關(guān)于銅街子水電站溢洪門液壓油缸密封更換問題的分析處理

鄧 楊

（國能大渡河檢修安裝有限公司,四川 樂山 614900）

0 前言

液壓油缸是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的執(zhí)行元件之一,它是將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置,主要用于實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。液壓油缸由于結(jié)構(gòu)簡單,制造方便及使用可靠等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于水電站工作閘門的起升機(jī)構(gòu)中。本文主要對銅街子電站溢洪門液壓油缸密封更換問題進(jìn)行分析,并就更換處理方式進(jìn)行優(yōu)化探討。

1 銅街子液壓油缸簡介

根據(jù)液壓油缸的基本分類,銅街子電站溢洪門液壓油缸屬于活塞式液壓油缸,主要技術(shù)參數(shù)為：油缸內(nèi)徑400 mm,活塞桿直徑220 mm,行程10500 mm,工作壓力19.68 MPa,提升力1600 kN,總重量11.113 t,試驗(yàn)壓力24.6 MPa。液壓油缸主要由缸筒、活塞、活塞桿、端蓋、支架和密封件等組成。當(dāng)壓力油從左油口進(jìn)入缸的左缸時(shí),推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng),從而通過活塞桿帶動(dòng)工作臺(tái)也向右運(yùn)動(dòng),缸右腔的油則從右油口排出,若從右油口進(jìn)壓力油,則工作臺(tái)會(huì)產(chǎn)生反向（左）運(yùn)動(dòng),左油口就會(huì)成為排油口。

銅街子液壓油缸大修周期一般為5 年一次,油缸密封更換周期也是5 年一次,主要密封有兩種,一種是活塞密封：采用Y 型400 mm×376 mm×25.5 mm密封圈；另一種活塞桿密封：采用V 型250 mm×220 mm×58 mm組合密封圈。一般正常運(yùn)行5 年后密封的磨損程度在預(yù)期范圍,5 年內(nèi)因密封出現(xiàn)漏油問題的情況較少。

圖1 銅街子液壓油缸缸結(jié)構(gòu)圖

2 銅街子液壓油缸的密封更換流程

2.1 液壓油缸密封的拆除

液壓油缸密封與活塞頭、活塞桿及油缸內(nèi)壁配合精密,在拆除同時(shí)要考慮對活塞頭、活塞桿及油缸內(nèi)壁的檢查和保護(hù),主要分為以下幾個(gè)步驟。

1）排盡液壓油缸透平油。打開油缸補(bǔ)氣孔,用油管連接有桿腔進(jìn)油孔,利用抽油機(jī)將液壓油缸內(nèi)的透平油全部抽回至檢修儲(chǔ)油桶。

2）拆除上、下端蓋密封。拆除上、下端蓋雙頭螺絲,檢查端蓋止口、導(dǎo)向銅套、雙頭螺栓完好程度,取下端蓋Φ400 的O型密封圈,上、下端蓋用專用清洗劑清洗完畢后,放到指定位置待回裝。

3）活塞頭分解。第一步拆除活塞鎖板的螺母,取下鎖板,拆除Φ220 和Φ350 的O型密封圈。第二步拆除承載螺母,活塞隔擋圈和Φ220 的O型密封及Y型400 mm×376 mm×25.5 mm密封。第三步拆除導(dǎo)向銅套與承載導(dǎo)向套,取下Φ350 的O型密封和Y型400 mm×376 mm×25.5 mm密封,做好保護(hù)并放入指定位置。

4）活塞桿檢查。檢查活塞桿表面應(yīng)光滑、無毛刺、溝槽、裂紋、銹跡,如有裂紋或嚴(yán)重變形,則應(yīng)更換活塞桿；檢查活塞桿兩端螺紋應(yīng)完好,清洗完畢后重新涂抹潤滑油。

5）油缸內(nèi)壁檢查。對油缸進(jìn)行清洗,清洗完畢后檢查缸內(nèi)壁不應(yīng)有裂紋、夾渣、結(jié)疤、皺皮、銹蝕、刮傷、溝槽、毛刺等缺陷,油缸內(nèi)壁的橢圓度不應(yīng)大于0.155 mm（每米測一點(diǎn)）,若有毛刺應(yīng)用油石或細(xì)砂布磨光。

2.2 液壓油缸密封的回裝

在對活塞頭、活塞桿、油缸內(nèi)壁完成檢查處理后,按照液壓油缸回裝順序逐一進(jìn)行密封更換安裝工作,主要是密封安裝位置、方向必須正確,以下具體安裝步驟。

1）活塞頭密封更換。按順序回裝活塞密封,注意密封安裝方式。第一步裝上Y型400 mm×376 mm×25.5 mm密封圈,確保Y型開口向下；第二步按順序安裝導(dǎo)向銅套、承載導(dǎo)向套、Φ350、Φ220 的O型橡膠密封圈和活塞隔擋圈,注意O型密封必須安裝到相應(yīng)的密封溝槽內(nèi)；第三步裝上Φ220、Φ350的0型密封圈和活塞上底座,注意底座要壓緊O型密封圈；第四步裝上Y型400 mm×376 mm×25.5 mm密封圈,回裝鎖板,最后均勻的擰緊承載螺母,注意Y型密封的兩頭方向應(yīng)相反。

