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          液壓設備泄漏的主要部位和原因
          關鍵詞:電動推桿、DL電動推桿、DG電動推桿、電動缸、LAP電動推桿 添加時間:2020-12-3
          一、液壓設備的泄漏
          液壓設備的泄漏指循環的工作液由于壓力、接合面之間的間隙等某種原因,有少量的液體越過容腔邊界,流至其不應去的其它容腔或系統外部,液體的這種“越界流出”的現象稱為泄漏。

          二、液壓設備泄漏的危害
          液壓設備泄漏的危害有以下五個方面:
          1、系統壓力不穩定;
          2、執行機構速度(轉速)不穩定、出力(轉矩)不正常,不能滿足控制的要求,直接影響設備的穩定性、可靠性和先進性;
          3、使系統效率降低,油(液)溫度升高,造成泄漏惡性循環;
          4、可能引起控制失靈,元件損壞,造成設備故障甚至是停產,增加使用成本;
          5、造成油(液)和其他物質的浪費,污染環境讓人望而生畏,還可能引起火災,造成人身事故。
          三、液壓設備泄漏的主要部位及原因
          1、液壓系統產生漏油的原因及主要部位:
          液壓系統漏油的原因是錯綜復雜的,主要是由振動、腐蝕、壓差、溫度、裝配不良等原因造成。實踐中,一處泄漏,可能是一種原因造成的,也可能是由幾種原因同時引起的,其中幾率約各占50%。液壓系統漏油的地方很多,主要有接頭、接合面、密封面以及殼體(包括焊縫)等。人們通常是以提高幾何精度、表面粗糙度和加強密封的方法來解決泄漏問題。
          液壓系統泄漏的主要部位及原因:
          轉軸表面粗糙或劃傷;密封件材料或形式與使用條件不符;密封件老化或破損;密封件與旋轉軸偏心量過大或旋轉軸振擺過大等。
          管接頭的類型與使用條件不符;接頭的加工質量差,不起密封作用;接頭裝配不良;接頭密封圈老化或破損;機械振動、壓力脈動等原因引起接頭松動。據國外資料介紹,管接頭泄漏占液壓裝置外泄漏的50%~60%,管接頭泄漏的原因有15%因質量不良,60%因安裝不當,20%因設計不良,5%因選用不當。
          不承受壓力負載的固定接合面
          接合面的表面粗糙度和不平度過大;由于某種原因引起的零件變形使兩表面不能全面接觸;密封墊硬化或破損使密封失效;裝配時接合面有沙塵等雜質;被密封稍微容腔有壓力。
          承受壓力負載的固定接合面
          接合面粗糙不平;緊固螺栓擰緊的力矩不等;密封圈失效;結合表面翹曲變形;密封圈壓縮量不夠等。
          軸向滑動表面密封處
          密封圈的材料或結構類型與使用條件不符;密封圈老化或破損;軸表面粗糙或劃傷;密封圈安裝不當等。
          殼體泄漏
          鑄造或焊接時有缺陷;工作中受液壓系統壓力脈動或沖擊振動缺陷擴大。
          2、液壓缸泄漏的原因、部位及預防措施
          對于液壓缸來說,其活塞桿表面經常與各種雜質接觸,特別是哪些在惡劣條件下工作的液壓設備,活塞桿表面經常粘附粉塵、泥土、風雨、鹽霧等等,收到石塊等硬性物質打擊的機會也相當多。從使用過程來看,在液壓缸最大外伸時受外力作用的可能性也很大,因此,防止液壓缸泄漏是一個非常難解決的問題。
          液壓缸泄漏,大致可分為密封結構的內泄漏和外泄漏以及因液壓缸破損而引起的漏油。下表歸納了具有工程機械特點的防止液壓缸漏油的措施,對于其他設備上使用的液壓缸,防止漏油的措施也基本以此為基礎,進行預防。
          異常磨損引起的漏油
          1、選用耐粉塵性良好的密封;
