、效率、成本等诸方面的要求, 该车液压系统的油温允许范围较广、油温上限值较高。因此, 应该定性地分析油温变化对液压系统和元件的各项性能指标所产生的影响[2]。

(1) 油温变化对油液黏度的影响

当油温升高时, 黏度会下降;当油温降低时, 黏度会变高。就泵而言, 在超过允许油温工作时, 油液黏度的降低会导致内泄漏量明显增大, 容积效率显著降低, 致使局部的发热量增大, 还可能引起运动副卡咬、划伤、继续增大泄漏量。在低于允许油温工作时, 吸油阻力的加大使吸油量变小, 实际输出流量也就会很小, 导致发生气蚀, 运动副磨损严重, 噪音升高, 若持续时间稍长就会烧泵, 带来巨大的经济损失。就控制阀而言, 油液黏度的降低会导致阀芯与阀体间的磨损加剧、内泄漏量进一步增大、能量损失增加、回路压力不稳定、阀芯定位精度降低;油液黏度的升高则会导致响应速度变慢和动作不稳定。

(2) 油温变化对液压介质的影响

油温的升高会加速矿物型液压油的氧化, 降低其使用寿命, 同时会产生诸如胶体、漆状物、油泥等污染物, 进一步恶化油质。这些析出的污染物会堵塞过滤精度较高的过滤器滤芯, 致使通流能力降低, 压力损失增加, 带来局部发热量的增大, 同时, 还会增大滤芯的更换率, 增加人力和物力的成本;会堵塞控制阀上的缝隙式阀口和阻尼孔, 致使阀口不能正常开启和关闭、甚至卡死, 对系统的可靠性和安全性构成严重危害;会将驱动马达活塞上的滚柱卡死, 变滚动摩擦为滑动摩擦, 产生大量的大片铁屑, 堵塞散热器中的散热管, 导致散热严重不足。可见, 油温的升高会导致油液的劣化, 对系统和元件造成严重的危害, 因而需要尽可能的把油温控制在合理的范围之内。

(3) 油温的变化对橡胶类密封件的影响

油温的升高会导致橡胶类密封件变形、失效, 泄漏量增大, 密封效果减弱, 加速老化甚至变硬变脆, 缩短使用寿命, 增加维护成本。

2 40T支架搬运车液压系统的总发热功率分析

任何一种液压传动由于种种原因总会或多或少的存在一定功率损失。40T支架搬运车液压系统在正常工作时, 各类液压元件、辅件中必然会有一定的压力损失、内泄漏和运动副间的摩擦, 从而导致功率的损失和效率的降低。这部分损失的功率将以能量的形式转化为热量, 被液压油及元件所吸收, 从而导致系统油温的升高。由能量守恒定律可知, 系统损失的功率等同于系统的发热功率。假设系统的总输入功率为P, 总效率为η, 系统的总发热功率为Pt, 可列出以下公式[3]:

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合并式 (1) 、式 (2) 后得

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式中:Q为系统的流量, L/min;ΔP为系统的工作压差, MPa。

3 40T支架搬运车液压系统的总散热功率分析

40T支架搬运车液压系统的主要散热途径:通过补油泵将油箱中的凉油补入系统, 与热油混合后, 再经过散热器和油箱把绝大部分的热量散发掉[4]。假使将液压元件和管路的表面散热忽略不计, 那么补入系统的凉油吸收的热量就是系统所需的散热量。设补油泵流量为q, 主泵流量为Q (q=KQ, K为补油系数, 其范围在0.15～0.25) , 从油箱给系统补入的凉油与系统内的热油之间的温差为Δt。因此, 系统的总散热功率N的计算公式为

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式中:ρ为液压油容重, kg/L, 是一个常数; Cp为液压油比热, kJ/ (kg·°C) , 是一个常数。

440T支架搬运车液压系统处于动态热平衡时的分析

对40T支架搬运车液压系统处于动态热平衡的一个基本要求是总发热功率与总散热功率相等, 也就是说要求系统处于动态的热平衡状态[5]。达到这种状态时, 就会有Pt=N, 即QΔP (1-η) /60=KQρCpΔt/60。经过推导可得出

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式中:η为液压系统处于各种油温状况下的总效率;Cp是一个常数;ρ是一个定值;ΔP在某个工况时是个定值;K在设计之初就已选定, 从油箱给系统补入的凉油与系统内的热油之间的温差Δt可通过实测取得。

式 (5) 从理论上说明, η是随着Δt的变化而变化的, 即在Δt增大时, η是降低的;反之, Δt减小时, η是增大的。其意义在于可以通过调节Δt值来找到最佳的η值。

5 油温变化对效率的影响

列举4种工况, 先定性地分析说明, 再选取其中最极端的一种工况定量地加以验证。4种工况: (1) 40T支架搬运车空车在比较平坦的路面行驶; (2) 40T支架搬运车空车在14°左右的坡上行驶; (3) 40T支架搬运车拉着40 t的液压支架在比较平坦的路面行驶; (4) 40T支架搬运车拉着40 t的液压支架在14°左右的坡上行驶。

