液壓傳動系統的泄漏分析及應對措施

姜廣美

（鎮江機電高等職業技術學校，江蘇 鎮江 212000）

1 泄漏現狀

在當今社會中，液壓泄漏不僅造成了資源的浪費，還造成環境污染、系統精度降低、火災隱患等。據國內外數據介紹，開展防漏治漏以前，英國每年液壓系統泄漏損失高達1.8億美元；美國工業部的液壓系統泄漏直接損失達6000萬美元／年；日本液壓油年泄漏損失近9000萬美元；我國液壓技術也同樣受油液泄漏的困擾。

從對鋼鐵工業的調查統計中得知，主要元件及其占總泄漏的比例是：液壓缸占28%，管路系統占44.5%，液壓泵占7.5%。在這大量的泄漏中，大部分油液泄漏是由于密封上得一些原因造成的。

2 泄漏的分類

我們研究泄漏，到底什么是泄漏呢？泄漏是指在液壓系統正常工作的情況下，從液壓元件的密封間隙漏出少量油液的現象。液壓系統泄漏主要有外泄漏和內泄漏兩種：油液從液壓元件的高壓腔流向低壓腔的現象稱為內泄漏；油液從系統內部流到系統外部的泄漏稱為外泄漏。

3 液壓系統泄漏的原因

通過生產實踐，我們分析了液壓系統產生泄漏的原因，發現液壓系統的泄漏一般都是在系統運行一段時間之后產生的，主要是由以下幾個方面：

3.1 密封件的設計及其它設計因素

液壓系統是否可靠，精度是否能達到要求，關鍵在于液壓系統密封的設計和密封件的選擇。由于設計中密封結構選用不合理，密封件的選用不合乎規范，在設計中沒有考慮到液壓油與密封材料的相容型式、負載情況、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泄漏。同時，機械工作環境中有灰塵和其它雜質，它們會破壞密封、污染油液，從而產生泄漏，所以在設計中要選用合適的防塵密封。

3.2 制造和裝配因素

（1）制造因素：任何液壓元件及密封部件都有嚴格的要求：尺寸公差、表面處理、表面粗糙度及形位公差等。如果在制造過程中超差，例如：液壓缸的活塞與缸體之間有尺寸誤差；裝密封圈的孔尺寸太大或因加工問題而造成圓度誤差；在加工后表面不光潔出現毛刺、凹坑、鍍鉻脫落等；造成密封件變形、劃傷、壓死或壓不實等現象使其密封功能下降而發生泄漏。

（2）裝配因素：液壓元件在裝配中應合理操作，如果裝配先后順序安排不當或用力過猛導致零件產生變形，會造成泄漏。

3.3 油液污染及零部件的損傷

（1）氣體污染。液壓系統的運行依賴與壓力的變化，在壓力作用下，氣體進入油液中形成氣泡。在工作過程中，壓力增大到一定程度時，氣泡會像氣球一樣爆裂，如果液壓系統的元件表面有凹點和損傷時，液壓油就會高速沖向元件表面加速表面的磨損，引起泄漏。

（2）顆粒污染。液壓油缸作為液壓系統的主要執行元件，在工作過程中活塞桿直接與外圍的環境相接觸，雖然在其導向套上裝有防塵圈及密封件等，但也難免塵埃、污物附在活塞桿上被帶入液壓系統中，活塞桿在運行過程中加速密封件和活塞桿等的劃傷和磨損，從而引起泄漏。

（3）水污染。由于工作環境潮濕，加工時冷卻液的使用等因素的影響，可能會使水進入液壓系統，水會與液壓油反應，形成酸性物質和油泥，降低液壓油的潤滑性能，加速部件的磨損，水還會造成控制閥的閥桿發生粘結，使控制閥操縱困難劃傷密封件，造成泄漏。

（4）零件損傷。密封件是由耐油橡膠等材料制成，由于長時間的使用發生老化、龜裂、損傷等都會引起系統泄漏。如果零件在工作過程中受碰撞而損傷，會劃傷密封元件，從而造成泄漏。

4 措施

（1）設計及制造缺陷的解決方法：①液壓元件外配套的選擇往往在液壓系統的泄漏中起著決定性的影響。這就決定我們技術人員在新產品設計、老產品的改進中，對缸、泵、各種閥件，密封件，液壓輔件等的選擇，要本著好中選優，優中選廉的原則慎重地、有比較地進行。②合理設計安裝面和密封面：當閥組或管路固定在安裝面上時，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，密封面要求精加工以達到各項公差等級要求。同時表面不能有徑向劃痕，連接要可靠以防止表面分離。③在制造及運輸過程中，要對關鍵表面進行保護以免磕碰和劃傷。同時裝配調試要嚴格把關，保證質量。④對一些液壓系統的泄露隱患不要掉以輕心，必須加以排除。

（2）防止油液污染：①減少外來污染。液壓裝置組裝前后必須進行嚴格清洗，油箱通大氣處要加裝空氣過濾器，并且通過過濾器向油箱灌油，維修拆卸元件時，應在無塵區進行。油箱內壁一般不要涂刷油漆，以免在油中產生沉淀物質。②濾除系統產生的雜質。應在系統的有關部位設置適當精度的過濾器，并且定期檢查、清洗或更換濾芯。新油加入油箱前，要經過靜放沉淀，過濾后方可加入系統中，必要時可設中間油箱，進行新油的沉淀和過濾，確保油液的清潔度。③控制液壓油的工作溫度。液壓油的工作溫度過高會對液壓裝置產生不利影響，且油溫升高，會使粘性下降，增加泄漏量。液壓油本身也會加速氧化變質，產生各種生成物，縮短其使用壽命。液壓系統的工作溫度最好控制在65℃以下，機床液壓系統則應控制在55℃以下，若油溫過高，則應給油箱加冷卻器降溫。④定期檢查更換液壓油。應根據液壓設備使用說明書的要求和維護保養規程的規定，定期檢查更換液壓油。比較科學的方法是定期取樣化驗，觀察油液的變質情況，以決定是否需要換油。換油時要清洗油箱，沖洗系統管道及元件。

（3）減少沖擊和振動：沖擊和振動會使管接頭松動引起泄漏，如何減少？采用橡膠軟管吸收吸收沖擊和振動；設安全閥、蓄能器或消聲器減少沖擊；盡量減少管接頭的使用數量，管接頭盡量用焊接連接；適當布置壓力控制閥來保護系統的所有元件；使用直螺紋接頭，三通接頭和彎頭代替錐管螺紋接頭。

（4）減少密封件的磨損：密封件符合要求、安裝正確、使用合理，可保證長時間相對無泄漏。如何來延長密封件的壽命？消除活塞桿和驅動軸密封件上的側載荷；用防塵圈、防護罩和橡膠套保護活塞桿，防止雜質進入；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；使活塞桿和軸的速度盡可能低。

5 結語

造成泄漏的原因很多，如何有效地降低泄漏將對提高液壓系統壽命和保證加工質量具有重要的意義。