          2、利用緩沖環減少密封的負載;
          3、正確選定滑動表面的粗糙度;
          4、使用耐磨性高的密封材料;
          5、注意組裝時的初期潤滑;
          6、選擇與密封材料兼容的液壓油
          液壓油的管路(保持適當的油量,濾油器定期更換,拆裝組裝時不能侵入污物,出去水分,定期換油等)。
          密封被擠出引起的破損漏油
          選擇不易擠出的密封填充材料擠出尺寸應合適(不僅僅是尺寸公差,還應估計密封骨架與滑動面之間的相對移動而引起的間隙變化) 不要承受偏載,安裝時要保證各部分潤滑良好。
          密封轉動破損引起漏油
          為了防止密封因被壓引起反轉的現象,應選用不易反轉的密封,如西姆諾克斯密封或SPG密封
          密封燒損引起漏油 密封部位的殘留空氣在瞬時絕熱壓縮時造成局部高熱使密封燒損,可采用把空氣從密封部位抽出的辦法
          充分抽出空氣
          低溫硬化漏油
          選用在低溫下不易硬化的材料 注意保溫和暖機運轉。
          因滑動面損傷及缺陷引起的漏油
          1、排除因偏載引起倒塌,因變形引起活塞拉毛及滑動干涉等因素;
          2、防止防塵密封上侵入異物;
          3、防止活塞桿表面生銹(鍍硬鉻層、底涂等)
          1、不要偏載(尤其是液壓缸)2、存放時,應呈縮進狀態,并涂上防銹劑;3、不要遭受硬物等的撞擊
          因容器破損、缺陷而引起的漏油
          1、缸筒、缸底、法蘭等的焊接頭應剛性均勻、無缺口、選擇不易產生焊接缺陷的坡口形狀;
          2、在缸筒上直接開孔作為出口時,不要采用配管法蘭座與缸筒直接焊接的形式;
          3、設計時擋塊、活塞安裝處的強度及扭轉強度應考慮液壓缸最大外伸時的負荷。
          1、盡可能在最大外伸時不要產生負載;
          2、應避免由正面引起的捶打等沖擊負載;
          3、選定機種時功率應留有余地。
          4、各種液壓控制元件泄漏及解決辦法
          閥芯和閥孔配合間隙處
          閥孔與閥芯配合間隙偏大為0.008~0.012mm若間隙小于0.003mm易卡死,均存在滲油現象
          選擇配合間隙為0.005-0.007mm之間較為合適
          電磁鐵與閥體接合面
          1、閥體滲油道不暢通并高于中心,使電磁鐵在充滿油的狀態下運動,從而造成漏油。 1、將閥體滲油道改為低于中心一側,并車一空刀,使閥兩端的滲油及時流出,這樣推桿在不充滿油的狀態下運動,就能確保不滲不漏。
          2、推桿與擋圈孔配合間隙過大,推動閥芯時因導向不良而傾斜,油從推桿與閥體的接觸面滲漏出來。
          2、提高推桿與擋圈的配合精度并加長導向,嚴格控制擋圈與O型密封圈槽尺寸,提高推桿處密封性能。
          3、定位套外徑與滲油腔空隙小,滲出油在電磁鐵瞬時動作時,使滲油腔的油不易流出,引起壓力升高,將油擠出造成滲漏油。
          3、把定位套外圓銑成扁形,使滲油流動不受阻。
          調節螺蓋(調壓手柄處)、油塞螺紋、接合面、壓蓋螺紋處
          由于壓力控制閥有最低壓力值的性能指標,有些液壓件廠將壓縮彈簧小閥上的O型圈取消或將O型圈溝槽切深以減少摩擦力,從而漏油比較嚴重,另外壓蓋內的O型圈設置不合理,將螺紋孔底部的空刀作為O型密封圈溝槽,但因為空刀尺寸難以控制,起不到密封作用而發生漏油現象。
          1、將壓縮彈簧的小閥和孔配合精度提高,達到H7/h6的配合要求。