5.1 定性分析

以上4种工况中, 第四种工况最恶劣, 液压系统所承受的负载最大, 实测油温数据的变化也最大。同时, 这种工况可以体现出40T支架搬运车液压系统所允许的最高油温的极限值, 更加突显从油箱给系统补入的凉油与系统内的热油之间的温差变化引起的系统效率变化。因此, 只需要对第四种工况做定量的分析就能够清楚地看到油温的变化所引起的效率变化。

5.2 定量计算和分析

已知参数:K=0.226, ρ=0.85 kg/L, Cp=1.88 kJ/ (kg·°C) 。

针对第四种工况, 40T支架搬运车拉着40 t的液压支架在14°左右的坡上行驶一段时间后, 尽量将液压系统的持续工作压差ΔP维持在27 MPa左右, 然后每隔15 min实测5组数据, 如表1所示。

由表1可以验证, 当从油箱给系统补入的凉油与系统内的热油之间的温差Δt不断增大时, 系统的总效率η出现明显的下降。同时, 第四组和第五组数据还显示, 当油箱温度达到60.3 °C左右、最高油温达到80.7 °C左右时, 系统处于一个极端情况的动态热平衡状态。如果这种极端的热平衡状态被打破, 系统的温度将无法控制, 更高的油温会对系统造成严重的危害。

6 结语

分析了油温变化对40T支架搬运车液压系统所产生的影响, 对40T支架搬运车液压系统的发热、散热以及热平衡作了理论上的分析, 最后得出了液压系统油温变化引起效率变化的函数关系。通过对多种工况的定性分析和最恶劣工况实测数据的定量计算, 验证了这种函数关系的正确性。其意义在于可根据40T支架搬运车液压系统实测油温值得出相应的效率值, 能够进一步掌握系统的工作状态, 通过降低油温的方法有效提高效率。

摘要：介绍了油温变化对40T支架搬运车液压系统油液黏度、液压介质和橡胶类密封件的影响, 分析了液压系统的总发热功率、总散热功率, 结合动态热平衡的计算, 找出了液压系统总效率与油温变化之间的关系, 并给出其函数关系式。根据这种关系, 通过一种工况的油温实测数据取样, 计算出相应的效率值, 定量地验证了液压系统油温变化引起效率变化的关系, 得出了总效率随着温度变化而变化的结论, 即温差增大时, 总效率降低;温差减小时, 总效率增大。通过该结论可以全面掌握系统的工作状态, 通过降低油温有效提高效率。

关键词：支架搬运车,液压系统,油温变化,发热功率,散热功率,效率

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盾构液压系统的油温控制 篇2

1 工程概况

广州市轨道交通5号线大坦沙南-中山八站-西场站区间, 主体工程由一个长约240m的明挖区间、2个总长约3 997m盾构暗挖隧道区间组成, 隧道内径为∅5400mm, 外径∅6000mm。工程采用2台日本三菱∅6260泥水平衡式盾构机进行隧道掘进施工。

大坦沙南-中山八站区间隧道埋深较浅, 穿越地层多为淤泥质土层、砂层, 对推力和扭矩的要求不是很高, 而中山八站-西场站区间隧道主要为强度较高的风化含砾砂岩层, 也有易形成泥饼的红层泥岩及泥质粉砂岩风化岩, 且起伏较大, 部分地段岩石强度在30MPa以上, 存在上软下硬地层和软硬夹层地段, 需要使用较大的推力和扭矩, 对油压和油温的控制有较高的要求。

2 盾构机液压系统

三菱∅6260泥水平衡式盾构机的液压系统主要由刀盘驱动系统和盾构推进系统组成。刀盘驱动系统主要由8个功率为160k W的油泵、12个液压驱动马达、1个3 250m3的刀盘油箱组成。盾构机最大的装备扭矩为6 327k Nm。盾构推进系统主要由1个功率为55k W的油泵、24支最大推力为1 5 0 0 k N的推进千斤顶、1 6支最大推力为2 000k N的铰接千斤顶、1个2 400m3的盾构油箱组成。刀盘转动系统和盾构推进系统如图1所示。

盾构机液压系统工作原理:首先由电动机带动油泵从油箱中吸油, 然后将具有压力的油液通过管路输送到刀盘驱动马达或推进千斤顶, 将压力转化为机械能, 驱动刀盘转动或千斤顶伸缩。盾构机液压循环如图2所示。

3 液压系统油温过高的危害

液压系统在压力与机械能转化过程中的功率损失大部分转变为热量, 从而引起油温升高。液压系统油温一般不宜超过55℃, 当温度超过60℃以后, 液压系统容易出现以下问题。

1) 油温过高导致液压油质加速老化, 黏度、容积效率均下降, 因而泄漏增加, 系统效率下降, 甚至使机械设备无法正常工作。有资料表明, 液压油温度超过55℃时每升高9℃, 油液的使用寿命将缩短一半。

2) 由于粘度下降, 滑动部位油膜被破坏, 摩擦阻力增加, 磨损加剧, 因此又引起系统发热, 更增加了升温, 结果造成泵、阀、马达等的精密配合面因过早磨损而使其失效或报废。

