自制液压泵站确保液压系统油冲洗的清洁度

1前言

　　轧机液压管道的油冲洗是轧机液压管道安装的一个重要环节，其施工质量的好坏，直接关系到液压泵、液压控制阀、液压缸(马达)等液压元件和设备的安全运行和使用寿命，同时还关联到设备整体运行效率。

2轧机液压管道安装油冲洗原理

　　将原材料管材、管件等(包括短接材料)先在专业酸洗厂经脱脂、酸洗、中和、钝化、干燥、涂油封闭处理后再运至施工现场进行焊接安装，并在阀台前对P、T、Y管路进行短接，在液压缸(液压马达)前进行管路短接形成冲洗回路，利用自制的油冲洗泵站组，注入工作液压油，经过循环往复冲洗，达到洁净等级。

3工艺流程图

　　工艺流程图如图1所示。

4冲洗参数的设定

　　4.1冲洗流量

　　首先介绍一个重要参数：雷诺数(用符号Re表示)，是表征流体流动特性的一个参数，是流体流动时的惯性力和粘性力(内摩擦力)之比。雷诺数小，意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位，流体各质点平行于管路内壁有规则地流动，呈层流流动状态。雷诺数大，意味着惯性力占主要地位，流体呈紊流(也称湍流)流动状态，一般管道雷诺数Re<2300为层流状态，Re=2300～4000为过渡状态， Re>4000为紊流状态，因此雷诺数的大小决定了粘性流体的流动特性。Re=pVL/v，p为流体的密度，V为流体的平均速度，L为过流端面的周长又称为湿周(圆管满管流时：L-管道内径)。v为油液的运动黏度;

　　管路中的冲洗流速应使油液能够呈紊流状态。介质在内开发应用壁光滑管中流动，形成紊流的最小流速为：

　　V=0.4v/d

　　式中：V为管道中油液的流速;v为油液的运动黏度;d 为管道内径。

　　循环冲洗应以循环回路中的最大管路内径计算最小流速。依此公式计算出的管道流速，其雷诺数Re大约在4 000 左右。此外油液的运动黏度随温度的上升而急剧下降，此时管路中的油液流速与形成紊流的最小流速相差越来越大，紊流加剧，管路的冲洗效果越好。因此管路循环冲洗应连续进行，循环冲洗的油温不宜过低，应稳定在50℃～55℃左右。

　　4.2管路冲洗压力

　　管路中的冲洗压力应满足冲洗泵站的额定压力大于管道阻力，使冲洗泵站的输出流量达到最大值。在冲洗循环开始后，逐渐升高冲洗泵站压力，当压力到一定值后将出现冲洗泵站压力不能再升高的现象， 此时的泵站压力取决于管道阻力。圆管内流动的液体，由于克服黏性力而引起的压力损失，称为沿程损失△p，

　　式中：λ为沿程阻力系数，它是雷诺数Re和相对粗糙度A/d的函数;L为圆管的沿程长度;d为圆管内径;v为管内平均流速;D为介质密度。

　　当Re<2300时为圆管层流，λ=64/Re。液压管路均为无缝冷拔管，属于水力光滑管。水力光滑管区;当3 000 管路循环冲洗中，除了沿程阻力损失还应考虑局部阻力损失，但沿程损失占绝大多数，故通过沿程损失的计算，再加上一定的系数就可确定管路中的冲洗压力。

　　4.3管路冲洗温度

　　油液在流动过程中因为压差损失会产生热量，由此引起油温上升。因此在循环冲洗过程中，一般不需要对油液进行加热，仅依靠油箱管路散热和系统冷却器冷却就可以在较理想的温度达到热平衡，从而达到好的冲洗效果。系统发热量一般通过以下公式进行计算。

　　压差损失的发热功率：pH=QAp=CQpAT

　　冲洗回路油液温升：AT= Ap/Cp

　　式中：pH为压差损失的发热功率;Q为回路流量;Ap 为管路压降;C为介质比热;D为介质密度;AT为冲洗回路油液温升。

　　4.4冲洗回路的组成

　　冲洗回路要根据冲洗泵站的能力进行设计。总的原则是：回路宜少勿多，管路冲洗顺序由近到远，大管进小管出。一般情况下冲洗泵站的压力越高，冲洗回路中允许串联的管路越长;冲洗泵站的流量越大，冲洗回路中允许并联的回路越多。此外冲洗回路中还要设置过滤器及检测点，检测点应设在总回油过漶器前。

　　自制泵站组的回路组成为将大流量冲洗泵组的供油主管与系统泵站的T管相连，把P、Y管并联后接入冲洗泵站回油过滤器，并在过滤器前装在线检测口。将中小流量泵组的主给油管与A供油集管相接，将B集油管与泵组回油过器相接，并在回油过滤器前装在线检测口。泵组回油过滤器最好为双级过滤器，一级采用10～20ym滤芯;二级采用3～ 5ym滤芯。过滤器选型就满足过滤最大流量要求。由泵组最大额定流量修正确定。油箱容积按充满管路后还有一定液位，以及考虑散热进行计算确定。并要安装检修孔、空气滤清器、加热器、冷却器、液位计、放空阀等。

　　在泵组供、回油临时管处安装高压球阀，在球阀与过滤器之间安装数显流量计，在球阀与系统管路连接的临时管路安装打压接口，通过软管、球阀与打压泵相连。

5结束语

　　液压管道的循环冲洗对液压系统以后能否持续稳定的运行，具有非常重要的作用，必须严格设定各种冲洗参数，选择合适的冲洗设备，保证冲洗效果。