          2、將鎖緊螺帽改為防油鎖緊螺帽。
          3、將閥拆開,將壓蓋端面上重新加工,車O型圈溝槽起到密封作用。
          4、若油塞的錐管螺紋漏油可纏上聚四氟乙烯生料帶。
          調節手柄、壓蓋螺紋、油塞螺紋,接合面等處
          調壓手柄處漏油主要是由于調節桿內O型圈損壞,以及O型圈密封圈不耐油或者溝槽底徑尺寸小,造成密封圈不起密封作用而漏油。壓蓋螺紋漏油也是因為密封圈溝槽位置不對。
          1、更換調節桿,使桿上的密封圈溝槽底徑尺寸不要太小,并換上耐油、耐溫、耐壓的優質密封圈。
          2、壓蓋螺紋處漏油的處理方法與壓力控制閥相同。
          橡膠薄膜損壞;安裝位置高于油箱或回油阻力過大。
          更換橡膠薄膜;更換安裝位置。
          4、密封泄漏的原因、形態特征及解決方法
          油封是旋轉軸的密封件,其作用是防止液體旋轉軸向外泄露及防止外部雜物侵入機體內部。由于油封結構簡單、安裝容易、成本低廉、應用廣泛、目前,液壓泵、液壓馬達的旋轉軸密封大多采用油封。
          一般認為油封封油的主要原理是唇邊與軸的界面之間形成穩定的油膜,即油封在滑動中,其唇部與軸之間形成粘性油膜,以保護滑動表面,避免由于唇部與軸直接接觸而產生損傷和磨損,防止泄露,這就是邊界潤滑理論。為了防止泄露,應讓油膜不連續,但過分強調油膜不連續,則又不能得到所希望的長期穩定的工作性能。也有人認為影響油封密封能力的直接原因是徑向力的分布(油膜的厚度是隨徑向力的大小變化的),他們經實測及計算油封工作的徑向力分布,認為徑向分布越尖銳,密封作用就越好。因此在油封結構設計、膠料配方和使用時,都要為形成薄而穩定的油膜提供條件。
          導致油封處泄露的主要因素
          油封處漏油與過盈量、圓周速度、壓力、油溫、軸的表面粗糙度、軸的偏心量與密封介質的相容性及合理安裝等因素有關。
          1)過盈量:唇邊內徑過盈量的大小與徑向力有關。過盈量過小,則補償偏心能力較差,容易導致泄漏。
          3)壓力:油封的承壓力一般都較差,壓力超過0.5kgf/cm2時,油封的腰部就要打彎,致使接觸寬度增加。因此,在有壓力時,不能用普通油封而應采用耐壓支撐圈或耐壓型油封(其腰部粗短,并以金屬骨架加強腰部),否則油封很快損壞。
          4)油溫:也是影響油封密封性和壽命的主要因素。實驗表明,油溫在100℃一下時丁腈橡膠雙向回流油封壽命是很長的,但是油溫超過100℃時,其壽命就大大縮短。
          5)軸的表面粗糙度:一般當軸的圓周速度v<4m/sec時,軸的表面粗糙度不應低于1.6,而當v>4m/sec,不低于0.4。但也不宜過低,否則軸表面與油封唇邊之間難以形成潤滑油膜,在高速運轉時油封易燒傷。
          6)軸的偏心量:軸偏心會造成油封的磨損和泄漏,因此偏心量應控制在規定的范圍內。
          7)密封介質的相容性:
          丁青橡膠在100℃以下時,對石油基液壓油有良好的穩定性,因而國產油封大多采用丁腈橡膠。要求在-50~+180℃范圍內工作時,可選用硅橡膠和氟橡膠。最近出現的氯醇橡膠具有良好的彈性,耐熱耐寒和耐油性,是一種很有前途的油封材料。
          8)油封的合理安裝:
          在安裝時,應注意油封的方向,不能裝錯,要保護唇邊。如油封唇邊上有深度超過50μ的傷痕,就有可能漏油。不要和所要通過的螺紋、鍵槽、花鍵相碰;不要用錘子將油封敲入,而要用專用工具安裝;安裝前應在唇部涂抹一些潤滑油脂,以防止初期運轉時因缺油而燒壞;不要使彈簧脫落;不能沾有鐵屑和砂土等。
          5、密封不當而引起的泄漏及解決辦法:
          密封不當而引起的泄漏有以下幾種:
