Kalmar集裝箱空箱堆高機液壓缸的維護與維修

羅洪波

（柳州職業技術學院，廣西 柳州 545006）

Kalmar集裝箱空箱堆高機是瑞典Kalmar工業集團的產品，其優越的性能使得該設備在國內占據著相當重的市場份額。該設備的轉向、剎車、起吊、吊具開合、吊具側移、旋鎖鎖緊等動作都是由液壓系統來完成的。據統計，該設備40%以上的故障是由于液壓系統故障而引發的。作為該設備液壓系統的最終執行元件，液壓缸在整個液壓系統中起到非常重要的作用。因此，液壓缸的維護維修工作，對于設備的正常使用而言非常重要，必須予以重視。

Kalmar集裝箱空箱堆高機液壓缸工作負載大，工作環境惡劣，加之結構精密，部分液壓缸尺寸龐大，也因此成為維護維修工作的重心和難點。現將該設備液壓缸經常出現的問題及處理方法介紹如下。

1 液壓系統混入雜質

Kalmar集裝箱空箱堆高機的液壓系統對雜質極為敏感，液壓系統系統中混入雜質會對液壓系統的功能帶來影響。從而影響液壓缸的動作和使用壽命。保持液壓系統的清潔，極為重要。液壓系統常見的雜質包括：

（1）固體顆粒

液壓系統內混入固體雜質可能會引發各種各樣的問題。比如：固體顆粒會導致閥口堵死、換向閥和伺服閥卡死，進而可能導致電磁鐵線圈燒毀。再比如：硬質點的固體顆粒進入液壓缸的活塞等有相對運動的表面后，會黏附在其中一個移動面上，變成對另一個面的“切削刃”，從上面切割或磨下材料，導致“連鎖反應”，使得元件的磨損加劇。

對于固體顆粒，需要注意的問題是：人的肉眼能夠看到的顆粒尺寸約為40 μm，而混入液壓系統的最小顆粒的尺寸小于25 μm，肉眼無法看見，所以也無法使用肉眼來判斷液壓油是否足夠清潔。如果小顆粒的數量足夠多，它們會使液壓油變色，到這個時候，系統內的雜質已經遠遠超標了。因此，必須使用特殊的設備或放大設備來計算顆粒的數量，以此來判斷污染程度。

（2）空氣

空氣的可壓縮性大約是液壓油的10 000倍，液壓油中混入空氣將會導致其可壓縮性顯著增大，這種可壓縮性將表現為液壓缸動作的“海綿性”，使液壓缸的動作難以準確控制。液壓缸的這種現象，可以作為判斷液壓油中是否混入空氣的依據。液壓油中的空氣還可能導致金屬元件產生氧化腐蝕，尤其是在局部的壓力突然下降，溶解在液壓油里的空氣大量逸出時候。

（3）液體

液壓系統中最常見的液體雜質是水，例如：通過冷凝產生的水。這種情況有可能導致金屬元件生銹，使鐵銹薄片和顆粒進入系統。此現象經常發生在油箱和那些高于液壓油液面的部件上。對于行程比較短的液壓缸，由于部分長度的缸體內表面得不到液壓油的潤滑，也容易產生生銹的現象。對于這些液壓缸，一個簡單的預防措施是定期將活塞運動到其端點位置，使整個液壓缸得到潤滑。

通常可以根據液壓油的顏色和氣味的變化來判斷液壓油中是否混入水分，如液壓油的顏色呈乳白色，氣味未變，則說明混入水分過多；另外，也可以取少量液壓油地在灼熱的鐵板上，如果發出“叭叭”的聲音，則說明含有水分。

2 液壓缸泄漏

在Kalmar集裝箱空箱堆高機中，泄露是液壓缸最為常見的故障。在采取進一步的行動前，應極為仔細地檢查，確定泄漏來自何處。

2.1 查找液壓缸泄漏

有些情況下，可以無須進行代價高昂的拆卸就可以阻止泄漏。在進行該故障的查找時，應將液壓系統的相關壓力調整至找出泄漏所需的最低壓力。高壓力會壓緊所有的密封，使找到泄漏更為困難。

