探討液壓系統(tǒng)泄漏原因及對(duì)策
三漏(漏油、漏水、漏氣)是目前機(jī)械的頑疾,尤其是碼頭設(shè)備液壓系統(tǒng)的泄漏更為普遍。主要是由于油液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,引起泄漏。液壓系統(tǒng)泄漏嚴(yán)重,將會(huì)引起系統(tǒng)壓力建立不起來(lái),影響設(shè)備的工作安全性,還會(huì)造成機(jī)容機(jī)貌差、環(huán)境污染,增加生產(chǎn)成本,降低生產(chǎn)率。因此,必須對(duì)液壓系統(tǒng)泄漏加以控制。
一、泄漏的分類(lèi)
機(jī)械設(shè)備液壓系統(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油缸底,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、多路閥閥桿等部位,從油液的泄漏也可分為外泄漏和內(nèi)泄漏,外泄漏主要是液壓油從系統(tǒng)漏到環(huán)境中。內(nèi)泄漏是指由于高低壓側(cè)的壓力差的存在及密封件失效,使液壓油在系統(tǒng)內(nèi)部從高壓側(cè)流向低壓側(cè)。
二、泄漏原因
(一)設(shè)計(jì)因素
?。?)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,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。
?。?)液壓沖擊和振動(dòng) 長(zhǎng)期的液壓沖擊和振動(dòng)造成管接頭松動(dòng)也會(huì)引起泄漏。這是我們經(jīng)常會(huì)遇到的故障。
(二)制造和裝配因素
?。?)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、表面粗糙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、本身有毛刺或有凹點(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。
?。?)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油缸體、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。
?。ㄈ﹦?dòng)密封件磨損及損壞
動(dòng)密封件一般是耐油橡膠材料制成,長(zhǎng)時(shí)間的使用會(huì)發(fā)生老化,龜裂。油液中的磨料、粉塵、雜質(zhì),對(duì)動(dòng)密封件的運(yùn)動(dòng),久而久之,也會(huì)加速密封件老化,損壞。如果零件在工作過(guò)程中受碰撞而損傷,就會(huì)劃傷密封件。這些情況最容易造成內(nèi)泄漏。
?。ㄋ模┉h(huán)境影響
液壓油缸作為機(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。工作環(huán)境潮濕,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。溫度每升高10℃則密封件壽命就會(huì)減半,最佳油液溫度在65℃以下。否則密封件會(huì)過(guò)早變質(zhì)。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??諝庠谟鸵褐行纬蓺馀?,如果液壓工作過(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。
泄漏主要防治對(duì)策
在設(shè)計(jì)和加工環(huán)節(jié)中要保證各元件的幾何精度;正確選擇密封件;減少?zèng)_擊振動(dòng):可采用減震支架吸收、盡量使用蓄能器、適當(dāng)用壓力控制閥來(lái)保護(hù)系統(tǒng)元件,安裝好管接頭,用回油塊代替各個(gè)配管等方法。選擇正確的裝配和修理方法;發(fā)現(xiàn)液壓元件損壞要及時(shí)處理,特別是活塞桿、缸筒損壞后最易影響密封件,另外在密封件的裝配中盡量采用專用工具、并在密封圈上涂少許潤(rùn)滑脂。在液壓系統(tǒng)工作環(huán)境控制上,要從污染源頭入手,可采取定期化驗(yàn)油質(zhì),清洗過(guò)濾裝置及油箱,切斷外界因素(水、塵埃、顆粒等)對(duì)液壓元件的污染。防止油溫過(guò)高,可設(shè)置強(qiáng)制冷卻裝置??傊斐蓹C(jī)械設(shè)備液壓系統(tǒng)泄漏因素是多方面的,只有從影響液壓系統(tǒng)泄漏因素出發(fā),綜合考慮,采取合理有效的措施盡量減少泄漏。
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