          (1)密封壓縮量選擇不合理造成的泄漏。
          (2)密封安裝部位與運動精度不合要求造成的泄漏。
          (3)密封表面粗糙而造成的泄漏。
          (4)密封圈表面損傷造成的泄漏。
          (5)密封件和介質油選擇不合理造成的泄漏。
          (6)間隙咬傷及密封圈翻扭所引起的泄漏。
          (7)灰塵和渣滓侵入液壓系統內損壞密封造成的泄漏。
          (8)壓力沖擊使密封松動而導致泄漏。
          (9)由于溫差太大而導致密封處泄漏。
          綜上,結合具體實例來分析幾種常見的泄漏原因及治漏方法:
          (1)O型密封圈泄露的原因及其治漏方法:
          原因:
          1、O型密封圈使用時不能保證裝配后有較適合的壓縮量。
          2、O型密封圈安裝部位加工精度低,溝槽過深或過淺,相互運動件的密封接觸面橢圓度錐度超差。
          方法:1、密封圈壓縮率一般在7~30%的范圍內選取,靜密封選大值,動密封選小值。          2、矩形溝槽的寬度一般為O型密封圈截面直徑的1.8~1.5倍,靜密封的壓縮量較大,溝槽寬度應取大值,往復運動時可取小值。若使用的介質會使橡膠膨脹,則溝槽寬度可取大些。做旋轉運動的密封圈溝槽寬度應為O型密封圈截面直徑的1.05~1.1倍。
          (2)密封圈表面損傷造成泄漏的原因及其治漏方法:
          原因:密封圈進入安裝位置時,如通過螺紋、帶有尖角的缸口、孔口、軸頭等,但入口處未經修整,又無專用工具,則常會劃傷,工作時劃傷部位就會出現泄漏。
          方法:
          1、密封溝槽進口處應倒角或倒圓角;防止劃傷。
          2、密封圈經過孔口時,要將孔口堵死或孔口處倒角。
          3、密封圈經過螺紋和尖角又不能倒角時,用安裝工具引至密封位置或用布帶纏住螺紋部分。
          4、密封圈安裝前應在密封部位涂抹潤滑脂以防止開始工作時因干澀而拉壞,安裝時不要過分拉伸,應保管在涼爽、干燥的地方。
          3)翻扭引起的泄漏原因及其治漏方法:
          原因:活塞(柱塞)與缸筒配合間隙不均勻,偏量過大,運動時摩擦力產生的外力矩大于密封圈本身的抗扭能力時,密封圈就會產生局部或整周的翻扭。翻扭現象會使密封圈斷裂,喪失密封能力,造成大量泄漏。
          方法:嚴格檢查保證安裝溝槽的同心度,并增加必要的支撐環和擋圈。安裝前應嚴格檢查挑選不使用已變形的密封圈。安裝在密封位置后更不能處于擰扭狀態,在密封部位應充分涂抹潤滑油,以防運動時產生更大的外摩擦力。
          4)由于溫差太大而導致密封處泄漏的原因及其治漏方法:
          原因:當出現工作環境大大超過設計所規定的溫度時,由于密封材料發熱膨脹而增大了摩擦力,從而使磨損加快和產生大的壓縮變形,這樣就會因失去接觸應力而泄漏,同時還由于熱老化而損壞。
          方法:必須掌握工作時的實際溫度選擇適應于工作溫度的密封材料;當工作溫度在120℃以內時,可使用丁腈橡膠;當工作溫度超過120℃范圍時使用氟橡膠。
          6、錐螺紋連接的泄漏部位、原因與治漏方法:
          (1)泄漏部位:螺紋牙頂與牙底之間。
          (2)泄漏原因:內外螺紋的幾何形狀精度及螺紋表面粗糙度不容易達到密封要求。
          (3)治漏方法:在低壓場合及潤滑油路中使用,如用聚四氟乙烯密封帶纏繞錐螺紋,對小口徑螺紋的密封性較好;在不常拆卸處可采用液態密封膠涂敷外錐螺紋。
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