液压式轨枕螺栓扳手油温过高的对策

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1、液压式轨枕螺栓扳手油温过高的对策冯耀军南宁铁路局工务检测所广丙南宁530029摘要：液压式轨枕螺栓扳手在连续使用时，油温高是通病，木文主要分析油温升高的原因，提出解决的方法。关键词：液压；扳手；油温高；原因；对策引言铁路上的钢轨和砼枕，通过轨枕螺栓联接成稳定的轨道结构，并达到相应的技术标准后，才能安全开行列车。铁路上每公里有6000〜7000颗轨枕螺栓，一般松紧轨枕螺栓使用的设备有:机械式的轨枕螺栓机动扳手和液压式的轨枕螺栓机动扳手（以下简称液压螺栓扳手）。养护铁路需要经常松紧轨枕螺栓，可以说松紧轨枕螺栓作业是铁路的主要工作之一，既有线松紧轨枕螺

2、栓需要在“封锁天窗”内作业，要求设备轻便可靠（自重≤100kg）,人力可随时把设备抬上或撤出线路，不影响行车。由于机械式轨枕螺栓扳手相比液压螺栓扳手存在扭矩小、扭矩离合器磨耗快（尤其扭矩达到160Nm以上时，磨耗特别快）等问题。因此机械式轨枕螺栓扳手的使用受到了很大限制。液压螺栓扳手采用全液压传动的工作方式，可以有效地解决机械式轨枕螺栓扳手的不足，其原理（如图1所示）：由汽油发动机驱动液压泵输出压力油，压力油经过换向阀输送到液压马达，使液压马达正、反向转动，带动工作套筒实现螺母拧紧、旋松动作。但是，目前在用的大部分液压螺栓扳手都存在一个比较

3、突出的问题，当连续高强度工作时，液压系统中的油温很高（达80°C以上），设备因此无法正常工作。1.液压螺栓扳手油温升高的原因及主要危害1.1液压油温度升高的原因液压系统中的功率损失几乎全部转变为热量，造成液压油温升高。目前大部分液压螺栓扳手（包括国产的、进UI的）都是采用液压汕箱壳体表面自然散热，为了保证设备轻便，汕箱不能造得太大，普遍在15〜30L之间。在断断续续的轻度工作情况下，设备油温升高不明显，当高强度连续工作吋，液压油的温度明显升高，导致液压系统无法正常工作。轨枕螺栓机动板手需要符合TB/T3099-2004《轨枕螺栓机动扳手通用技术条

4、件》才能上道作业，其第4.19条检测要求：“调节扳手的扭矩在最人公称拧紧扭矩并锁定，连续拧紧5000颗螺母，每隔200颗螺母抽检一次，拧紧扭矩稳定性能符合扭矩精度要求（机械式&plUSmn;10%，液压式&p

5、USmn;5%）。”。笔者了解多款液压螺栓扳手（包括进口产品）送检，但0前没冇液压螺栓扳手能通过此条款。通过了解试验现场情况，普遍存在工作30分钟，连续拧紧1000多颗螺母后，液压汕温度很高，液压螺栓扳手工作转速变慢、无力。1.2液压油温度升高的主要危害一般工程机械液压汕温度常控制在30〜60°C之间。此吋油液的黏度、润滑性和耐磨性均处于最

6、佳状态，系统传递效率最高。当汕液温度超过65°C吋，会产生以下现象：①油液黏度人人下降，不仅使润滑油膜变薄，摩檫力加大，磨损加剧，而1L密封圈膨胀、老化、失效，结果导致液压系统产生泄漏。据研究表明，汕温每升高10°C则密封件的寿命就会减半。②汕液温度升高后，体积膨胀，压力升高，而泄漏随压力的升高而加大，从而使泄漏增加。③油温升高使间隙胀缩变化。一般配合零件材质不同，材料热膨胀系数不同，当汕温达到80°C以上吋，配合零件因胀缩变化不同，会使配合间隙发生变化，当间隙变大吋，造成泄漏增加。当间隙变小时，元件间可能会发生“卡死”现象，使之无法运动，还会引

7、起机器的热变形，破坏原有的精度。目前，解决液压系统油温过高的技术，一般是利用汕箱壳体表面散热的方法,分自然散热和强制散热两种。利用油箱壳体自然散热，油箱体积往往偏人，容积往往达到200L以上；而强制散热，主要是利用散热器增大油箱的表面积并且通过冷却介质把热量带走。1.利用油箱壳体表面自然散热的分析假设液压系统的能量损失全部都转化为热量，用于加热工作液体，而工作液体所吸收的热量仅依靠汕箱向周围环境散发，这吋液体温度式中：T-油液温度（°C）TO-环境温度（°C）K-油箱传热系数（W/m2?°C）,取值：通风不良=8〜9;通风良好=15;风扇冷却=2

8、3;循环水冷却=110〜174。A-汕箱散热面积（m2）t-运转吋间（s）C-油比热［1675〜2093J/（kg?°C）］m-汕液质量（kg）H-液压系统单位时间发热量（W）,由以下方法得出H=ρ油×V×C油×AT/tl式中：H-发热功率（kw）ρ油-油的密度（常取0.85kg/L）V-汕的容积（L）C油-液压油的比热容，常取2150j7（kg?°C）△T-一定吋间内汕的温升（°C）1：1-温升吋间（5）实际中，我们使用螺栓扳手连续拧紧螺栓（扭矩160Nm）试验，在10分钟内测得汕温从30°C

9、上升至45°C,液压汕的容积为25升。发热功率计算如下：H=0.85×25×2150×（45-30）