3) 液压系统的零件受热膨胀, 破坏了零件原来正常的配合间隙, 导致摩擦阻力增加, 将引起运动件动作失灵, 特别是液压阀容易卡死。

4) 加速橡胶密封件老化变质, 寿命缩短, 甚至丧失其密封性能, 使液压系统严重泄漏。

5) 油温过高, 造成油液汽化、水分蒸发, 加速油液氧化。氧化物不再溶解在油中, 形成胶状沉积物, 易堵塞滤油器和液压阀内的小孔, 这将造成阀门粘结, 滚珠轴承阀芯和液压泵活塞等的摩擦增加, 同时氧化产生腐蚀酸液对各液压元件穴蚀破坏, 使液压系统不能正常工作。

因此, 液压油油温过高会严重影响机器的正常使用、降低液压元件的使用寿命, 并增加工程机械的维修成本。

4 盾构油温升高的主要原因及对策

4.1 散热装置效率存在问题

盾构机液压系统的散热主要是通过水冷式油冷却器对液压系统的油温进行强制性降温。冷却器由许多蛇形管组成, 管内通冷却水, 把油液中的热量带走, 起到降温的作用。冷却器通过两条管路与隧道外冷却水池形成循环, 冷却水池通过空气自然散热。油温不能得到有效控制一般有两个原因:第一, 液压油箱内油量太少或油箱太小, 冷却器中冷却水带走的热量不足以抵消液压系统产生的热量;第二, 循环冷却水的水温太高, 起不到降温效果, 特别是在夏天高温天气, 冷却水池散热效果不佳。

预防措施: (1) 在实际操作和保养过程中严格遵守操作规程中对液压油油位的规定, 如有可能还可增加油箱; (2) 在冷却水池加装新型铝制空气冷却器, 提高冷却水池的散热效果。

4.2 油质存在问题

盾构施工中液压油的品质是液压油油温容易超限的重要因素之一。如果油品选择不当, 油的质量和粘度等级不符合要求, 或不同牌号的液压油混用, 造成液压油粘度指数、粘温指数、抗氧化性、抗燃性、润滑性等参数不能满足要求, 从而影响液压系统的使用性能。如油液粘度过高, 则功率损失增加, 油温上升;如粘度过低, 则泄漏量增加, 油温升高。粘温指数越小, 工作中油液粘度随温度升高下降越大, 从而系统的内泄漏可能就越大。

预防措施:在选用液压油时, 应按盾构机厂家推荐的牌号及设备所处的工作环境、气温因素等来确定。选用的液压油应满足以下要求: (1) 适当的粘度; (2) 良好的粘温特性; (3) 具有良好的润滑性能, 降低机械摩擦; (4) 质地纯净, 不含各种杂质, 不易氧化; (5) 闪点要高, 凝固点要低。

4.3 油中杂质过多

由于盾构施工现场环境一般都较为恶劣, 加油时易混入杂质和污物, 而且随着机器工作时间的增加, 机械摩擦产生的碎屑混入液压油中也造成液压油中的杂质增多。杂质颗粒随液压油进入泵、马达和阀的配合间隙中, 会划伤和破坏配合表面的精度和粗糙度, 使泄漏增加、油温升高, 同时杂质颗粒通过滤油器时会被吸附在滤油器的滤芯上, 造成吸油阻力和能耗均增加, 引起油温升高。

预防措施: (1) 加油时注意避免油中混入污物和杂质, 按要求设规定滤网, 并按规定加足油量, 使油液有足够的循环冷却条件; (2) 累计工作规定时间后检查油的杂质含量, 如不合要求及时换油, 换油时注意不仅要放尽油箱内的旧油, 还要替换整个系统管路、工作回路的旧油; (3) 如遇因液压油污染而引起的突发性故障, 一定要过滤或更换液压系统用油。

4.4 操作不当

盾构施工中操作不当也是造成油温升高的一个重要原因。由于盾构机操控手操作经验不足, 不能选取适当的掘进参数, 不能很好地掌握控制推力和扭矩的方法, 从而造成盾构机长时间无效率运行, 盾构推力、扭矩过大等问题, 这些均是液压系统油温上升的重要因素。

预防措施:加强对操控手的控制技术指导, 并增强地面与隧道的配合与沟通, 提高盾构机的工作效率。在掘进过程中应对盾构机出现空载或无掘进速度开机时间进行限制, 要求操控手尽量减少做无用功的开机时间, 既节省用电量, 同时也减少液压系统的发热量。同时, 盾构机一般应采用刀盘正常模式掘进, 控制推进参数千斤顶溢流阀调在30MPa, 泥浆粘度控制在25±2S。

4.5 液压系统中混入空气

在液压回路正常工作时, 当压力油流过节流阀或管路狭窄缝隙地方时, 流速将急剧增加, 压力大幅度下降, 液压系统中产生低于大气压的地方, 系统如有泄漏如接头、液压元件接合面处有松动, 特别是吸油口有松动, 外界的空气就会从这些地方侵入系统。混入液压油中的空气在低压区时会从油中逸出并形成气泡, 当其运动到高压区时, 这些气泡将被高压油击碎, 受到急剧压缩而放出大量的热量, 引起油温升高。

预防措施: (1) 经常检查进油管接口等密封处的密封性, 防止空气进入; (2) 每次换油后要排尽系统中的空气。

4.6 吸油滤网堵塞

油泵的吸油滤网器如果堵塞, 使吸油阻力变大, 以致吸油管路中压力过低, 油泵的吸油腔中油液不能全部充满空间, 出现空穴现象, 从而使温度急剧升高, 造成油温上升。