（1）檢查外部泄漏

重點檢查的部位包括：液壓缸端頭的焊接部位、聯軸節上的焊接部位、液壓缸筒和缸蓋之間的連接、液壓缸蓋與活塞桿之間的動配合面。其中液壓缸筒和缸蓋之間的泄漏，可能因O型密封圈損壞或O型密封圈密封面損壞引起。這兩種情況均可無須拆卸液壓缸即可進行修理。而液壓缸蓋與活塞桿之間的泄漏，其原因可能是活塞桿損壞或活塞桿密封損壞或磨損。

（2）檢查內部泄漏

活塞密封裝置磨損引起的活塞與液壓缸筒之間的內部泄漏。可以通過先給液壓缸充壓，然后檢查活塞是否自己下沉的方式來進行檢查。

2.2 拆缸液壓缸

要對液壓缸進行進一步的故障檢測，必須要對其進行拆卸。在拆卸前，應仔細檢查確定活塞桿鍍鉻表面沒有任何毛刺、撞傷和污物殘留。拆卸的步驟如下：

（1）將液壓缸從其固定件上松開，并松開所有的液壓接頭。

（2）立即塞住液壓缸接頭和液壓油管接頭，防止液壓系統的污染。

（3）在液壓缸被打開后，必須遵從最高水平的清潔要求，保證整個操作過程干凈清潔，不會將污染物帶入液壓系統。在打開液壓缸之前應該仔細閱讀技術手冊，了解各個液壓缸的設計和結構。

（4）檢查各密封面。在整個過程中應了解各密封如何起作用，以及它們所具有的密封面的類型。主要檢查的部位包括：O型密封圈槽的外部和內部、缸蓋內的活塞桿密封、密封槽、液壓缸筒內表面、活塞桿表面活塞桿。其中，活塞桿表面活塞桿有一個厚度為20～25 μm的鍍鉻表面。該電鍍表面的極小損壞并不一定會立即導致泄漏，但作為一個重大的安全隱患，應該及時地予以修復。

故障檢測并排除后，在安裝液壓缸蓋時，應注意：液壓缸蓋安裝必須絕對平直，最好用手安裝。在任何情況下，均不得用錘子敲擊缸蓋。如果安裝時，缸蓋傾斜，則可能損壞活塞蓋密封的唇邊，導致所有密封功能喪失。

2.3 密封圈的拆卸方法

（1）帶有支承環的單作用V形密封圈

在設備的起升油缸中，安裝的單作用V形密封圈。這種密封圈以長邊密封靜態面，以短邊密封移動面。如圖1所示，這種密封圈可以使用起子拆卸，用起子將其撬出然后卷繞，拉出。極為重要的一點是，起子只能與V形密封的內部接觸，不得接觸任何密封面，以避免損壞。起子在密封面上造成的刮痕可能會引發嚴重泄漏，帶來災難性的后果。

圖1 單作用V形密封圈及拆卸方法

這類密封必須與支承環配套一同安裝。由于活塞表面易于損壞，此密封必須用手安裝，不得使用任何工具。為了方便安裝，可以在熱水中對其進行加熱，使其軟化。在安裝時，使用液壓油進行潤滑。

（2）雙作用密封圈

如圖2所示，雙作用密封在兩個方向的壓力下起作用，在設備的轉向液壓缸內，裝的就是這種密封圈。這種液壓缸，液壓缸筒內的整個表面都是密封面，因此，該表面不能受到任何的損傷。在將活塞裝入液壓缸筒時，必須非常小心，避免在插入時，損壞密封面和密封圈。其拆卸步驟如下：

