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工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的泄漏原因及對策

2017-08-25

  一、前言

  泄漏是目前液壓機(jī)械普遍存在的故障現(xiàn)象,尤其是在工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中更為嚴(yán)重,主要是由于液體在液壓元件和管路中流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生壓力差及各元件存在間隙等引起泄漏。另外,惡劣工況條件也會(huì)對工程機(jī)械的密封產(chǎn)生一定的影響。液壓系統(tǒng)一旦發(fā)生泄漏,將會(huì)引起系統(tǒng)壓力建立不起來,液壓油泄漏還會(huì)造成環(huán)境污染,影響生產(chǎn)甚至產(chǎn)生無法估計(jì)的嚴(yán)重后果。下面針對一些影響工程機(jī)械液壓系統(tǒng)泄漏的因素來簡單的談一下其泄漏原因及對策。

  二、泄漏的分類:

  工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的泄漏主要有兩種,固定密封處泄漏和運(yùn)動(dòng)密封處泄漏,固定密封處泄漏的部位主要包括缸底、各管接頭的連接處等,運(yùn)動(dòng)密封處主要包括油缸活塞桿部位、多路閥閥桿等部位。從油液的泄漏上也可分為外泄漏和內(nèi)泄漏,外泄漏主要是指液壓油從系統(tǒng)泄漏到環(huán)境中,內(nèi)泄漏是指由于高低壓側(cè)的壓力差的存在以及密封件失效等原因,使液壓油在系統(tǒng)內(nèi)部由高壓側(cè)流向低壓側(cè)。

  三、影響泄漏的原因:

  (一)設(shè)計(jì)因素:

  (1)密封件的選擇

  液壓系統(tǒng)的可靠性,在很大程度上取決于液壓系統(tǒng)密封的設(shè)計(jì)和密封件的選擇,由于設(shè)計(jì)中密封結(jié)構(gòu)選用不合理,密封件的選用不合乎規(guī)范,在設(shè)計(jì)中沒有考慮到液壓油與密封材料的相容型式、負(fù)載情況、極限壓力、工作速度大小、環(huán)境溫度的變化等。這些都在不同程度上直接或間接造成液壓系統(tǒng)泄漏。另外,由于工程機(jī)械的使用環(huán)境中具有塵埃和雜質(zhì),所以在設(shè)計(jì)中要選用合適的防塵密封,避免塵埃等污物進(jìn)入系統(tǒng)破壞密封、污染油液,從而產(chǎn)生泄漏。

  (2)其他設(shè)計(jì)原因

  設(shè)計(jì)中考慮到運(yùn)動(dòng)表面的幾何精度和粗糙度不夠全面以及在設(shè)計(jì)中沒有進(jìn)行連接部位的強(qiáng)度校核等,這些都會(huì)在機(jī)械的工作中引起泄漏。

  (二)制造和裝配因素

  (1)制造因素:

  所有的液壓元件及密封部件都有嚴(yán)格的尺寸公差、表面處理、表面光潔度及形位公差等要求。如果在制造過程中超差,例如:油缸的活塞半徑、密封槽深度或?qū)挾?、裝密封圈的孔尺寸超差或因加工問題而造成失圓、本身有毛刺或有洼點(diǎn)、鍍鉻脫落等,密封件就會(huì)有變形、劃傷、壓死或壓不實(shí)等現(xiàn)象發(fā)生使其失去密封功能。將使零件本身具有先天性的滲漏點(diǎn),在裝配后或使用過程中發(fā)生滲漏。

  (2)裝配因素:

  液壓元件在裝配中應(yīng)杜絕野蠻操作,如果過度用力將使零件產(chǎn)生變形,特別是用銅棒等敲打缸體、密封法蘭等;裝配前應(yīng)對零件進(jìn)行仔細(xì)檢查,裝配時(shí)應(yīng)將零件蘸少許液壓油,輕輕壓入,清洗時(shí)應(yīng)用柴油,特別是密封圈、防塵圈、O形圈等橡膠元件,如果用汽油則使其易老化失去原有彈性,從而失去密封機(jī)能。

  (三)油液污染及零部件的損傷

  (1)氣體污染

  在大氣壓下,液壓油中可溶解10%左右的空氣,在液壓系統(tǒng)的高壓下,在油液中會(huì)溶解更多的空氣或氣體??諝庠谟鸵褐行纬蓺馀?,如果液壓支架在工作過程中在極短的時(shí)間內(nèi),壓力在高低壓之間迅速變換就會(huì)使氣泡在高壓側(cè)產(chǎn)生高溫在低壓側(cè)發(fā)生爆裂,如果液壓系統(tǒng)的元件表面有凹點(diǎn)和損傷時(shí),液壓油就會(huì)高速?zèng)_向元件表面加速表面的磨損,引起泄漏。

  (2)顆粒污染

  液壓油缸作為一些工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的主要執(zhí)行元件,由于工作過程中活塞桿裸露在外直接和環(huán)境相接觸,雖然在導(dǎo)向套上裝有防塵圈及密封件等,但也難免將塵埃、污物帶入液壓系統(tǒng),加速密封件和活塞桿等的劃傷和磨損,從而引起泄漏,顆粒污染為液壓元件損壞最快的因素之一。

  (3)水污染

  由于工作環(huán)境潮濕等因素的影響,可能會(huì)使水進(jìn)入液壓系統(tǒng),水會(huì)與液壓油反應(yīng),形成酸性物質(zhì)和油泥,降低液壓油的潤滑性能,加速部件的磨損,水還會(huì)造成控制閥的閥桿發(fā)生粘結(jié),使控制閥操縱困難劃傷密封件,造成泄漏。

  (4)零件損傷

  密封件是由耐油橡膠等材料制成,由于長時(shí)間的使用發(fā)生老化、龜裂、損傷等都會(huì)引起系統(tǒng)泄漏。如果零件在工作過程中受碰撞而損傷,會(huì)劃傷密封元件,從而造成泄漏。

  四、泄漏主要防治對策

  造成工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的泄漏的因素是多方面綜合影響的結(jié)果,以現(xiàn)有的技術(shù)和材料,要想從根本上消除液壓系統(tǒng)的泄漏是很難做到的。只有從以上影響液壓系統(tǒng)泄漏因素出發(fā),采取合理的措施盡量減少液壓系統(tǒng)泄漏。在設(shè)計(jì)和加工環(huán)節(jié)中要充分考慮影響泄漏的重要因素密封溝槽的設(shè)計(jì)和加工。另外,密封件的選擇也是非常重要的,如果不在最初全面考慮泄漏的影響因素,將會(huì)給以后的生產(chǎn)中帶來無法估量的損失。選擇正確的裝配和修理方法,借鑒以往的經(jīng)驗(yàn)。如,在密封圈的裝配中盡量采用專用工具、并且在密封圈上涂一些潤滑脂。在液壓油的污染控制上,要從污染的源頭入手,加強(qiáng)污染源的控制,還要采取有效的過濾措施和定期的油液質(zhì)量檢查。為有效的切斷外界因素(水、塵埃、顆粒等)對液壓油缸的污染,可加一些防護(hù)措施等??傊孤┑姆乐我嫒胧?,綜合考慮才能做到行之有效。

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