機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)泄漏分析及有效控制

孫雙印

（濟(jì)南軌道交通集團(tuán)有限公司，山東濟(jì)南 250000）

1 液壓傳動(dòng)的原理

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中主要包含的元件有動(dòng)力元件、控制元件、執(zhí)行元件等。其中動(dòng)力元件的主要功能是為液壓系統(tǒng)產(chǎn)生動(dòng)力，具體指的是各種液壓泵。液壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)以容積變化原理為依據(jù)，因此液壓泵也可稱為容積液壓泵。最常見(jiàn)的液壓泵是齒輪泵，通過(guò)2個(gè)嚙合的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)液體運(yùn)動(dòng)。其他常見(jiàn)的液壓泵還有葉片泵、柱塞泵等，選擇時(shí)應(yīng)當(dāng)注意能量的消耗、工作效率、以及降噪效果。

液壓的執(zhí)行元件的作用是將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，主要的構(gòu)件包括液壓缸和液壓馬達(dá)。液壓馬達(dá)與液壓泵的工作相反，即將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外做功。

2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)泄漏分類

液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)的泄漏從泄漏位置來(lái)看，主要存在有固定密封處的泄漏和運(yùn)動(dòng)密封處的泄漏。從液壓油的泄漏環(huán)境上分為外泄漏和內(nèi)泄漏，其中外泄漏是指液壓油受系統(tǒng)內(nèi)部的壓力壓迫從泄漏點(diǎn)泄漏到外部環(huán)境中，內(nèi)泄漏是指在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部，液壓油因內(nèi)部壓力的不均衡，并沒(méi)有按照設(shè)計(jì)要求流動(dòng)到指定位置，而是受不平衡壓力影響由系統(tǒng)的高壓處流向低壓處。

3 分析機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)泄漏原因

（1）機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)因素。液壓系統(tǒng)使用的可靠性與穩(wěn)定性與其設(shè)計(jì)水平有著直接聯(lián)系，如果液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中存在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，密封件選擇不科學(xué)，忽視液壓油與密封件材料的相容性、極限壓力以及環(huán)境溫度等因素，則會(huì)導(dǎo)致機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏問(wèn)題。此外，機(jī)械表面幾何精度與粗糙程度未在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中加以考慮，則會(huì)導(dǎo)致液壓油在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中泄漏，進(jìn)而影響機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。

（2）系統(tǒng)的制造和安裝因素。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的密封性與其密封件質(zhì)量有著直接影響。在生產(chǎn)制造液壓傳動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中的有關(guān)零部件時(shí)，系統(tǒng)的密封性與零部件制作質(zhì)量有所關(guān)聯(lián)。與此同時(shí)，如果相關(guān)零部件在液壓系統(tǒng)中的安裝精度、表面粗糙度等與設(shè)計(jì)要求存在偏差，則會(huì)使得泄漏問(wèn)題在機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中出現(xiàn)，進(jìn)而影響機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的性能。

（3）統(tǒng)震動(dòng)和沖擊泄漏。機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)如在某種工況下受到?jīng)_擊或者震動(dòng)，則會(huì)導(dǎo)致程度不等的交變應(yīng)力在機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中生成，從而使得機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中的緊固件、管路焊接點(diǎn)等位置出現(xiàn)松動(dòng)或者裂紋，從而使得密封件難以在機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中保持良好的密封狀態(tài)，從而使得泄漏問(wèn)題在機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中出現(xiàn)，進(jìn)而對(duì)其工作年限造成不同程度的影響。

（4）系統(tǒng)密封件及零部件的磨損因素。隨著機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)使用年限的逐步提升，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中的密封件以及零部件會(huì)出現(xiàn)一定程度的磨損，從而對(duì)機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的功能性造成一定程度的影響。與此同時(shí)，作為機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中不可或缺的重要部件，液壓缸當(dāng)中的活塞桿通常會(huì)在工作過(guò)程中與外部環(huán)境進(jìn)行接觸，盡管設(shè)置了防塵設(shè)施來(lái)阻止空氣中的灰塵進(jìn)入液壓缸中，但是效果甚微，并且隨著機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作時(shí)間的提升，使得密封件因?yàn)榛覊m以及其它污染物的摩擦而出現(xiàn)破損，從而導(dǎo)致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)液壓油泄漏問(wèn)題，增加了操縱控制閥的難度，極大的降低了機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作的使用性能。

