摘 要：液壓彈簧機(jī)構(gòu)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)液壓機(jī)構(gòu)）具有操作功大、可靠、噪音低等諸多優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)獲得了廣泛應(yīng)用。我國(guó)地域廣大幅員遼闊，差異很大，特別是東北以及西部等區(qū)域，環(huán)境惡劣，這對(duì)于電網(wǎng)的可靠運(yùn)行提出了更高的要求。由于液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)屬于液壓系統(tǒng)，環(huán)境溫度對(duì)其有重大的影響，本文將根據(jù)對(duì)這些影響進(jìn)行探討并提出我們的解決方案。

關(guān)鍵詞：環(huán)境溫度；液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)；加熱器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.234

1 概述

在我國(guó)特別是在東北以及西北，冬天的正常溫度為-30度，極限可以達(dá)到-40度。而我們?cè)诟邏洪_(kāi)關(guān)設(shè)備上，其運(yùn)行的環(huán)境溫度范圍為：-25-+40度。

2 溫度對(duì)液壓油的影響

（1）低溫使液壓油粘度變大，粘度過(guò)高，油泵的自吸能力下降，液壓系統(tǒng)壓力損失增大。一般認(rèn)為，當(dāng)粘度>=1000mm2/s時(shí)，液壓系統(tǒng)不能正常工作，粘度>=2000mm2/s時(shí)，液壓系統(tǒng)不能正常啟動(dòng)。

（2）低溫使油品中的水分凝固，凝固附著在液壓閥的零件、濾油器等的表面上，可能導(dǎo)致液壓閥卡死，濾油器堵塞。低溫使液壓系統(tǒng)里的橡膠密封圈材料收縮，硬化等，降低密封圈性能甚至導(dǎo)致密封圈失效。

環(huán)境溫度對(duì)于液壓機(jī)構(gòu)的影響主要在兩方面。第一，低溫會(huì)影響操作機(jī)構(gòu)的輸出機(jī)械特性，影響到開(kāi)關(guān)的分合閘時(shí)間，速度等參量。第二，低溫會(huì)影響機(jī)構(gòu)的使用壽命。測(cè)量對(duì)比：

工廠測(cè)試數(shù)據(jù) 環(huán)境溫度：21゜

合閘 .E01 A：45.0ms B：45.5ms C：47.0ms

分閘 .E01 A：37.0ms B：37.5ms C：37.0ms

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)：環(huán)境溫度：-15゜

合閘 E01 A：55.0ms B：56.0ms C：57.0ms

分閘 E01 A：38.0ms B：38.5ms C：38.0ms

從上面的數(shù)據(jù)，在同樣的開(kāi)關(guān)在不同的環(huán)境下，測(cè)量結(jié)果有巨大的差異。

3 溫度對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備操動(dòng)機(jī)構(gòu)壽命的影響

在大多數(shù)的液壓機(jī)構(gòu)生產(chǎn)廠家的說(shuō)明書(shū)中，一般一天允許液壓機(jī)構(gòu)補(bǔ)壓的次數(shù)不大于10次。其運(yùn)行的環(huán)境溫度為-25゜-40゜，若環(huán)境溫度<=-25゜時(shí)，其內(nèi)部密封圈會(huì)收縮，補(bǔ)壓次數(shù)會(huì)更加頻繁。在開(kāi)關(guān)未進(jìn)行任何操作的狀態(tài)下，其電機(jī)的壽命將大大縮短。

4 應(yīng)對(duì)低溫的解決方案

解決低溫環(huán)境對(duì)液壓機(jī)構(gòu)的影響，最好的辦法是機(jī)構(gòu)加熱。每一個(gè)操作機(jī)構(gòu)都有一套加熱系統(tǒng)，其功能是對(duì)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱，防止潮氣進(jìn)入。其功率一般在50W左右，但其加熱的溫度和效果無(wú)法達(dá)到效果。

為了解決低溫對(duì)液壓機(jī)構(gòu)的影響，我們進(jìn)行了研究，我們利用原有控制系統(tǒng)，并進(jìn)行改造，重新設(shè)計(jì)加熱器，并考慮加熱器的空間布置，進(jìn)行該試驗(yàn)：

（1）在液壓機(jī)構(gòu)箱內(nèi)，加裝500W加熱器，在不同環(huán)境溫度下機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的平衡溫度。

（2）確定在不同溫度下，機(jī)構(gòu)箱平衡溫度在15゜以上所需的加熱器的功率。所需的物料為：500W/700W/1000W加熱器，封閉機(jī)構(gòu)箱。試驗(yàn)設(shè)備：溫度試驗(yàn)箱，溫濕度控制器，溫度傳感器。試驗(yàn)的狀態(tài)如下圖：

把封閉的機(jī)構(gòu)箱放入保溫箱，溫度傳感器置于機(jī)構(gòu)箱中心，控制溫度投入溫度15゜，切斷溫度20゜。每30分鐘記錄一次溫度值，若連續(xù)溫度值穩(wěn)定，則認(rèn)為其達(dá)到平衡溫度。根據(jù)實(shí)際測(cè)試的平衡溫度，來(lái)確定調(diào)整所投入的加熱器功率。試驗(yàn)結(jié)果如下：

從試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及具體的運(yùn)行的結(jié)果來(lái)看：

（1）加熱器500W型號(hào)的可以運(yùn)行在-20゜的環(huán)境溫度中，液壓機(jī)構(gòu)能夠正常保壓，不會(huì)頻繁起動(dòng)。

（2）加熱器700W型號(hào)，可以運(yùn)行在-15゜的環(huán)境溫度中，液壓機(jī)構(gòu)有良好的機(jī)械性能。

（3）加熱器1500W，可以運(yùn)行在-40゜的環(huán)境溫度中，液壓機(jī)構(gòu)有良好的機(jī)械性能。

5 結(jié)論

在不同狀態(tài)下，我們可以根據(jù)實(shí)際的環(huán)境溫度需求，來(lái)調(diào)整加熱器來(lái)滿(mǎn)足運(yùn)行的條件。但，我們也要考慮到其中的一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，功率越大的加熱器，其穩(wěn)定性以及可靠性需經(jīng)過(guò)驗(yàn)證。我們建議采用多個(gè)小功率，分散布置的方法，來(lái)保證機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部的溫度平衡與穩(wěn)定。當(dāng)然，每個(gè)開(kāi)關(guān)生產(chǎn)廠家所使用的液壓操作機(jī)構(gòu)以及機(jī)構(gòu)箱的大小也會(huì)有差異性，其測(cè)量與設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)會(huì)有所不同，但仍可以參考類(lèi)似的方法。

參考文獻(xiàn)：

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[2]丁祖榮.流體力學(xué)[M].高等教育出版社.

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作者簡(jiǎn)介：洪文福（1980-），男，福建南安人，本科，工程師，研究方向：電氣自動(dòng)化控制。endprint