预防措施: (1) 定期清洗、更换滤油器, 对有堵塞指示器的滤油器, 应按指示情况清洗或更换滤芯; (2) 确保滤芯的性能、结构和有效期都必须符合其使用要求。

4.7 环境温度过高

盾构隧道掘进过程中, 隧道因尚未贯通呈半封闭管状, 需要通风来解决防尘、降温及人员、设备所需要的新鲜空气。如果通风不畅, 则盾构动力设备产生的热量容易滞留在隧道前端, 造成隧道内环境温度过高, 液压系统散热不快, 导致油温升高。

预防措施:目前盾构隧道通风的一般作法是采用压入式通风, 根据隧道长度配置合适的轴流风机和拉链式软风管。

摘要：液压系统在盾构机上起到至关重要的作用, 液压系统的正常与否, 直接关系到盾构工作效率的高低。本文根据施工经验介绍控制盾构液压系统油温的几种措施。

变压器油温监测系统的设计构想 篇3

在我国的电力行业中, 有很多变压器不论是大型还是小型都已经快接近超期运行, 其中有些变压器可能存在安全隐患, 但考虑到经济效益仍让其继续工作。根据不完全统计, 我国变压器出现故障有86%是由于绝缘受到损害、老化而引起的。而造成变压器绝缘损害、老化的因素有很多, 如铁耗、机械损耗、热损耗等。据专家不完全统计, 热损耗造成的绝缘损害、老化占绝大部分。而热损耗又影响油温, 因此, 对变压器油温进行实时监测对变压器的保护具有十分重要的作用。

当今时代, 测试和通讯技术已经很成熟, 如果还是让工作人员现场去检测每一台变压器的油温, 那样既浪费人力又浪费时间, 效率低下。但如果利用温度传感器去检测温度, 然后通过光纤或无线设备传给主机, 这样既节约了人力, 节省了时间, 还能使工作人员有充足的时间去处理数据, 并对变压器的运行状态进行准确的评估, 发现变压器的安全隐患, 使之得到及时处理。

1油温监测流程框图

油温监测流程如图1所示。

2油温监测装置选择

2.1压力式温度计测温

压力式温度计属于膨胀式测温仪器, 如图2所示, 温包中充满了感温的液体或气体, 温包放于变压器油中, 当温度变化时感温物质膨胀导致压力产生变化, 这一变化的压力通过毛细管作用于弹簧管的弹性元件使指针发生偏转, 从而指向被测温度。

2.2热电阻温度计测温

热电阻温度计的原理是导体本身的电阻值与温度的变化存在一定的比例关系。现在市场上用的比较多的就是铂电阻, 铂电阻的抗氧化性好, 测量精度高, 本身电阻值与温度的变化近似成直线关系 (-200~850℃) 。以下是电阻值与温度的关系式:

式中, R为温度为t时的电阻值;R0为0℃时的电阻值, R0=100Ω;m为3.9082×10-3;n为-5.802×10-7;k为4.2735×10-12。

将铂电阻与稳定的电压源及一些元件连接成一个电路, 不同油温下铂电阻的阻值发生改变导致电路中的电压或电流发生改变, 通过电压或电流的改变可以计算出变压器油的温度。

2.3热电偶温度计测温

热电偶温度计 (图3) 是由2种不同材料的导体a和b焊接成的, 2种导体材料一端互相连接, 另一端则与测温仪表相连。互相连接的一端叫测量端, 与仪表连接的一端叫冷端。测量时测量端放于被测物体中或与被测物体接触, 当两端有温差时, 回路就会产生电流, 通过测量该电流的相关数据来得到温度。

由图3可知, 热电偶温度计中有热接点和冷接点2个接点。为了方便安装维护, 热接点置于变压器外壳顶部, 冷接点处于大气当中, T1、T2为2个接点的温度, 两导体的接触电动势Eab是2个接点温差的函数, 通过Eab可得到当前油温。

为了保证测得温度的准确度与可靠性, 测温探头有3个, 分别放在顶部的不同位置, 然后综合3个测量值取平均数。

为了保证冷接点的温度不变以及避免外界温度对测温探头的影响, 测温探头需用隔热罩密封, 隔热罩主要由气凝胶毡制成。气凝胶毡的导热系数极低, 保温性能很好。

通过对以上3种测量方法的了解, 笔者选择了热电偶温度测量装置来对油温进行测量。原因: (1) 和弹性元件的形变以及铂电阻的变化相比, 热电动势的线性度更好。 (2) 由于测温显示电信号, 便于传输, 也有利于集中检测和控制。 (3) 体积小、精度高, 既可以用来测量点的温度, 也可以用来测量壁面的温度。

3V/F转换器

V/F转换器是一个电压控制的振荡器, 即振荡频率随控制电压变化而变化。输出频率F正比于输入电压的瞬时值。V/F转换器与单片机配合使用十分好, 可以通过单片机内部计数器记录脉冲数为C, 利用其内部一个定时器记录时间T, 于是频率F=C/T, 最后通过频率、电压转换关系得到电压值。变压器放置的地方一般都有很多电磁干扰, 而频率信号的抗干扰性很强, 所以频率信号能更好地保护原始信号不受破坏。

