機(jī)床液壓系統(tǒng)內(nèi)泄露及診斷修復(fù)研究

李泊鈺

(佳木斯大學(xué)，黑龍江 佳木斯 154007)

1 機(jī)床液壓系統(tǒng)內(nèi)泄漏成因分析

1.1 設(shè)計(jì)因素

液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理直接影響到其系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，倘若人員未按照規(guī)定要求進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)范化設(shè)計(jì)，勢(shì)必會(huì)增大液壓系統(tǒng)出現(xiàn)內(nèi)泄漏問(wèn)題的概率[1]。如未在充分考慮極限壓力、運(yùn)行負(fù)載、運(yùn)行環(huán)境的前提下進(jìn)行密封材料、液壓油的選擇，系統(tǒng)會(huì)因密封受損而出現(xiàn)泄露問(wèn)題；設(shè)計(jì)期間未按照規(guī)范要求進(jìn)行系統(tǒng)粗糙度、幾何精度的合理設(shè)計(jì)，或者是采用的連接件質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，均會(huì)導(dǎo)致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)內(nèi)泄漏問(wèn)題。

1.2 制造裝配因素

液壓系統(tǒng)制造裝配階段有著極為嚴(yán)格的要求，如對(duì)元件表面粗糙度、尺寸等方面的控制需符合標(biāo)準(zhǔn)要求[2]。但是具體制造過(guò)程中受到人員失誤等因素的影響，出現(xiàn)的密封件尺度偏差較大、構(gòu)件存在毛刺凹點(diǎn)、油缸活塞半徑未達(dá)到等因素，會(huì)在運(yùn)行階段頻繁出現(xiàn)劃傷、變形等問(wèn)題，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)密封性能顯著下降。針對(duì)液壓系統(tǒng)裝配作業(yè)的開(kāi)展，倘若人員未按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行裝配力度的合理控制，極易導(dǎo)致元件因安裝過(guò)于用力而出現(xiàn)變形現(xiàn)象；在密封圈、防塵圈等構(gòu)件清洗作業(yè)期間，倘若人員利用汽油來(lái)取代柴油，極易導(dǎo)致密封元件出現(xiàn)老化、性能下降等問(wèn)題，導(dǎo)致其液壓系統(tǒng)在運(yùn)行階段易出現(xiàn)內(nèi)泄漏問(wèn)題。

2 機(jī)床液壓系統(tǒng)內(nèi)泄漏診斷

若機(jī)床液壓系統(tǒng)在運(yùn)行期間出現(xiàn)外泄露問(wèn)題，維護(hù)人員可直觀判斷其故障成因并定位故障發(fā)生位置，而內(nèi)泄漏的診斷難度較大，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)泄漏問(wèn)題的及時(shí)、準(zhǔn)確診斷，可以借助經(jīng)驗(yàn)診斷、試驗(yàn)診斷法的合理應(yīng)用。

2.1 經(jīng)驗(yàn)診斷

針對(duì)經(jīng)驗(yàn)診斷方法應(yīng)用，其具體診斷步驟包括“問(wèn)”與“檢”，即在維護(hù)期間與相關(guān)操作人員溝通，了解到機(jī)床液壓系統(tǒng)在運(yùn)行期間是否存在異常現(xiàn)象，或者是故障的發(fā)生是漸發(fā)性還是突發(fā)性。詢(xún)問(wèn)人員在操控過(guò)程中有無(wú)未按照規(guī)定要求操作的情況，了解在日常檢修維護(hù)期間是否有過(guò)液壓油更換處理[3]。通常情況下，液壓系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)突發(fā)性故障的成因在于液壓油污染現(xiàn)象的發(fā)生，或者是液壓閥、密封件在運(yùn)行期間受到意外荷載的影響而喪失應(yīng)有的密封功能。在了解液壓系統(tǒng)具體情況后，則需開(kāi)展系統(tǒng)的診斷檢修工作，以非泄露性故障的排除為前提，檢查系統(tǒng)內(nèi)液壓油是否存在污染情況并判斷其污染程度，依據(jù)對(duì)實(shí)際情況的分析，采用液壓換向的方法來(lái)提升液壓缸的運(yùn)功性能，以便于維護(hù)人員進(jìn)行系統(tǒng)壓力情況的細(xì)致觀察。倘若其系統(tǒng)運(yùn)行壓力未達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值，可以通過(guò)合理調(diào)整安全閥壓力來(lái)達(dá)到泄露問(wèn)題判斷的目的。

