孟強
摘要:裝載機經(jīng)常在惡劣的環(huán)境中工作,要求其液壓系統(tǒng)十分可靠。裝載機液壓系統(tǒng)泄漏主要原因有制造因素、裝配因素、工作壓力、工作溫度、油液污染等。為減少裝載機液壓系統(tǒng)工作故障,提高液壓系統(tǒng)工作效率,防止環(huán)境污染,必須加強泄漏的防治,采取相應(yīng)措施來解決泄漏問題,從而減少泄漏以至避免泄漏。
關(guān)鍵詞:液壓系統(tǒng);泄漏原因;防治措施
一、造成泄漏的原因
液壓系統(tǒng)的泄漏一般都是在使用一段時間后產(chǎn)生。從表面現(xiàn)象看,多為密封件失效、損壞、擠出,或密封表面被拉傷等造成。泄漏主要原因有:制造因素、裝配因素、油液污染、密封表面粗糙度不當(dāng)、密封溝槽不合格,管接頭松動、配合件間隙增大、油溫過高、密封圈變質(zhì)等。
(1)制造因素。所有的液壓元件及密封部件都有嚴格的尺寸公差、表面處理、表面粗糙度及形位公差等要求。如果在制造過程中超差,將使零件本身具有先天性的滲漏點,在裝配后或使用過程中發(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)對零件進行仔細檢查,裝配時應(yīng)將零件蘸少許液壓油,輕輕壓入,清洗時應(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,從而失去密封機能。
(3)工作壓力。在相同的條件下,液壓系統(tǒng)的壓力越高,發(fā)生泄漏的可能性就越大,因此應(yīng)該使系統(tǒng)壓力的大小符合液壓系統(tǒng)所需要的最佳值。
(4)工作溫度。液壓系統(tǒng)所損失的能量大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,這些熱能一部分通過液壓元件本身、管道和油箱等的表面散發(fā)到大氣中,其余部分就貯存在液壓油中,使油溫升高。油溫升高不僅會使油液的黏度降低,使油液泄漏量增加,還會造成密封元件加快老化,提前失效,引起嚴重泄漏。
(5)油液的清潔程度。液壓系統(tǒng)的液壓油常常會含有各種雜質(zhì)。例如,液壓元件安裝時沒有清洗干凈,附雜上面的鐵屑和涂料等雜質(zhì)進入液壓油中;浸入液壓設(shè)備內(nèi)的灰塵和贓物污染液壓油;液壓油氧化變質(zhì)所產(chǎn)生的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和碳渣等。液壓油中的雜質(zhì)能使液壓元件滑動表面的磨損加劇,液壓閥的閥芯卡阻,小孔堵塞,密封件損壞等,從而造成液壓閥損壞,引起液壓油泄漏。
(6)密封裝置選擇不當(dāng)。正確的選擇密封裝置,對防止液壓系統(tǒng)的泄漏非常重要。密封裝置選擇不當(dāng),密封裝置不適應(yīng)工作條件,造成密封元件過早的磨損或老化,就會引起介質(zhì)泄漏。
(7)系統(tǒng)自身泄漏。其主要原因是:系統(tǒng)裝配粗糙,缺乏減振、隔振措施;系統(tǒng)超壓使用;未做到按規(guī)定對系統(tǒng)適時檢查及處理;易損件壽命到期但未及時更換。
此外,液壓元件的加工精度、液壓系統(tǒng)管道連接的牢固程度及其抗震能力、設(shè)備維護的狀況等,也會影響液壓設(shè)備的泄漏。
二、泄漏的防治
(1)控制壓力的大小。系統(tǒng)工作壓力應(yīng)在設(shè)計時根據(jù)計算確定,使用過程中不應(yīng)隨便調(diào)整或改變。
(2)控制溫度的變化。為提高油箱的散熱效果,可增加油箱的散熱表面,把油箱內(nèi)部的出油和回油用隔板隔開。油箱液壓油的溫度一般允許達到55-65度之間,最高不得超過70度,當(dāng)自然冷卻的油溫超過允許值時,就需要在油箱內(nèi)部增加冷卻水管或回油路上設(shè)置冷卻器,從而降低液壓油的溫度。
