淺談機(jī)械液壓系統(tǒng)維修與防治

李春暉

[摘要]在工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中,常見的故障中主要有由于液壓系統(tǒng)的污染、液壓系統(tǒng)的泄漏造成的。因此,詳細(xì)分析液壓系統(tǒng)污染、泄露產(chǎn)生的原因,并針對(duì)性的提出相應(yīng)的防治措施。

[關(guān)鍵詞]液壓系統(tǒng)污染維修

中圖分類號(hào):TH4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)1120016-01

一、液壓系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)是控制離合器、剎車、換檔等,將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。液壓系統(tǒng)由六個(gè)部分組成:

能源裝置部分:把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能的裝置,一般指的就是液壓泵了,要是氣動(dòng)就是空氣壓縮機(jī)。也就是動(dòng)力部分。執(zhí)行裝置部分:把流體的壓力轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置,一般指的是液壓缸和液壓馬達(dá)吧。控制調(diào)節(jié)裝置部分:對(duì)液壓系統(tǒng)中流體的壓力、流量和流動(dòng)方向進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)不裝置部分,如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥等。輔助裝置部分:除了上面的3項(xiàng)以外,如油箱、過(guò)濾器、蓄能器等。傳動(dòng)介質(zhì):傳遞能量的介質(zhì)。液壓油:組成液壓系統(tǒng)的一個(gè)組成部分,液壓油一般不會(huì)歸到輔助裝置。

液壓系統(tǒng)泄漏影響著系統(tǒng)工作的安全性,造成油液浪費(fèi)、污染周圍環(huán)境、增加機(jī)器的停工時(shí)間、降低生產(chǎn)率、增加生產(chǎn)成本及對(duì)產(chǎn)品造成污損,因此,對(duì)液壓系統(tǒng)的泄漏我們必須加以控制。幾乎所有的液壓系統(tǒng)的泄漏都是在使用一段時(shí)間后由于以下三個(gè)原因引起的:一是沖擊和振動(dòng)造成管接頭松動(dòng);二是動(dòng)密封件及配合件相互磨損;三是油溫過(guò)高及橡膠密封與液壓油不相容而變質(zhì)。

控制措施:

1.減少?zèng)_擊和振動(dòng)。為了減少承受沖擊和振動(dòng)的管接頭松動(dòng)引起的泄漏,可以采取以下措施:(1)使用減震支架固定所有管子以便吸收沖擊和振動(dòng);(2)使用低沖擊閥或蓄能器來(lái)減少?zèng)_擊;(3)適當(dāng)布置壓力控制閥來(lái)保護(hù)系統(tǒng)的所有元件;(4)盡量減少管接頭的使用數(shù)量,管接頭盡量用焊接連接;(5)使用直螺紋接頭,三通接頭和彎頭代替錐管螺紋接頭;(6)盡量用回油塊代替各個(gè)配管;(7)針對(duì)使用的最高壓力,規(guī)定安裝時(shí)使用螺栓的扭矩和堵頭扭矩,防止結(jié)合面和密封件被蠶食;(8)正確安裝管接頭。

2.減少動(dòng)密封件的磨損。大多數(shù)動(dòng)密封件都經(jīng)過(guò)精確設(shè)計(jì),如果動(dòng)密封件加工合格,安裝正確,使用合理,均可保證長(zhǎng)時(shí)間相對(duì)無(wú)泄漏工作。從設(shè)計(jì)角度來(lái)講,設(shè)計(jì)者可以采用以下措施來(lái)延長(zhǎng)動(dòng)密封件的壽命:(1)消除活塞桿和驅(qū)動(dòng)軸密封件上的側(cè)載荷;(2)用防塵圈、防護(hù)罩和橡膠套保護(hù)活塞桿,防止磨料、粉塵等雜質(zhì)進(jìn)入;(3)設(shè)計(jì)選取合適的過(guò)濾裝置和便于清洗的油箱以防止粉塵在油液中累積;(4)使活塞桿和軸的速度盡可能低。

3.對(duì)靜密封件的要求。靜密封件在剛性固定表面之間防止油液外泄。合理設(shè)計(jì)密封槽尺寸及公差,使安裝后的密封件到一定擠壓產(chǎn)生變形以便填塞配合表面的微觀凹陷,并把密封件內(nèi)應(yīng)力提高到高于被密封的壓力。隨著配合表面的運(yùn)動(dòng),靜密封就成了動(dòng)密封。粗糙的配合表面將磨損密封件,變動(dòng)的間隙將蠶食密封件邊緣。

4.合理設(shè)計(jì)安裝板。當(dāng)閥組或底板用螺栓固定在安裝面上時(shí),為了得到滿意的初始密封和防止密封件被擠出溝槽和被磨損,安裝面要平直,密封面要求精加工,表面粗糙度要達(dá)到0.8μm,平面度要達(dá)到0.01/100mm。表面不能有徑向劃痕,連接螺釘?shù)念A(yù)緊力要足夠大,以防止表面分離。

