機床液壓系統內泄漏及診斷修復研究

王興剛

（大連海洋大學應用技術學院，遼寧 大連 116300）

在液壓傳統系統當中，一般使用的工作介質為礦物油，使其在規定的液壓元件當中流動，這樣便可對動力以及運動進行傳遞。但是，因為密封件當中的結構形式以及相應的材料、密封槽以及密封接觸表面當中的質量、密封件安裝、磨損以及所處的環境、液壓系統污染以及液壓缸等一系列的缺陷問題，有些礦物油會大過容腔邊界，這樣便流出發生了泄漏。一旦產生泄漏的情況，會使液壓系統出現工作異常，因此針對機床液壓系統內泄漏以及相應的診斷修復需要給予詳細的分析和探究。

1 機床液壓系統泄漏存在的主要因素

1.1 設計因素

液壓系統存在非常大的可靠性，在某種程度上與液壓系統密封的相關設計以及應用的密封件選擇有著直接的關系，如果密封機構的設計存在不合理的情況，并且選擇有些不規范，在實際設計的過程中沒有對液壓油和密封材料之間的相容形式進行充分考慮，忽視了負載的情況、極限壓力以及外部的環境變化。同時，因為設備在正常運行的過程中，會產生一些雜質和塵埃，并在實際設計的過程中，沒有對適合的防塵密封進行應用，使得污染物進入到了系統當中，對密封造成了破壞，所以油液產生了污染，最終導致了泄漏的產生。在設計中，也沒有是對運動表面當中的幾何精度以及粗糙度進行全面考慮，未校核連接部件的具體強度，因為這些設計因素，都會使設備工作產生不同程度的泄漏[1]。

密封件當中的結構形式以及相應的材料存在的差異性，會對設備的液壓系統密封的可靠性產生直接的影響。如果密封材料比較軟，那么液壓缸在具體工作的過程中，密封件會被擠入到密封間隙當中，發生損傷。如果材料比較硬，那么在外力比較大的作用下，不容易發生密封件變形，所以對密封面產生的初始接觸應力以及附加接觸應力會比較低，使得液壓缸發生的泄漏更加嚴重。因為密封材料和液壓油不會相容，密封件會產生軟化以及蠕脹等情況，這樣密封件便沒有密封的作用，最終發生了泄漏[2]。

1.2 制造和裝配的因素

液壓元件以及相應的密封部件，對于尺寸、表面處理以及粗糙度公差的要求十分嚴格，在實際制造的過程中，如果有超差的情況，如油缸活塞半徑、密封槽深度以及寬度等尺寸超差或者加工失圓、本身有凹點以及毛刺等，這樣密封件便會產生劃傷以及變形等情況，所以密封功能變差。

液壓元件在具體裝配的過程中，如果用力過度，零件會產生嚴重的變形，尤其是使用銅棒對缸體進行敲打等。在裝配的過程中，需要使零件上附著一點液壓油，將其進行按壓。在對其進行清洗的過程中，需要應用柴油，尤其是密封圈以及防塵圈等橡膠元件，如果應用汽油，會導致密封材料發生老化，這樣便沒有了密封的能力。密封件在實際安裝的過程中，因為尺寸和精度比較低，表面粗糙度以及形位公差比較低的密封副內，會使密封件損傷發生損傷，這也是液壓系統發生泄漏的關鍵性因素[3]。

2 液壓系統泄漏故診斷方式

設備液壓系統，如果發生了外泄的情況會非常直觀，但如果產生了內泄的情況卻不容易發現。其中，產生的內泄漏與液壓閥有著很大的關系，液壓系統的具體泄漏量需要利用液壓缸以及工作裝置位移量指標進行衡量。在行業標準當中，針對典型機械設備液壓缸以及工作裝置內泄漏產生的位移量給出了明確的規定。在對機械設備進行應用時，如果產生了工作裝置位移量大于標準值的情況，可判斷出是因為液壓系統內泄漏產生的。

故障和問題可利用經驗診斷法，試驗法以及相關分析法，在對液壓缸不進行拆卸的基礎之上，可對泄漏故障進行有效判斷，其中針對經驗法可通過檢和問進行判斷，其中問便是咨詢操作人員故障的具體情況，如存在哪些異常現象，是否為突發故障還是漸發故障，在操作中是否發生違規行為，并且詳細了解液壓系統的維護情況是否更換過液壓油。通常情況下，如果為突發性故障，很多都是因為液壓系統遭受到了污染，或者意外荷載產生的液壓閥、或者密閉件失去功能效果導致的；如果配件發生故障，很多是因為密封件產生了磨損導致的[4]。

