工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的泄漏原因及對(duì)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(duì)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(lái)，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(wú)法估計(jì)的嚴(yán)重后果。下面針對(duì)一些影響工程機(jī)械液壓系統(tǒng)泄漏的因素來(lái)簡(jiǎn)單的談一下其泄漏原因及對(duì)策。
二、泄漏的分類(lèi)：
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(méi)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(méi)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(guò)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(wèn)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(guò)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(guò)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(duì)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(guò)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(guò)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(rùn)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(zhǎng)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(guò)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(duì)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(lái)無(wú)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(zhuān)用工具、并且在密封圈上涂一些潤(rùn)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(guò)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(duì)液壓油缸的污染，可加一些防護(hù)措施等?？傊?，泄漏的防治要全面入手，綜合考慮才能做到行之有效。