4单片机 MSP430F449

I/O口接收到V/F转换器传来的信号并通过采样器采集信号, 然后将其转化为电压信号, 通过单片机处理后在液晶显示屏上显示温度, 另一边通过串行输出端口P2.4把数据发送给主机。图4是MSP430F449部分接口电路图。

5转接器

转接器部分的功能是完成RS-485协议和RS-232协议的转换。它把RS-485通信系统传输过来的信息转换成RS-232标准, 通过RS-232接口传输给PC机。

6通信系统

在系统中通信采用RS-232和RS-4852种通信标准, 其中RS-232通信完成硬件和软件的连接, RS-485通信完成远距离数据的传送。RS-232标准规定, 驱动器允许有2500pF的电容负载, 通信距离将受此电容限制, 另外RS-232属单端信号传送, 存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题, 因此一般用于20m以内的通信。RS-485接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合, 抗共模干扰能力增强, 即抗噪声干扰性好, RS-485最大通信距离约为1219m, 最大传输速率为10Mb/s, 适合远距离传输。

7温度的显示与报警

主机接收到传来的信号后调用温度脉冲转换公式处理成温度后显示, 并与预置温度对比, 如果大于预置温度就会发出报警信号。《配电变压器运行规程》规定变压器的顶层油温限值是95℃, 为防止变压器绝缘加速老化, 一般顶层油温不宜经常超过85℃。因传感器取的是外壳顶部温度, 顶层油温和外壳顶部温度之间有一定的温差, 故设置70℃为报警温度, 如温度传感器传回的温度值大于70℃, 则进行报警和现场处理。

8结语

本文采用了热电偶测温装置, 将测得的电信号转换成抗干扰性强的脉冲信号, 并通过单片机处理后传入主机。由于还没有得到实践检验, 可能存在一些隐藏缺陷没有被发现, 以后会进一步研究完善。

摘要：为了保证变压器连续安全稳定地工作, 就必须确保变压器在一定温度下运行, 而油温是变压器温度的一个重要指标, 如果油温状况不能得到实时监控, 变压器运行异常也就无法及时发现, 因此实时监测油温是非常重要的。通过设计变压器油温监测系统, 为判断变压器是否正常运行提供有力工具。

关键词：变压器,油温,实时监测

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浅谈发动机水温、油温和机油压力 篇4

一、冷却水的温度

我们知道, 发动机的工作循环是在很高的温度下进行的, 燃烧终了的温度可达1 700～2 000℃, 甚至更高;气缸壁200～300℃, 气缸盖内壁和活塞顶部300～400℃;进气门头部300～400℃;排气门头部6 0 0～8 0 0℃。在这样高的温度下, 零件的强度、耐磨性大为降低;正常配合遭到破坏, 机油大量烧损, 润滑条件极度恶化, 显然是无法正常工作的。因此, 发动机必须得到冷却, 这主要是由冷却水完成的。

发动机水温的高低, 标志着发动机的温度, 水温过高 (95℃以上, 一般发动机正常水温为75～95℃) , 气缸套、缸盖外围的冷却水很快沸腾, 水套内生成气泡, 冷却能力大大降低。由于导热不良而形成局部过热, 特别是按冷却水循环方向离散热器远、结构薄弱的部件, 易造成局部变形、裂纹及烧损;造成机油粘度降低, 机油烧损, 发动机各润滑部位油膜破坏, 加速机件磨损, 严重时会造成烧瓦、拉缸等事故。发动机温度过高, 还会使喷入气缸中的燃油提前燃烧, 压缩力不足, 功率下降。零件受热可能发生卡滞现象, 轴承的工作能力也大大降低等一系列不良后果。

由此可见, 发动机必须得到可靠的冷却。但是过分冷却, 使发动机温度过低 (60℃以下) , 也会产生以下不良后果:

1) 润滑油粘度变大, 流动性差, 运动零件摩擦阻力增大。

2) 由于零件温度过低, 热量损失增加, 燃烧过程恶化;并且容易在燃烧室内形成积炭, 造成活塞环胶结等现象, 压缩力不足, 发动机功率下降。

3) 水温过低, 会造成零件磨损加剧, 主要是缸套的磨损。经试验气缸壁温度为5 0℃时, 气缸的磨损比在100℃时增加8倍以上。其主要原因是: (1) 发动机温度低, 柴油燃烧中形成的水蒸气就会凝结于缸壁上, 燃烧中产生的酸性氧化物溶解于水, 生成酸 (即硫酸) , 粘附于气缸壁上, 使气缸产生强烈的酸腐蚀。 (2) 发动机温度低, 柴油不完全燃烧, 沿缸壁流入油底壳, 冲刷了缸壁润滑油膜, 加速零件磨损。

在使用中, 如发现水温表读数过高时, 可调整保温装置, 停止工作, 找出原因予以排除。

二、机油温度

粘度是机油的一项重要指标。只有采用粘度合适的机油, 才能在摩擦表面间形成油膜, 以保证机件的良好润滑;并带走摩擦而生的金属屑末, 冷却那些无法靠水或气流冷却的一些零件 (如活塞、轴承) 。润滑油的冷却能力, 并不单纯依赖于它的导热性等性质。而主要是靠通过摩擦表面的机油流量。粘度过小, 则机油易从配合间隙流失。因此保持机油合适的粘度是极其重要的。而粘度主要是受温度的影响。所以保持正常的油温是保持机油粘度的重要条件。