圖2 雙作用密封圈

（1）卸下導環和支承環。

（2）將密封圈拉起來移向密封槽的一側。

（3）將密封材料向上壓，在密封和活塞之間形成一道縫隙。

（4）用起子撬出密封圈，注意不要損壞活塞表面。

（5）仔細檢查密封面，查找所有可能導致泄漏的損壞。最方便的方法是，逐段用手指觸摸檢查密封面。

在安裝時，首先安裝密封圈，然后安裝支承環，最后安裝導環，所有安裝均必須用手完成，不得使用工具，以避免損壞密封圈或密封配合面。

3 活塞桿表面的修復

由于Kalmar集裝箱空箱堆高機的工作壓力大，活塞桿表面上任何細小的損壞都可能足以導致液壓缸泄漏。活塞桿鍍鉻層的厚度為20～50 um，對于表面細小的損傷，可以對其進行修復處理。相對于費用高昂的拆卸大修，這種方法可能是更好的替代方案。

對于這類損傷，可以使用指尖和指甲，找到損傷的位置。確定損傷的位置后，如圖3所示，用一把精細拋光的小板金加工錘，敲擊損壞部位周圍的材料，從外向內，直至受損位置。敲擊修復后，鍍鉻表面上應該看不到尖銳的傷痕，只留下更為平緩的不規則表面。然后使用從240到600號的砂布，逐步拋光。可將砂布包在銼刀上，以便更好地控制砂布的動作軌跡。注意：修復后受損部位必須仍然能夠看到足夠的鍍鉻層。在拆卸和安裝前，均必須對小凹痕和其他物理損壞進行修復，以避免它們損壞液壓缸的導向裝置。

圖3 活塞桿表面的修復

對于活塞桿上較大的損壞，應該使用對受損區域進行焊補，完全清除所有的焊渣后將焊接部位銼平到與鍍鉻表面一樣高，最后使用砂布拋光平滑。

4 液壓缸的潤滑

在Kalmar集裝箱空箱堆高機液壓系統中,除了液壓油,不得使用任何其他物品對系統進行潤滑，以避免給液壓油帶來污染。在液壓油不接觸的部位，如液壓缸蓋螺紋上，可以使用銅軟膏（例如Moly-coteCD 7439），但應確保操作的過程中，軟膏不會進入液壓系統。

在有冷凝物聚集危險的部位，如液壓缸蓋的密封槽內可以涂上一層薄薄的銅軟膏，以避免冷凝，使密封槽銹蝕，導致泄漏。操作時，應使用手指涂抹銅軟膏。如有任何銅軟膏漏出密封槽，應使用無絨毛的紙擦干凈，不得使用廢棉花擦拭，以避免污染。

作為液壓缸常規的潤滑手段，在每天使用設備前，都應該將所有液壓缸運行到其活塞行程的終點位置，使整個液壓缸得到潤滑。比較特殊的是，堆高機的起升液壓缸屬于單作用液壓缸，在活塞桿側沒有液壓油供應，因此，在液壓缸筒的活塞桿側部有銹蝕的風險。這類液壓缸應定期按照以下步驟對其進行潤滑：

（1）擰開通氣孔濾清器。

（2）在濾清器接頭內噴入300到500毫升的液壓油。

（3）將液壓缸運行到活塞行程終點數次，直至沒有液壓油被從通氣孔濾清器連接點處壓出為止。

5 結束語

Kalmar集裝箱空箱推高機液壓缸的故障多發，維護維修時間長，成本高。如何更為高效、低成本地對其進行維護和維修，是值得廣大港口機械維護維修人員和科研工作者深入研究的課題。

[1]Kalmar Industries Corporation.Technical Handbook-DCE80-100E TDCE01_02GB[Z].2005.

[2]趙靜一，曾 輝，李 侃.液壓氣動系統常見故障分析與處理[M].北京:化學工業出版社,2009.

[3]機械設計手冊編委會.機械設計手冊[M].北京：機械工業出版社，2007.

[4]黃志堅.圖解液壓元件使用與維修[M].北京:中國電力出版社，2008.

[5]黃 興，蔡 琦.液壓油對密封件性能的影響[J].液壓氣動與密封,2004，（5）：33-35.