10个热成像检测液压系统的典型位置方法（故障排查）

‌红外热像仪是对液压系统进行定期可靠性测试的最佳工具之一，在排查发热、速度和压力问题时也具有重要价值。

在任何液压系统中，部分管路的温度会等于、高于或低于油箱内的油温，关键在于明确哪些管路应处于冷却、温热或高温状态。

如果在系统正常运行时进行检测，即可建立参考基准。通过定期执行以下测试，通常可在故障部件导致机器停机前发现问题。

典型液压系统的原理图如图 1 所示，图中圆圈标注的字母表示系统中应用红外热像仪拍摄和记录的点位。

图1 典型液压系统原理图

1. 检查吸油管路和壳体泄油管路

通过记录图 1 中 A 点和 B 点的温度，检查泵的吸油管路和壳体泄油管路。A 管路中的油液温度应非常接近油箱内的油温。从壳体泄油管路（B 点）流出的油液是绕过泵内部元件的油液：大多数柱塞泵会旁通最大泵排量 1-3% 的油液，叶片泵旁通的油液可能高达额定最大排量的 5%。对于一台 113.6 升 / 分钟（30 加仑 / 分钟）的柱塞泵，该管路中的油液量应为 3.8 升 / 分钟（1 加仑 / 分钟）。由于这些油液未参与有用功，因此在绕过内部柱塞时会产生热量，该管路的温度当然会高于通过吸油管路进入泵的油液温度。

吸油管路和壳体泄油管路的温度如图 2 所示：进入泵的油液温度为 52.2℃（126℉），而壳体泄油管路中的油液温度为 57.2℃（135℉）。随着泵的磨损，旁通量会增加，导致壳体泄油管路的温度升高。

如果一个月后再次检查泵时，壳体泄油管路的温度为 62.8℃（145℉），则表明泵已严重磨损，此时应通过在管路中安装流量计来检查流量。如果流量达到或超过泵最大排量的 10%，即 11.36 升 / 分钟（3 加仑 / 分钟），则应更换泵。

图2 显示吸油和壳体排油温度的图像

在上述示例中，3.8 升 / 分钟（1 加仑 / 分钟）的流量表明泵已严重磨损。由于不同泵制造商的壳体泄油流量可能不同，因此关键是在泵较新时进行初始温度检测以建立参考基准，同时建议在壳体泄油管路中永久安装流量计。

2. 检查排气阀回油箱管路的温度

检查图 1 中 C 点排气阀回油箱管路的温度。排气阀的作用是在泵首次启动时自动排出管路中的空气，这类阀最常见于泵安装在油面以上的系统中。

一旦空气被排出且液压压力达到弹簧设定值（约 82.7 千帕（12 磅 / 平方英寸）），阀就会关闭。该阀尺寸相对较小，只能处理 7.6 升 / 分钟（2 加仑 / 分钟）的流量。在大多数系统中，泵的排量高于 7.6 升 / 分钟，尽管泵的全部排量通常无法通过该阀，但如果阀故障处于开启状态，就会产生热量，这会导致油温升高，并使执行元件动作变慢，尤其是在使用小排量泵的情况下。

图3 排气阀

3. 检查溢流阀回油箱管路的温度

检查图 1 中 D 点溢流阀（RV）回油箱管路的温度。在使用压力补偿泵的系统中，溢流阀弹簧的设定压力应比补偿器设定值高 1.72-2.07 兆帕（250-300 磅 / 平方英寸）。溢流阀的作用是在补偿器阀芯无法移动并将泵排量减小至接近 0 升 / 分钟输出时提供流道。溢流阀的回油箱管路温度应处于环境温度。

在图 4 中，回油箱管路温度为 37.6℃（99.7℉），远低于油箱内的油温。如果该管路发热，则可能是泵补偿器阀芯未能移动、溢流阀卡滞在部分开启状态，或设备操作人员将补偿器设定值调至高于溢流阀设定值。

图4 显示溢流阀油箱管路温度的图像

4. 检查单向阀回油箱管路的温度

如图 1 原理图所示，单向阀（CV）通常用于过滤和冷却回路。单向阀的作用是保护热交换器免受高压冲击，其弹簧额定压力通常为 0.45-0.69 兆帕（65-100 磅 / 平方英寸）。如果冷却器为空气冷却式，其内部管道可能会被污染物堵塞；

