淺談機械液壓系統維修與防治

李春暉

[摘要]在工程機械液壓系統中,常見的故障中主要有由于液壓系統的污染、液壓系統的泄漏造成的。因此,詳細分析液壓系統污染、泄露產生的原因,并針對性的提出相應的防治措施。

[關鍵詞]液壓系統污染維修

中圖分類號:TH4文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1120016-01

一、液壓系統

液壓系統是控制離合器、剎車、換檔等,將液體的壓力能轉換為機械能。液壓系統由六個部分組成:

能源裝置部分:把機械能轉換成流體的壓力能的裝置,一般指的就是液壓泵了,要是氣動就是空氣壓縮機。也就是動力部分。執行裝置部分:把流體的壓力轉換成機械能的裝置,一般指的是液壓缸和液壓馬達吧。控制調節裝置部分:對液壓系統中流體的壓力、流量和流動方向進行控制和調節不裝置部分,如溢流閥、節流閥、換向閥等。輔助裝置部分:除了上面的3項以外,如油箱、過濾器、蓄能器等。傳動介質:傳遞能量的介質。液壓油:組成液壓系統的一個組成部分,液壓油一般不會歸到輔助裝置。

液壓系統泄漏影響著系統工作的安全性,造成油液浪費、污染周圍環境、增加機器的停工時間、降低生產率、增加生產成本及對產品造成污損,因此,對液壓系統的泄漏我們必須加以控制。幾乎所有的液壓系統的泄漏都是在使用一段時間后由于以下三個原因引起的:一是沖擊和振動造成管接頭松動;二是動密封件及配合件相互磨損;三是油溫過高及橡膠密封與液壓油不相容而變質。

控制措施:

1.減少沖擊和振動。為了減少承受沖擊和振動的管接頭松動引起的泄漏,可以采取以下措施:(1)使用減震支架固定所有管子以便吸收沖擊和振動;(2)使用低沖擊閥或蓄能器來減少沖擊;(3)適當布置壓力控制閥來保護系統的所有元件;(4)盡量減少管接頭的使用數量,管接頭盡量用焊接連接;(5)使用直螺紋接頭,三通接頭和彎頭代替錐管螺紋接頭;(6)盡量用回油塊代替各個配管;(7)針對使用的最高壓力,規定安裝時使用螺栓的扭矩和堵頭扭矩,防止結合面和密封件被蠶食;(8)正確安裝管接頭。

2.減少動密封件的磨損。大多數動密封件都經過精確設計,如果動密封件加工合格,安裝正確,使用合理,均可保證長時間相對無泄漏工作。從設計角度來講,設計者可以采用以下措施來延長動密封件的壽命:(1)消除活塞桿和驅動軸密封件上的側載荷;(2)用防塵圈、防護罩和橡膠套保護活塞桿,防止磨料、粉塵等雜質進入;(3)設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;(4)使活塞桿和軸的速度盡可能低。

3.對靜密封件的要求。靜密封件在剛性固定表面之間防止油液外泄。合理設計密封槽尺寸及公差,使安裝后的密封件到一定擠壓產生變形以便填塞配合表面的微觀凹陷,并把密封件內應力提高到高于被密封的壓力。隨著配合表面的運動,靜密封就成了動密封。粗糙的配合表面將磨損密封件,變動的間隙將蠶食密封件邊緣。

4.合理設計安裝板。當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和被磨損,安裝面要平直,密封面要求精加工,表面粗糙度要達到0.8μm,平面度要達到0.01/100mm。表面不能有徑向劃痕,連接螺釘的預緊力要足夠大,以防止表面分離。

5.控制油溫防止密封件變質。密封件過早變質可能是由多種因素引起的,一個重要因素是油溫過高。溫度每升高10℃則密封件壽命就會減半,所以應合理設計高效液壓系統或設置冷卻裝置,使油液溫度保持在65℃以下;另一個因素可能是使用的油液與密封材料的相容性問題,應按使用說明書或有關手冊選用液壓油和密封件的型式和材質,以解決相容性問題,延長密封件的使用壽命。

二、液壓系統的泄漏

(一)外泄漏的常見原因及解決辦法。外泄漏是指油液從各密封不嚴處泄漏到液壓缸外面的大氣中,常見的外泄漏有以下三處。一是缸套與缸蓋(或導向套)密封部位漏油。工程機械液壓缸的缸套與缸蓋較多采用螺紋連接,然后在螺紋端口處加0形密封圈。當此處發生漏油現象時多為O形圈損壞,只要更換合適的新O形圈即可解決問題。二是活塞桿與導向套間相對運動處向外漏油。因此,當有漏油現象發生時,除更換密封圈外,還應檢查活塞桿是否損傷。若活塞桿有損傷,可用汽油將其清洗干凈,干燥后用金屬膠涂抹在損傷處,再用活塞桿油封在活塞桿上來回移動刮去多余的膠,等膠完全固化后再投入使用。若導向套磨損,可加工一個內徑略小的導向套來更換。經驗表明,安裝加工新導向套后,如果油封僅能用1個月左右,則新導向套的內徑尺寸應比原來減小0.15mm。這樣,新的導向套既可以正確安裝密封圈又可以彌補磨損的間隙,從而能更好地起到密封作用。三是液壓缸管接頭密封不嚴引起的漏油。幾乎所有的液壓系統在使用一段時間后,由于沖擊和振動會造成管接頭松動。管接頭的漏油主要與連接處的加工精度、緊固強度及有無毛刺等因素有關,因此當發現此處漏油,除檢查密封圈的密封情況外,還應檢查接頭是否正確裝配、是否可靠擰緊以及接觸面有無傷痕等,必要時加以更換或修復。

(二)內泄漏的常見原因及解決辦法。內泄漏是指在液壓缸內部油液從高壓腔通過各種間隙向低壓腔泄漏。當然,如能通過正規的測量程序來判斷則更好。引起此處內漏的主要原因:1.缸套內壁和活塞磨損致使間隙增大超差,造成高低壓腔互通。2.活塞上密封圈(Y型密封圈較多)磨損、劃傷、老化致使密封不嚴。3.當活塞桿受力不當或導向套與活塞桿之間的間隙較大時,使活塞偏向缸壁某一方,活塞的傾斜或偏磨造成內漏。4.缸套內壁加工時,圓度、圓柱度超差或使用中局部磨損導致內漏。因此,當有內漏時,應首先對各配合零件進行嚴格檢查。缸套的修復多采用鏜內孔的方法,然后配以加大直徑的活塞。據有關資料,若新更換的活塞Y型密封圈能用3個月左右,則新加工的活塞外徑尺寸應比原來增大0.4mm;若Y刑密封圈僅能用1個月左右,則新加工的活塞外徑尺寸應比原來增大0.6mm。增大活塞外徑可以有效地提高密封圈的預壓縮量,使其唇邊緊貼在缸壁和活塞上起到初始密封的作用。自己加工活塞時材料可選用耐磨鑄鐵或45#鋼。

三、結束語

總的來說,如果液壓系統的制造質量沒有問題,則造成故障的原因大多是預防保養不當,操作不當的原因一般較少。因此診斷與排除這些故障,不僅要有專業理論知識,掌握各種液壓元件、液壓基本回路的功能、構造、原理;同時,還要有豐富的設計、制造、安裝、使用、維護、保養方面的實踐經驗。

參考文獻:

[1]魏銀紅,裝載機工作裝置液壓系統故障診斷[J].農機使用與維修,2005(3).

[2]李新德,工程機械液壓系統漏油預防措施[J].液壓氣動與密封,2005(2).