(3)保持液壓油的清潔度。采用濾油裝置,把液壓油定期或連續(xù)地進行過濾,盡可能減少液壓油的雜質(zhì)含量,保證油液的清潔度符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
(4)合理選擇密封裝置。要做到合理選擇密封裝置,必須熟悉各種密封裝置的形式、特點和使用條件。把實際的使用條件與密封件的允許使用條件進行比較,必須保證密封裝置有良好的密封性能和較長的使用壽命。
(5)合理選擇表面粗糙度。液壓系統(tǒng)相對運動副表面的粗糙度過高或出現(xiàn)軸向劃傷時將產(chǎn)生泄漏;粗糙度過低,達到鏡面時密封圈的唇邊會將油膜刮去,使油膜難以形成,密封刃口產(chǎn)生高溫,加劇磨損,所以密封表面的粗糙度不可過高也不能過低。與密封圈接觸的滑動面一定好有較低的粗糙度,液壓缸、滑閥等動密封件表面的粗糙度應(yīng)在Ra0.2-0.4μm之間。
(6)減少沖擊和振動。液壓系統(tǒng)的沖擊主要產(chǎn)生于變壓、變速、換向的過程中,此時管路內(nèi)流動的液體因很快的換向和閥口的突然關(guān)閉而瞬間形成很高的壓力峰值,使連接件、接頭與法蘭松動或密封圈擠入間隙損壞等而造成泄漏。為減少因沖擊和振動而引起的泄漏,可以采取以下措施:①用減振支架固定所有管子以便吸收沖擊和振動的能量。②采用帶阻尼的換向閥、緩慢開關(guān)閥門、在液壓缸端部設(shè)置緩沖裝置。③使用低沖擊閥或蓄能器來減少沖擊。④適當(dāng)布置壓力控制閥來保護系統(tǒng)的所有元件。⑤盡量減少管接頭的使用數(shù)量,且管接頭盡量用焊接連接。⑥使用螺紋直接頭、三通接頭和彎頭代替錐管螺紋接頭。⑦盡量用回油塊代替各個配置。
(7)減少動密封件的磨損。液壓系統(tǒng)中大多數(shù)動密封件都經(jīng)過精確設(shè)計,動密封件如果加工合格、安裝正確、使用合理,均可保證長時間無泄漏。從設(shè)計角度來講,可采用以下措施來延長動密封件的壽命:①消除活塞桿和驅(qū)動軸密封件上的徑向載荷。②用防塵圈、防護罩和橡膠套保護活塞桿,防止粉塵等雜質(zhì)進入。③設(shè)計、選取合適的過濾裝置和便于清洗的油箱,以防止粉塵在油液中累積。使活塞桿和軸的速度盡可能低。
(8)重視修理裝配工藝。應(yīng)強化防漏治漏的修理工藝,如閥桿、活塞表面、缸內(nèi)壁的整體或局部均可采用電刷鍍、靜電噴涂增厚后,再經(jīng)車床切削加工至所需尺寸。安裝帶螺紋的管接頭時,應(yīng)在螺紋上纏繞聚四氟乙烯生料帶。鑄造件或焊接件在安裝前應(yīng)進行探傷檢查和耐壓試驗。油封裝入座孔時,應(yīng)用專用工具導(dǎo)入,防止位置偏斜。
(9)合理設(shè)計安裝板。當(dāng)裝載機液壓系統(tǒng)閥組或底板用螺栓固定在安裝面上時,為了得到滿意的初始密封和防止密封件被擠出溝槽與被磨損,安裝面要平直,密封面要求精加工,表面粗糙度要小于Ra0.8μm,平面度誤差要小于O.01/lOOmm;表面不能有徑向劃痕,連接螺釘?shù)念A(yù)緊力要足夠大,以防止表面分離。
(10)正確裝配密封圈。裝配密封圈時應(yīng)在其表面涂油,若須通過軸上的鍵槽、螺紋等開口部位,應(yīng)使用引導(dǎo)工具,不要用螺絲刀等金屬工具,否則會劃傷密封圈而造成漏油。對于有方向性的密封圈,裝配時應(yīng)將唇口對著壓力油腔,注意保護唇口,避免被零件的銳邊、毛刺等劃傷。對旋轉(zhuǎn)接觸的密封面,應(yīng)選用雙唇密封圈。安裝組合密封件前應(yīng)將密封件放在液壓油中煮到一定溫度;安裝時應(yīng)使用專用的導(dǎo)套和收口工具,并嚴格遵守廠家對密封件的安裝說明。
三、結(jié)束語
液壓系統(tǒng)的泄漏問題是當(dāng)前一個重要的研究課題,不能單純的、傳統(tǒng)的、消極的加強密封,而要系統(tǒng)性地去消除泄漏的根源,并采取有效措施予以防治。
參考文獻:
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