2）上、下端蓋密封更換。將拆下的上、下端蓋清洗完畢后,裝好Φ400的O型密封圈,按先前標(biāo)記好的位置回裝到油缸缸體,對稱均勻地?cái)Q緊上、下端蓋螺母。

3）活塞桿密封更換。將活塞桿V型250 mm×220 mm×58 mm組合密封圈按設(shè)計(jì)要求的順序和方向進(jìn)行裝配,每圈油封的切口與軸向夾角應(yīng)在45°左右,此組合密封需要一個(gè)個(gè)安裝,還要注意密封安裝過程中不要發(fā)生翹邊,安裝不到位的現(xiàn)象,在組合密封全部安裝到位后,再安裝下端蓋防塵圈及防塵圈壓板,最后對稱均勻擰緊端面螺栓。

3 液壓油缸密封更換過程中出現(xiàn)問題及分析處理

液壓油缸密封更換過程中因密封配合尺寸精密,允許誤差小,常常出現(xiàn)密封安裝位置錯(cuò)誤、方向跑偏的情況,遇到之后要及時(shí)處理,確保一次性安裝成功,以下是現(xiàn)場安裝過程中經(jīng)常出現(xiàn)問題及對應(yīng)的處理方法。

3.1 活塞頭密封裝反

銅街子液壓油缸的活塞密封為上、下兩個(gè)Y型密封,兩個(gè)密封對稱安裝,分別承受上、下腔不同的工作壓力,Y密封因開口角度較小,安裝時(shí)朝向不易判斷,在安裝過程中極易朝同一個(gè)方向安裝,出現(xiàn)油缸修后活塞桿動(dòng)作緩慢,甚至不能動(dòng)作的現(xiàn)象。

處理方法：在活塞密封進(jìn)行安裝時(shí),應(yīng)首先檢查活塞密封規(guī)格型號是否正確,確認(rèn)無誤后,再找準(zhǔn)密封的開口朝向,做好相關(guān)標(biāo)記。在安裝過程中技術(shù)人員要隨時(shí)多次檢查,確保上、下兩個(gè)密封呈對稱安裝,且安裝位置到位。此安裝過程要求技術(shù)人員隨時(shí)進(jìn)行過程監(jiān)督把控,最后完成安裝后,再次復(fù)查核對,確保無誤。

3.2 活塞頭進(jìn)缸導(dǎo)致活塞密封撕裂損壞

活塞密封安裝完成后,活塞頭要整體推入到油缸內(nèi)部缸體,因活塞密封與油缸內(nèi)壁是緊密配合,在活塞頭進(jìn)缸時(shí),使用外力不均極易導(dǎo)致活塞密封的撕裂損壞。

處理方法：在活塞頭即將進(jìn)入缸體時(shí),用肉眼觀測活塞頭中線軸線和油缸內(nèi)部圓柱形腔體中心軸線大致重合在一起,確保活塞密封進(jìn)入缸體時(shí),各個(gè)方向受力均勻。在活塞頭推入過程中利用先前固定在活塞頭左、右兩側(cè)的手拉葫蘆保持拉動(dòng)頻率一致,一起均勻用力,將活塞頭緩慢推入油缸內(nèi)部缸體,在進(jìn)入的過程中可適當(dāng)在密封上均勻涂抹透平油,避免與油缸內(nèi)壁干摩擦造成密封的損壞。

3.3 活塞桿密封安裝時(shí)因擠壓發(fā)生變形

活塞桿密封為V型組合密封,分別由中間5 個(gè)V型密封,兩側(cè)兩個(gè)壓環(huán)共7 個(gè)組件組成,安裝時(shí)因操作空間狹小,兩個(gè)壓環(huán)和中間5 個(gè)密封必須一道道按順序逐一安裝,5 個(gè)密封如有一個(gè)安裝不到位,極易造成密封在受壓時(shí)整體全部變形,造成油缸不保壓,油液滲漏的重大安全事故缺陷。

處理方法：活塞桿密封安裝時(shí),需一個(gè)個(gè)按順序安裝,在安裝過程中利用塞尺排掉每一個(gè)密封之間的空氣,確保每個(gè)密封之間沒有間隙。在每個(gè)密封推入到安裝位置時(shí),為預(yù)防密封開口方向因擠壓發(fā)生改變,由多年的檢修經(jīng)驗(yàn)總結(jié),最好自行制作活塞桿密封的安裝工具,在密封安裝推入過程中,與密封緊密接觸配合,保持密封開口方向不改變,另外在每安裝完一個(gè)密封時(shí)就檢查密封是否安裝到位,確認(rèn)無誤后再開展下一個(gè)密封的安裝工作。

4 總結(jié)

本文通過對銅街子水電站溢洪門液壓油缸密封更換問題分析處理,總結(jié)出了一套完整的液壓油缸密封更換安裝工藝流程,為同類液壓油缸的密封更換積累了經(jīng)驗(yàn)和方法,提高了液壓油缸的可靠利用率,為水電站溢洪門的正常運(yùn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。