（5）液壓油溫度存在過(guò)高現(xiàn)象。氣穴會(huì)在機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中的局部區(qū)域生成，當(dāng)其流經(jīng)高壓位置時(shí)，氣穴會(huì)突然發(fā)生破裂，為了填補(bǔ)空間氣泡破裂位置，液壓油會(huì)在此為止產(chǎn)生高壓沖擊作用，從而在一定程度上提升了液壓油溫度，極大的加快了密封件的磨損，降低了密封件的使用壽命，進(jìn)而使得泄漏問(wèn)題的機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中出現(xiàn)，影響其使用性能。

4 液壓機(jī)械傳動(dòng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容分析

4.1 液壓機(jī)械傳動(dòng)的體系分析

從目前的體系結(jié)構(gòu)上來(lái)看，在進(jìn)行機(jī)械加工中，液壓機(jī)械傳動(dòng)的主體應(yīng)用效果十分顯著。但在整體的應(yīng)用過(guò)程中，其依舊會(huì)面臨諸多方面的問(wèn)題。所以，在多層面的應(yīng)用中，需要結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)的方式讓機(jī)械傳動(dòng)的效果更為顯著。一般情況下，主體液壓的機(jī)械傳動(dòng)體系可以根據(jù)集成裝置的變化進(jìn)行體系的綜合配置分析。這樣在多層面的控制中，液壓的傳動(dòng)效果也會(huì)更為高效。因此在液壓機(jī)動(dòng)體系的構(gòu)建過(guò)程中，需要聯(lián)合多種不同的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，讓傳感的效果更佳。

4.2 液壓機(jī)械傳動(dòng)的控制

在控制系統(tǒng)中，機(jī)械傳動(dòng)的穩(wěn)定性也同樣具有不同的平衡關(guān)系。由此，可以根據(jù)液壓的平衡控制，讓機(jī)械傳動(dòng)的過(guò)程發(fā)生一定的變化。同時(shí)在溫度的控制中，液體的變化趨勢(shì)也會(huì)逐漸明顯。在整體的運(yùn)動(dòng)特性中，會(huì)對(duì)溫度及環(huán)境進(jìn)行初步性的改變，最終使得液壓機(jī)械傳動(dòng)的可能性更加顯著。在進(jìn)行液壓機(jī)械傳感的過(guò)程中，外部環(huán)境也會(huì)因?yàn)槲廴疚锏淖兓挂簤河兔姘l(fā)生不穩(wěn)定性的改變，從而使得其外部的雜質(zhì)更加明顯，并使得系統(tǒng)的本身結(jié)構(gòu)發(fā)生多層面的改變。

5 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)泄漏控制措施

5.1 選擇正確的密封件

在選擇密封件過(guò)程中，通常建議選擇易變性及具有彈性的材料，以提升密封件的密封性，避免機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏問(wèn)題。此外，密封件應(yīng)建議選擇抗腐蝕能力強(qiáng)、硬度以及體積在長(zhǎng)期工作后保持穩(wěn)定、壓縮性以及復(fù)原性好、機(jī)械強(qiáng)度與硬度適中、可承受較大溫差變化的工況、加工制造方便以及性價(jià)比高等特點(diǎn)的材料，而有效的對(duì)機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的泄漏問(wèn)題進(jìn)行控制，提升機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作的可靠性與穩(wěn)定性。

5.2 降低系統(tǒng)的沖擊和振動(dòng)

采用減振支架來(lái)對(duì)機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的油管進(jìn)行支撐，從而將振動(dòng)情況進(jìn)行有效的減低。此外，將壓力控制閥設(shè)置在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中的元件處，并對(duì)接頭的設(shè)置數(shù)量進(jìn)行控制，采用焊接的方式來(lái)完成管接頭的連接，并保證遵從相關(guān)工藝完成管接頭的安裝作業(yè)。