保持正常的油温, 对采用反作用离心式滤清器的发动机来说更为重要。因为, 滤清效果主要决定于转子的转速。只有达到足够的转速 (5 500～6 500r/m i n) , 才能有较大的离心力, 使机油中的杂质由于离心力的作用被抛向转子内壁, 沉积在转子内壁上, 起到滤清作用。而通过转子的机油的粘度和压力, 对转子转速影响很大, 所以机油温度对转速起很大影响。

一般柴油发动机的机油正常温度为7 0～9 0℃。油温过高, 主要是由于散热不好或着不能散热, 润滑油供应不足, 油质低劣所致。若发现油温过高, 要找出原因及时排除。

三、机油压力

机油压力必须足以克服各管道的阻力, 才能将机油可靠的供应到所需要的各个地方去。机油压力对于零件的润滑状况影响较大, 过高、过低都会引起配合件, 特别是主轴瓦、连杆瓦及各轴承、铜套润滑、冷却不良, 造成剧烈磨损, 甚至烧坏及更严重的事故。

对于有反作用离心式滤清器的发动机来说, 机油压力与转子转速关系极大, 要良好的滤清机油, 也必须保持一定的机油压力。

机油压力过高的原因有: (1) 机油粘度过大, 机油型号选择不合适, 发动机温度过低。 (2) 润滑油路堵塞或机油压力表失灵。压力表以后油路和回油阀油路, 由于机油脏, 使其堵塞, 压力增高。 (3) 回油阀压力调整过高, 使主油路压力控制的过高。或回油阀卡死, 失灵, 不回油使压力增高。 (4) 安全阀不严, 开启压力低, 长期使部分机油不经粗滤器, 即进入主油道, 增加主油道压力和流量。

机油压力过低的原因有: (1) 机油粘度过低, 发动机温度过高, 油底壳机油量不足。 (2) 机油泵严重磨损间隙过大或吸油滤网堵塞。机油泵垫损坏渗漏机油, 使其供油不足。 (3) 发动机主轴承、连杆轴承、凸轮轴及轴套等润滑部位磨损, 间隙增大, 润滑油渗漏过多。回油阀钢球与阀座磨损, 封闭不严, 漏油。回油阀弹簧弹力减弱或折断。 (4) 机油集滤器、机油滤清器或机油油道堵塞。机油油道或油封漏油。发动机一般正常机油压力为147～392 kPa。

油温变化 篇5

由于减速箱高温使润滑油粘度降低甚至变质, 使齿轮、轴承上的润滑油膜破坏, 降低了润滑油的润滑作用, 是轴承和齿轮损坏的主要原因, 润滑油的高温使油封的唇部温升超出橡胶的耐热极限, 唇部硬化表面发生龟裂, 是油封失效的主要原因, 减速箱的高温通过联接轴传导至主电机, 使电机轴承润滑脂失效, 给设备造成极大的安全隐患。

2 冷却循环系统的设计与应用

为解决高温对设备的不良影响, 本设计采用冷却循环系统, 在不动设备主体, 保持原设备功能的状况下, 外加冷却循环系统, 通过油温控制装置, 使温度可控可调, 灵活控制减速箱油温, 解决了减速箱高油温的问题。

2.1 系统的主体结构

它是由减速机壳体、动力输出轴、传感器、阀门、过滤器、油泵、温度表、压力表、润滑油循环管线、板式换热器、温控阀、冷却水循环管线、冷却水进口和冷却水出口连接而成。

2.2 系统的设计实施

在减速机壳体的上端有动力输出轴, 在减速机壳体的底端安装着传感器, 传感器与温控阀连接;温控阀安装在板式换热器下端的冷却水循环管线上, 在温控阀的下边安装着阀门, 阀门的下边有冷却水进口, 在板式换热器的上端安装着冷却水循环管线, 在冷却水循环管线上有阀门和冷却水出口。减速机壳体的底端中间润滑油循环管线与板式换热器的上端连接, 并在润滑油循环管线上安装阀门、过滤器、油泵、温度表、压力表;减速机壳体的上端润滑油循环管线连接在板式换热器的下端, 形成循环的冷却系统。

对减速箱增加润滑油循环管线、冷却水循环管线、齿轮油泵和板式换热器, 直接对润滑油进行冷却, 在润滑油循环管线增加温度表、温控开关, 通过温控开关的设置来调节冷却管线上的阀门, 从而达到控制润滑油的最佳温度, 保证轴承和齿轮的润滑效果, 防止油封失效和主电机温度升高, 在冷却水循环管线及减速箱上安装压力表, 确保新的系统正常运行。

1.减速机壳体;2.动力输出轴;3.传感器;4.阀门;5.过滤器;6.油泵;7.温度表;8.压力表;9.润滑油循环管线;10.板式换热器;11.温控阀;12.冷却水循环管线;13.冷却水进口;14.冷却水出口

具体实施方式如图1所示:在减速机壳体的上端有动力输出轴, 在减速机壳体的底端安装着传感器, 传感器与温控阀连接;温控阀安装在板式换热器下端的冷却水循环管线上, 在温控阀的下边安装着阀门, 阀门的下边有冷却水进口, 在板式换热器的上端安装着冷却水循环管线, 在冷却水循环管线上有阀门和冷却水出口;在减速机壳体的底端中间由润滑油循环管线与板式换热器的上端连接, 并且在润滑油循环管线上安装着阀门、过滤器、油泵、温度表、压力表;减速机壳体的上端由润滑油循环管线连接在板式换热器的下端。