“檢”是維修人員對液壓系統進行詳細檢查，首先需要將非泄漏性故障進行排除之后，對液壓油的編制以及污染程度進行詳細查看，之后維修人員需要對液壓換向法進行操作，以便使液壓缸運動達到極限位置，這樣便可對液壓系統的工作壓力進行觀察，如果工作壓力沒有達到規定的標準值，需要對安全閥壓力進行調節[5]。如果仍然沒有變化，便可判斷出是否為液壓缸的泄漏問題，在對液壓缸回油腔管路進行拆開之后，需要對油口是否有液壓油流出進行觀察、判斷液壓缸是否發生泄漏。

3 液壓缸拆檢以及維修

活塞密封是針對液壓缸防止發生內泄的重要元件，針對唇形密封件，其相關的檢查工作重點為唇邊是否有嚴重的傷痕以及磨損；針對組合密封及重點檢查的方向，便是密封面發生磨損的量，最后對密封件是否可以繼續應用給出判斷，此外還需要對活塞以及活塞感之間的密封圈是否有擠傷的情況進行檢查；活塞桿密封的相關檢查工作需要對支撐環以及密封件的磨損情況進行查看，如果密封件以及導支承環存在缺陷，需要結合被修液壓缸密封件的具體結構，對同樣結構以及相應的材料密封件進行更換，這樣可使密封件與密封表面之間產生的油膜厚度進行降低，使泄漏量減少。

液壓缸的缸筒表面與活塞密封，為液壓缸產生內泄的關鍵性因素，如果缸筒當中有縱向拉痕，即使對活塞密封進行了更換，也不能有效解決這一故障。缸筒內表面，需要對尺寸公差以及形位公差是否滿足技術要求進行檢查，并查看無縱向拉痕，并對縱向拉痕深度進行測量。如果缸筒有輕微的變形或者有淺狀拉痕，可應用強力珩磨工藝修復缸筒，強力珩磨工藝，可對公差大于2.5倍以內的缸筒，利用強力珩磨機可以對尺寸以及形狀誤差超差的部位實施相應的珩磨，這樣可保障缸筒的整體尺寸、形狀公差以及相應的粗糙程度與技術要求相滿足。

如果缸筒當中發生了非常嚴重的磨損，或者存在的深縱向拉痕比較深，可以應用熱噴涂、粘接以及流鍍的形式，對缸筒進行技術修復。熱噴涂缸筒當中的表面修復，屬于熔融狀態當中的噴涂材料，利用高速氣流可以使其產生霧化，之后在缸筒表面進行噴射，這樣便產生了噴涂層，使對金屬表面進行處理的有效方式。在完成噴涂之后，可利用強力珩磨技術，珩磨缸筒，以便尺寸和形狀公差、粗糙度能夠對相應的技術要求給予滿足。熱噴涂筒表面當中的修復包括電弧噴涂、火焰噴涂等形式[6]。

活塞桿與導向套之間產生的相對運動是發生外漏關鍵性因素，如果活塞桿的表面鍍鉻層發生了嚴重的磨損會產生剝落，這時會發生縱向拉痕，或者密封件會失去功能作用。如果活塞桿發生彎曲，需要根據實物進行相應的繪制，由專業生產廠對其進行制造；如果活塞桿表面鍍層發生嚴重的劃傷磨損，并且局部產生剝落、可將鍍層磨去，重新處理鍍層。導向套的相關檢查重點為對套內與活塞桿相對運動的表面進行檢查，如果有不均勻磨損情況，并且圓度大于0.3mm，需要依照實物重新進行繪制。

對于閥緩沖液壓缸，相關檢查工作需要檢查閥芯與閥座的磨損情況，發現磨損量比較大，并且密封去了效果，需要依照實物進行測繪，并將其更換，也可以對閥芯進行更新，利用磨料對閥座配套方法進行修復。

4 液壓系統泄漏的有效預防措施

設備液壓系統產生滲漏是由不同的影響因素導致的，結合現在的材料以及技術，從根本上對其進行消除存在一定的技術難度，所以需要在設計、加工以及裝配當中，對每一方面的影響因素進行全面考慮，以便降低泄漏的可能性，其中經常使用的預防措施包括：①針對0形密封圈要正確裝配；②加工以及制造時，要對活塞與活塞桿的同軸度給予保持；③結合具體的條件，對合適的密封件進行挑選，以便使動密封件的磨損有所減小；④防止液壓缸中有鐵屑以及硬質異物進入，避免拉缸；⑤IF油溫不能過高。

5 結語

總之，導致機床液壓系統內泄漏的原因非常多，所以針對原因要進行詳細并深入的探究和分析，之后制定有針對性的解決方案，明確預防措施，以便降低機床液壓系統內泄漏發生的幾率。