5.控制油溫防止密封件變質(zhì)。密封件過(guò)早變質(zhì)可能是由多種因素引起的,一個(gè)重要因素是油溫過(guò)高。溫度每升高10℃則密封件壽命就會(huì)減半,所以應(yīng)合理設(shè)計(jì)高效液壓系統(tǒng)或設(shè)置冷卻裝置,使油液溫度保持在65℃以下;另一個(gè)因素可能是使用的油液與密封材料的相容性問(wèn)題,應(yīng)按使用說(shuō)明書或有關(guān)手冊(cè)選用液壓油和密封件的型式和材質(zhì),以解決相容性問(wèn)題,延長(zhǎng)密封件的使用壽命。

二、液壓系統(tǒng)的泄漏

(一)外泄漏的常見原因及解決辦法。外泄漏是指油液從各密封不嚴(yán)處泄漏到液壓缸外面的大氣中,常見的外泄漏有以下三處。一是缸套與缸蓋(或?qū)蛱?密封部位漏油。工程機(jī)械液壓缸的缸套與缸蓋較多采用螺紋連接,然后在螺紋端口處加0形密封圈。當(dāng)此處發(fā)生漏油現(xiàn)象時(shí)多為O形圈損壞,只要更換合適的新O形圈即可解決問(wèn)題。二是活塞桿與導(dǎo)向套間相對(duì)運(yùn)動(dòng)處向外漏油。因此,當(dāng)有漏油現(xiàn)象發(fā)生時(shí),除更換密封圈外,還應(yīng)檢查活塞桿是否損傷。若活塞桿有損傷,可用汽油將其清洗干凈,干燥后用金屬膠涂抹在損傷處,再用活塞桿油封在活塞桿上來(lái)回移動(dòng)刮去多余的膠,等膠完全固化后再投入使用。若導(dǎo)向套磨損,可加工一個(gè)內(nèi)徑略小的導(dǎo)向套來(lái)更換。經(jīng)驗(yàn)表明,安裝加工新導(dǎo)向套后,如果油封僅能用1個(gè)月左右,則新導(dǎo)向套的內(nèi)徑尺寸應(yīng)比原來(lái)減小0.15mm。這樣,新的導(dǎo)向套既可以正確安裝密封圈又可以彌補(bǔ)磨損的間隙,從而能更好地起到密封作用。三是液壓缸管接頭密封不嚴(yán)引起的漏油。幾乎所有的液壓系統(tǒng)在使用一段時(shí)間后,由于沖擊和振動(dòng)會(huì)造成管接頭松動(dòng)。管接頭的漏油主要與連接處的加工精度、緊固強(qiáng)度及有無(wú)毛刺等因素有關(guān),因此當(dāng)發(fā)現(xiàn)此處漏油,除檢查密封圈的密封情況外,還應(yīng)檢查接頭是否正確裝配、是否可靠擰緊以及接觸面有無(wú)傷痕等,必要時(shí)加以更換或修復(fù)。

(二)內(nèi)泄漏的常見原因及解決辦法。內(nèi)泄漏是指在液壓缸內(nèi)部油液從高壓腔通過(guò)各種間隙向低壓腔泄漏。當(dāng)然,如能通過(guò)正規(guī)的測(cè)量程序來(lái)判斷則更好。引起此處內(nèi)漏的主要原因:1.缸套內(nèi)壁和活塞磨損致使間隙增大超差,造成高低壓腔互通。2.活塞上密封圈(Y型密封圈較多)磨損、劃傷、老化致使密封不嚴(yán)。3.當(dāng)活塞桿受力不當(dāng)或?qū)蛱着c活塞桿之間的間隙較大時(shí),使活塞偏向缸壁某一方,活塞的傾斜或偏磨造成內(nèi)漏。4.缸套內(nèi)壁加工時(shí),圓度、圓柱度超差或使用中局部磨損導(dǎo)致內(nèi)漏。因此,當(dāng)有內(nèi)漏時(shí),應(yīng)首先對(duì)各配合零件進(jìn)行嚴(yán)格檢查。缸套的修復(fù)多采用鏜內(nèi)孔的方法,然后配以加大直徑的活塞。據(jù)有關(guān)資料,若新更換的活塞Y型密封圈能用3個(gè)月左右,則新加工的活塞外徑尺寸應(yīng)比原來(lái)增大0.4mm;若Y刑密封圈僅能用1個(gè)月左右,則新加工的活塞外徑尺寸應(yīng)比原來(lái)增大0.6mm。增大活塞外徑可以有效地提高密封圈的預(yù)壓縮量,使其唇邊緊貼在缸壁和活塞上起到初始密封的作用。自己加工活塞時(shí)材料可選用耐磨鑄鐵或45#鋼。

三、結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō),如果液壓系統(tǒng)的制造質(zhì)量沒(méi)有問(wèn)題,則造成故障的原因大多是預(yù)防保養(yǎng)不當(dāng),操作不當(dāng)?shù)脑蛞话爿^少。因此診斷與排除這些故障,不僅要有專業(yè)理論知識(shí),掌握各種液壓元件、液壓基本回路的功能、構(gòu)造、原理;同時(shí),還要有豐富的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、維護(hù)、保養(yǎng)方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn):

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[2]李新德,工程機(jī)械液壓系統(tǒng)漏油預(yù)防措施[J].液壓氣動(dòng)與密封,2005(2).