3 油温自动控制装置电路部分

本系统通过传感器检测减速机壳体的温度, 将输出信号传递给油温控制装置, 通过油温控制装置来调节冷却管线上的阀门, 确保冷却循环系统的运行;温度控制装置使减速箱的油温可控可调, 使设备润滑油达到最佳状态。

1.ST———温度控制器;2.KA———温度高限中间继电器;3.KM———温度高限接触器;4.YA———冷却系统电磁阀;5.HL1———电源指示;6.HL2———温度高限位指示;7.HL3———故障指示;8. (19、20;8、12;) 点———温控器常开触点;9. (16、18) 点———温控器常闭触点;10. (22、23、24) 点———外接传感器

温度自动控制电路如图2所示, 当减速箱油温升到设定高限温度时, 传感器将检测的减速机壳体温度高限信号输出, 温控器接到高限信号, 如图 (19、20;8、12) 常开触点闭合, ST常开点闭合, (16、18) 常闭触点断开, 中间继电器KA、接触器KM得点, 冷却系统电磁阀YA得电, 冷却温控阀门动作, 电路设计高限动作, 阀门打开, 进入冷却循环状态;当油温降到温度设定下限时, 传感器输出低限信号, (16、18) 常闭触点闭合, (19、20;8、12) 常开触点断开, ST常开点断开, 中间继电器KA、接触器KM点断电, 冷却系统电磁阀YA断电, 电路设计低限动作, 冷却循环系统关闭。

减速箱的油温自动控制装置根据传感器对减速机壳体温度的检测输出信号, 实现了对冷却循环系统的控制, 使减速机的油温可控可调, 达到了自动控制冷却循环系统运行的目的。

4 效果评定

本设计采用冷却循环系统和温度自动控制装置, 实现了自动控制减速箱油温的目的。减速箱油温在高限时运行冷却循环系统, 增强了润滑油的润滑作用, 减少了减速箱油温对轴承和齿轮的损坏以及对电机轴承润滑脂的影响, 大大降低了设备的安全隐患, 减少了设备备件的更换频次;温度自动控制装置的改进, 使温度可控可调, 灵活方便, 各方面满足了运行要求, 降低了生产成本, 对于增强市场竞争能力, 促进企业持续发展具有重要意义。

摘要：由于系统的减速箱高温使润滑油粘度降低甚至变质, 使润滑脂失效, 给设备造成安全隐患。为解决这一问题, 通过利用冷却循环系统降温;并对温度自动控制装置改进, 使温度可控可调。解决了高温对减速箱润滑油的影响, 效果明显。

油温变化 篇6

1 接地变压器直流电阻判定方法

铭牌数据:型式为SJD9-400/10.5;额定容量为400 k VA;额定电压为10 500±5%/400 V;联接组别为Zn Yn11;制造号为11117。直流电阻试验的出厂数据如表1所示。

由于接地变压器设计的特殊性, 不能执行《规程》中直流电阻不平衡度的要求, 所以, 只能将其换算到同一温度下作比较。油温变是判断接地变压器直流电阻是否合格的唯一方法, 所以, 测量接地变压器油温的真实性是十分重要的。按规定, 充油设备应以测量顶层油温为准。在做交接试验时, 准备了温度计、变压器油, 先拆除接地变压器对外的一二次引线, 将接地变压器的测温孔拧开倒入变压器油, 把温度计放在测温孔内, 然后开始测量高压侧电阻 (共5个分接、线间直流电阻) , 测量的油温为10℃, 试验数据如表2所示。

依照《规程》的要求, 不同温度下的直流电阻按式 (1) 换算, 即:

式 (1) 中:R1, R2为在温度t1, t2时的电阻值;T为计算用常数, 铜导线取T=235.

利用式 (1) 将交接试验中油温为10℃的值换算到油温为35℃时的出厂温度值, 换算数据如表3所示。

用油温为35℃时的换算值与出厂值相比, 其偏差Δt%比值如表4所示。

注:相比偏差Δt%= (换算值-出厂值) /出厂值×100%.

从表4中可以看出, 相比偏差Δt%的变化率在0.66%~0.89%之间。按《规程》规定, 交接数值与出厂值在同一温度下相比, 其偏差Δt%不应大于2%, 即认为合格, 所以, 该接地变压器直流电阻值符合规程要求, 可以投入运行。

2 油温误差影响分析

在计算过程中发现, 油温对直流电阻换算结果的影响很大。以表4为例, 如果测量油温低于实际油温1℃时, Δt%增加0.413%;如果测量油温低于实际油温2℃时, Δt%增加0.826%;如果测量油温低于实际油温3℃时, Δt%增加1.243%;如果测量油温低于实际油温4℃时, Δt%增加1.658%.