5.3 提升密封件的抗磨損性

機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中的活塞桿可用防塵圈、防護(hù)罩以及橡膠套等元件進(jìn)行保護(hù)，從而降低活塞桿以及驅(qū)動(dòng)軸之間的摩擦作用，并且可以有效的對(duì)灰塵及其他污染物進(jìn)行預(yù)防，避免其進(jìn)入系統(tǒng)當(dāng)中。此外，可將過(guò)濾設(shè)備設(shè)置在系統(tǒng)當(dāng)中，從而提升液壓油的質(zhì)量，確保驅(qū)動(dòng)軸與活塞桿的運(yùn)動(dòng)不受影響，提升機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作效率。

5.4 對(duì)油溫密封件進(jìn)行合理管控

機(jī)械液壓系統(tǒng)在使用的時(shí)候，密封件是影響其泄漏的最主要因素，最主要因素就是液壓系統(tǒng)在使用過(guò)程中的油溫相對(duì)較高，在其生產(chǎn)的過(guò)程中液壓系統(tǒng)就會(huì)頻繁的運(yùn)轉(zhuǎn)，在運(yùn)轉(zhuǎn)中油溫就會(huì)相應(yīng)提升，因此，在一般的狀態(tài)下，油溫的提升對(duì)于機(jī)械液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)的直接影響相對(duì)較小。不過(guò)，對(duì)于油溫的提升會(huì)進(jìn)而影響橡膠密封件的老化，這才是促使機(jī)械液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)泄漏問(wèn)題產(chǎn)生的直接原因，因此，在進(jìn)行主體方面規(guī)劃設(shè)計(jì)的過(guò)程中，液壓傳統(tǒng)體系內(nèi)部的設(shè)置要合理安裝冷卻零件，進(jìn)而降低油溫，緩解密封件老化的問(wèn)題出現(xiàn)。此外，導(dǎo)致密封件老化的問(wèn)題還有其他影響因素，這一因素就是密封件和液壓油兩者是否相互融合的問(wèn)題，大部分的密封件材料都是橡膠的，因此，在液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常和液壓油產(chǎn)生摩擦，兩者如果不能合理的融合，就會(huì)導(dǎo)致密封件的問(wèn)題產(chǎn)生，加大老化的問(wèn)題，因此，在液壓體系進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中還要按照不同液壓油的性質(zhì)進(jìn)行不同密封件的設(shè)置，兩者在運(yùn)行過(guò)程中要相互融合，相輔相成，進(jìn)而防止泄漏問(wèn)題的產(chǎn)生。

6 故障排除措施

6.1 液壓泵的故障排除

對(duì)于整個(gè)機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，液壓泵是非常重要的零件，而且其種類相對(duì)比較多元化，在使用過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)的是齒輪油泵，對(duì)于齒輪油泵使用的時(shí)候經(jīng)常產(chǎn)生的問(wèn)題就是漏油，而會(huì)影響液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)的壓力以及油量的產(chǎn)生。對(duì)于系統(tǒng)泄漏問(wèn)題來(lái)說(shuō)，影響因素有很多，其中隱形相對(duì)較大的就是軸承和齒輪面以及泵蓋3者之間的相互磨損，還有密封件損壞以及老化的問(wèn)題，此外，磨損的過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生一定的問(wèn)題，因此要想進(jìn)一步對(duì)磨損問(wèn)題進(jìn)行改善，可以使用油石對(duì)其毛刺進(jìn)行摩擦，提升油泵的使用期限。

6.2 馬達(dá)維修

馬達(dá)在使用的過(guò)程中可以對(duì)油液污染進(jìn)行合理控制，還能對(duì)故障進(jìn)行有效的控制。因此，要對(duì)液壓油進(jìn)行合理的管控，防止雜質(zhì)的進(jìn)入，減少磨損問(wèn)題的產(chǎn)生，而且在維修的過(guò)程中要保證空氣的排除異己油質(zhì)的清潔。

6.3 控制閥的維修

在機(jī)械液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)使用的過(guò)程中控制閥是非常重要的零件，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)起管控及調(diào)節(jié)的作用，由于對(duì)精準(zhǔn)性有一定的要求，因此在維修的過(guò)程中也有一定的要求。如果產(chǎn)生漏油的問(wèn)題只是由于密封裝置產(chǎn)生問(wèn)題，那么閥芯要盡量保持不動(dòng)。

7 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，產(chǎn)生泄漏的原因是多種多樣的，因此要從各個(gè)方面進(jìn)行合理的管控。綜合多方面進(jìn)行管控，保證其問(wèn)題得到有效治理。