2.2 試驗(yàn)診斷

以某車(chē)間數(shù)控機(jī)床為例，以正常運(yùn)行條件為前提，其液壓系統(tǒng)運(yùn)行壓力始終保持在穩(wěn)定的4MPa，而在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行背景下，機(jī)床液壓系統(tǒng)突然出現(xiàn)壓力下降的問(wèn)題，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)實(shí)際運(yùn)行壓力值僅有2.5MPa，無(wú)法為機(jī)床的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。相關(guān)維護(hù)人員開(kāi)展故障診斷檢測(cè)作業(yè)，打開(kāi)油箱后發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)并未附著過(guò)多的雜質(zhì)，且機(jī)床外部不存在油液泄露情況，并且管路也不存在滲漏問(wèn)題。人員嘗試通過(guò)斷開(kāi)電機(jī)與泵體連接來(lái)找出問(wèn)題，但是斷開(kāi)后并非發(fā)現(xiàn)其明顯故障問(wèn)題[4]。在予以調(diào)壓螺釘調(diào)節(jié)處理時(shí)，發(fā)現(xiàn)其螺釘無(wú)法進(jìn)行加大壓力調(diào)節(jié)，清洗調(diào)壓機(jī)構(gòu)后發(fā)現(xiàn)內(nèi)部并未存在故障問(wèn)題。排除非泄露性故障后，工作人員初步判斷其壓力問(wèn)題的成因?yàn)閮?nèi)泄漏。為論證是否因內(nèi)泄漏問(wèn)題導(dǎo)致液壓系統(tǒng)壓力下降，選擇江球閥安設(shè)于系統(tǒng)不同支路，先將所有球閥控制在關(guān)閉狀態(tài)進(jìn)行泵測(cè)試，經(jīng)測(cè)試后泵的壓力可以達(dá)到7 MPa，表明液壓系統(tǒng)故障并非為泵故障；然后將球閥逐個(gè)開(kāi)啟，在前幾個(gè)支路測(cè)試過(guò)程中，其壓力并非出現(xiàn)異常情況，而當(dāng)測(cè)試到最后一個(gè)支路時(shí)，發(fā)現(xiàn)其壓力突然降低至2.5 Mpa，確定為支路泄壓?jiǎn)栴}。維護(hù)人員進(jìn)行此支路管路的檢查，此油管用以對(duì)Z軸配種液壓缸的控制，打開(kāi)液壓缸后發(fā)現(xiàn)活塞的密封圈出現(xiàn)磨損問(wèn)題，導(dǎo)致下缸體液壓油直接流回油箱，液壓系統(tǒng)因內(nèi)泄漏問(wèn)題的影響導(dǎo)致壓力下降。

3 液壓系統(tǒng)內(nèi)泄漏修復(fù)

在液壓系統(tǒng)內(nèi)泄漏問(wèn)題診斷與修復(fù)過(guò)程中，活塞密封起到至關(guān)重要的作用[5]。在實(shí)際診斷修復(fù)過(guò)程中，需要依據(jù)其密封元件類(lèi)型的不同開(kāi)展針對(duì)性的密封檢修作業(yè)。如唇形密封件的檢修，需要在診斷期間檢查其唇邊是否存在嚴(yán)重磨損、傷痕等問(wèn)題；對(duì)于組合密封件主要是對(duì)密封面磨損量的重點(diǎn)檢查，并檢查活塞感、活塞之間密封圈是否存在問(wèn)題的檢查；對(duì)于活塞桿密封則需進(jìn)行密封件、支撐環(huán)傷痕、磨損等問(wèn)題的全面檢查。若在檢查期間發(fā)現(xiàn)活塞桿導(dǎo)支承環(huán)、密封件出現(xiàn)缺陷、磨損等情況，需要依據(jù)對(duì)密封件結(jié)構(gòu)的分析。用同類(lèi)型、同規(guī)格的密封件進(jìn)行損壞密封件的更換，避免因油膜厚度的增大而出現(xiàn)大量泄漏的現(xiàn)象[6]。

液壓缸表面若存在拉痕問(wèn)題，需依據(jù)對(duì)運(yùn)行需求的分析，借助珩磨工藝進(jìn)行表面處理。同時(shí)，檢查其缸筒是否存在尺寸偏差過(guò)大的問(wèn)題，并通過(guò)有效珩磨將其誤差控制在允許范圍內(nèi)，避免因缸筒尺寸、表面拉痕等問(wèn)題存在，導(dǎo)致增大出現(xiàn)內(nèi)泄露問(wèn)題的發(fā)生率。

若在檢修維護(hù)期間發(fā)現(xiàn)液壓缸表面出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，或者是表面存在諸多十分嚴(yán)重的拉痕，則可以依據(jù)對(duì)液壓系統(tǒng)的分析，采用流鍍、粘接、熱噴涂形式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)痕跡問(wèn)題的有效處理。針對(duì)熱噴涂技術(shù)的應(yīng)用，可以在熔融狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)對(duì)表面的有效處理，通過(guò)噴射霧化材料來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬表面的有效處理。待缸筒噴涂處理結(jié)束后維護(hù)人員可以借助對(duì)珩磨技術(shù)的應(yīng)用來(lái)進(jìn)一步提升缸筒的修復(fù)效果。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，數(shù)控機(jī)床運(yùn)行效果與液壓系統(tǒng)運(yùn)行之間存在直接關(guān)聯(lián)，而液壓系統(tǒng)內(nèi)泄漏問(wèn)題的發(fā)生勢(shì)必會(huì)影響到機(jī)床的穩(wěn)定運(yùn)行。鑒于此，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)泄漏故障造成的影響和損失有效降低，需要在明確掌握內(nèi)泄漏成因的前提下，采取科學(xué)方法進(jìn)行內(nèi)泄漏故障診斷，在此基礎(chǔ)上采取針對(duì)性措施加以修復(fù)，進(jìn)而在保障液壓系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床設(shè)施運(yùn)行年限的有效延長(zhǎng)。