由此可知, 油温与相比偏差Δt%成正比, 油温误差大, 相比偏差Δt%变化也大。正确测量油温也很重要, 将温度计放在变压器上面或用其测量环境温度, 这些做法都是不可取的, 会在换算中增加误差, 并没有真正测量到绝缘内的真实油温。每次测量时, 要尽量使油温相近, 以便换算至同一温度下作比较和分析, 从而减少重复试验和油温影响的偏差, 为设备的安全运行提供可靠的保证。

3 结论

综上所述, 生产厂家应如实记录每一台变压器的真实油温, 以便与历年数据作比较, 为设备留下原始基数。由于该接地变压器的特殊性, 在现场试验时, 要正确测量油温, 以保证换算数据的真实性和可靠度。油温是判断接地变压器直流电阻是否合格的唯一方法, 而测量温度要以顶层油温为准。

参考文献

油温变化 篇7

1 加油机检定中油温测量常见问题分析

受到主客观等多种因素的影响, 技术人员在检定加油机过程中, 还存在一些问题。只有对这些问题进行分析, 才能更有针对性的采取解决措施, 不断提高加油机检定中油温的测量水平。以下具体分析加油机鉴定中油温测量的常见问题。

(1) 在检测过程中存在常识方面的错误。根据大量的实践和判断, 检定人员在检测过程中的常识性错误较多, 导致量器内油温的测量存在一定的误差。由于在正式检定前, 需要对量器进行润灌处理。因此量器内的温度比出口油温度更高, 不存在比出口油温度还小的情况。这种情况主要出现在新从事检定工作或文化水平较低的工作人员身上, 对此需要提高工作人员的文化水平。

(2) 测量器内的油温检测方法存在问题。技术人员在检定测量器内的油温时, 需要遵循一定的检测方法, 这样才能保证检测结果符合标准要求。调查检定人员的检查方法表明, 在检测过程中使用的是3 cm的玻璃温度计, 再在液位管上端挂上温度计, 温度计上必须挂上铁钩子, 在液体管里面悬挂温度计的测温段, 无法向量器内部深入。这种测量方法存在弊端, 只能对液位管里面的油温进行测量, 无法对量器内油温进行反映。

(3) 无法正确测量和理解出口油温。根据实际工作经验, 有些加油站管理人员认为加油站出现污油情况主要是由于出口油温测量位置和方法存在问题。加油站管理人员认为正确的测量方法是在油罐取样, 再将待测样品倒入量筒, 再在油品中插入温度计进行测量。采用这种方法检测的温度值准确率高, 保证出口油温度值符合标准要求。很多从事专业检定的工作人员并不认同管理人员的说法, 但是也无法研究出正确的做法。同时, 在测量中, 检定人员对出口油温检定时, 如果在测量金属壁上紧靠温度计侧两端, 导致的结果就是无法得到准确的测量结果。

2 加油机检定中油温测量对策探析

以上主要分析了技术人员检定加油机过程中存在的问题。在此基础上才能有针对性的采取可行性措施, 并制定科学合理的方案实施, 保证整个检定过程顺利进行, 同时保证检定质量符合标准要求。以下主要探析加油机检定中油温测量对策。

(1) 避免检测过程中出现常识错误。如果技术人员由于常识问题出现任何错误, 都需要引起相关工作人员的重视。在具体操作中, 可以选择具有丰富经验和优秀的检定人员按照量器油温和出口油量的关系进行鉴定, 同时技术人员需要对周围环境因素进行综合考虑, 并综合判断量器内油温, 从而确定最后的检定结果。

(2) 采用正确的方法检测测量器内的油温。测量器内油温的检测方法直接关系到检测质量。如果检测方法影响检测质量, 技术人员需要分析出现问题的原因, 解决这一问题。具体来说, 技术人员可以增加细铁丝的长度, 使其到达量器内的中部位置。在此基础上经过大约4分钟多, 再读取量器内的油温, 此时液面不向测温段露出, 再快速准确地读取标高值进行准确记录。

(3) 对出口油温度进行科学化的测量。在计量和测定加油机过程中, 正确的做法是采用变化器测量出油体积。为了保证体积对应的一致性, 需要的油品要经过加油机流量测量变换器, 但是对这个温度的测算难度很大。因此对油枪出口位置的油温需要进行代理。因此技术人员可以采用出口油温进行测算。根据检定原理, 流量测量变换器和油枪间隔一个软管的距离。油品从流量测量变化器向油枪流动经过的变化过程较小。因此通过枪出口处的温度计算对流量测量变化器的油温测量有一定的代替作用, 可以会达到良好的检定结果。

3 总结

综上所述, 加油机油温检定中对油温的测量是一项重要的工作环节, 技术人员必须遵守各项规章制度, 严格按照技术规范和工作流程操作, 保证每一个环节都能落实到位, 任何一个环节都不能出现疏忽, 在此基础上才能保证测量工作的顺利开展。同时提高测量工作的准确性, 避免整个运作过程中出现不必要的麻烦。文章首先分析加油机检定中油温测量常见问题, 再探析加油机检定中油温测量对策, 希望通过本文的研究对加油机检定中油温测量水平的提高有所帮助。

参考文献

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[2]袁立波.加油机检定中油温测量常见问题分析与探讨[J].中国计量, 2010, 11:106~107.

[3]秦其仁.加油机检定中温度测量的作用探讨[J].无线互联科技, 2014, 07:127+201.

[4]彭春生.加油机检定中的油温测量问题思考[J].低碳世界, 2016, 07:224~225.