此外，如果设备在油液冷态时启动，系统中会产生较高的阻力。在这两种情况下，当达到弹簧设定压力时，油液会流过单向阀。正常运行时，回油箱管路（E 点）的温度应处于环境温度。在图 5 中，单向阀回油箱管路的温度为 61.1℃（142℉），表明冷却器管道很可能已被污染。

图5 显示单向阀油箱管路温度的图像

5. 检查热交换器的进出口油温

检查热交换器（HE）的进口（F 点）和出口（G 点）油温，这两条管路之间应有明显的温度差。当油液流过空冷式冷却器的管道时，油液中的热量会传递给空气，根据冷却器的尺寸，预计会有 2.8-5.6℃（5-10℉）的温差。

在图 6 中，进口油温为 47.2℃（117℉），出口油温为 42.8℃（109℉），这是可接受的。如果温差减小，可能意味着冷却器翅片和芯体脏污或内部管道被污染。使用空气软管清洁翅片时需小心，避免翅片弯曲。对于水冷式装置，温差通常会大得多，尤其是在使用冷冻水的情况下，还应记录进出水温度，以便将来进行故障排查。

图6 显示进口（左）和出口（右）油温的图像

6. 检查蓄能器自动卸荷阀回油箱管路的温度

检查自动蓄能器卸荷阀（EDV）回油箱管路的温度（H 点）。系统运行时，电磁阀通电，使阀移至关闭位置，在这种情况下，主油路的流量将被阀阻断并返回油箱，该管路的温度应处于或接近环境温度。

注意图 7 中阀回油箱管路的温度为 62.8℃（145℉），表明阀卡滞在开启状态或电磁阀已失效。

图7 显示蓄能器自动卸荷阀油箱管路温度的图像

7. 检查过滤器底座和滤芯壳体的温度

如图 1 原理图所示，滤油器（RF）通常带有内部旁通单向阀，该单向阀的作用是在滤芯被污染时为油液提供流回油箱的通道，以防止滤芯损坏。应将过滤器底座的温度与滤芯壳体的温度进行比较，当滤芯堵塞时，壳体温度会低于底座温度。尽管许多滤油器都有可视的污染报警器来指示滤芯状态，但不应依赖这些报警器，因为它们随着时间的推移容易失效。

8. 检查手动阀回油箱管路的温度

检查手动阀（MDV）回油箱管路的温度（J 点），该阀用作手动蓄能器卸荷阀，系统停机时应将其打开，以确保蓄能器（ACC）中的受压油液泄放至 0 兆帕（0 磅 / 平方英寸），这在系统关闭时 EDV 阀故障关闭的情况下提供了安全备份。该阀的回油箱管路在运行时温度应接近环境温度。在图 8 中，手动阀回油箱管路的温度为 37.4℃（99.3℉），表明阀处于关闭状态。

图8 显示手动阀油箱管路温度的图像

9. 检查蓄能器壳体的温度

检查蓄能器壳体顶部（K 点）和底部（L 点）的温度，蓄能器下半部分的温度应高于上半部分，热量由油液流入和流出壳体时的摩擦产生。对于皮囊式蓄能器，橡胶皮囊会被压缩到壳体的顶部，当系统压力下降时，皮囊会膨胀并将油液挤出蓄能器。如果上下温度几乎相同，则表明干燥氮气预充压力已泄漏、预充压力高于泵补偿器设定值或皮囊已破裂。活塞式蓄能器的温差比皮囊式更大。

图9 蓄能器的下半部分（左）温度应高于上半部分（右）。

10. 检查油箱内的油温

最后，检查油箱内的油温（M 点），视镜中通常装有温度表。随着时间的推移，视镜可能会变色，或温度计可能会失效。为了获得一致的油温读数，可在油箱侧面做一个标记或画一个目标，这样每次都可以在同一位置检查油温。

尽管本文重点介绍了可在动力源上进行的温度检查，但通常还会有其他压力控制阀、方向阀和手动阀位于远离动力源的位置，机器附近也可能使用额外的蓄能器。

执行这些测试有助于在问题变得严重之前发现问题，如果机器确实发生停机，记录的信息将在对系统进行故障排查时具有重要价值。