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液压系统管路漏油原因探讨及对策

[摘 要]文章从三个方面分析了液压系统产生泄漏的原因,并提出了相应的解决方法。   

[关键词 ]液压系统; 漏油; 解决方法 
  一般而言,液压系统的漏油分为内泄漏和外泄漏。油液从液压元件的高压腔流向低压腔称之为内泄漏;油液从液压系统内部流到系统外部称为外泄漏。其中外泄漏会影响系统工作的安全性、可靠性,造成油品浪费,设备停时,降低生产率、增加成本等。因此,对液压系统的泄漏我们必须加以控制和预防。液压系统产生泄漏的原因有复杂,本文主要从液压缸、管道及密封失效等引起的外泄漏等方面对液压系统常见的泄漏现象进行分析。 

液压管路-1.png

  1 液压缸外泄漏 
  液压缸作为液压系统中的执行元件,可轻松实现往复直线运动,因此在轧钢生产线中广泛使用。由于现粉尘、高温、振动等原因等造成现场液压缸工作环境恶劣,常会导致液压系统工作时出现故障。 
  1.1 缸套与缸盖(或者导向套)密封部位漏油。生产现场液压缸的缸套及缸盖较多采用螺纹连接,然后在螺纹端口处加O型圈或者组合垫。当此处发生漏油时,多数是因为O型圈或者组合垫损坏、老化造成的,及时更换合适的O型圈或者组合垫即可解决问题。 
  1.2 活塞杆与导向套间相对运动处向外泄漏。一般情况下,活塞杆在此处的密封次用O型圈或者Y型圈。由于活塞杆与密封件之间没有润滑,是干摩擦,摩擦阻力较大,往往会加剧密封件的磨损。除此之外,活塞杆外伸表面与各类杂质接触,常使活塞杆表面产生划痕、沟槽、麻点或者腐蚀,加剧了密封的磨损。当此处出现漏油问题是,除了更换密封圈,还应检查活塞杆是否存在损伤。如若活塞缸存在损伤,可用汽油将其清洗干净,干燥后用金属胶涂抹在损伤处,再用活塞杆油封在活塞杆上来回移动,刮去多余的胶,等胶完全固化后再投入使用。 
  1.3 液压缸管接头密封不严引起漏油。几乎所有的液压系统在使用过程中,都会由于冲击和振动造成管接头松动。干接头的漏油主要与连接处的加工精度、紧固强度及有无毛刺等因素有关。因此,当出现管接头漏油时,除了检查密封圈的密封情况外,还应该检查接头是否装配正确,是否可靠拧紧以及接触面是否有伤痕,必要时要加以更换修复。 

液压管路-2.jpg

  2 管道的外泄漏 
  液压系统中使用的管路很多,根据工作压力及安装位置的不同,我们现场一般选用碳钢管、不锈钢管及橡胶管等。管路漏油在液压系统漏油故障中所占的比例较大,其主要原因是管路安装不当。首先,在安装管接头时,如果紧固力矩严重超过规定值时,会使接头喇叭口断裂,螺纹拉伤、脱扣,从而发生漏油。其次,在液压管路安装时,选择了劣质管路或者承压不够的胶管,势必在生产过程中发生管路泄漏。 
  2.1 管路弯曲不良 
  在硬管装配过程中,应当按照弯曲半径使管路弯曲,否则会使管路产生不同的弯曲内应力,在油压作用下逐渐产生渗漏。通常情况下,硬管弯曲处的半径应大于油管外径的3―5倍。如果弯曲半径过小,就会导致管路外侧管壁变薄,内侧管壁存在皱纹,使管路在弯曲处存在很大的内应力,强度大大减弱,在剧烈振动和高压冲击时,管路就易产生横向裂纹而漏油。如果弯曲半径过大,当油压脉动时就易产生纵向裂纹而漏油。 
  2.2 管路使用环境较差 
  液压系统在工作过程中,管路极易受环境影响而变形,造成漏油。因此,软管安装时要有30%的余量,以适应余温变化、软管所受拉力和振动的需要。橡胶管应该避开高温和腐蚀性气体,一经发现严重龟裂、变硬或者鼓泡,就应立即更换。 
  2.3 固定安装不合理造成管路泄漏 
  在油管安装过程中,如果不考虑管路长度、角度、螺纹是否合适而强行安装,会导致管路变形,产生安装应力,同时很容易碰上管路而使其强度下降。安装及日常维护过程中,还要注意管路的固定。管路管夹要固定适宜。如果过松会导致管路和管夹之间产生摩擦,振动加强,从而管路焊口开裂造成油品泄漏。若过紧则会造成管路表面夹伤变形,使管路损坏泄漏。 

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  3 密封失效造成系统漏油 
  密封失效的原因有很多,密封的结构设计、密封件的选择、安装、系统的污染、系统油温的升高等都能是密封系统产生故障。液压系统中常见故障主要由以下原因造成的,见表1。 
  3.1 密封槽过深或者过浅,相对运动件的密封接触面椭圆度、锥度超差等,使O型圈安装后很难得到均匀准确的压缩量。如在圆柱面上,轴和孔的环形槽都易车深或者挖浅使得O型圈的压缩量不够,以致产生漏油。在平面密封时,若O型圈密封槽太浅,将造成安装时槽卡不住O型圈,容易脱出,甚至还可能把密封圈挤到结合面之间,从而产生漏油。 
  一般在液压系统密封选择过程中我们遵循这样的原则,高压则压缩量大,低压则压缩量小。静密封压缩量大,动密封压缩量小。同时3.2 油温过高引起的密封失效。 
  液压系统在进行能量传递过程中不可避免要造成一定的能量损失,使系统油温升高。一般油温控制在30―50℃的范围比较理想。当油温达到80℃的高温时,会使密封早期老化而失效。 
  3.2.1 系统油温偏高的原因 
  (1)油箱面积小,散热条件差及散热系统出现故障时到只有问升高。 
  (2) 压力调整不当造成系统油温升高 
  (3)油品牌号选择不正确造成系统油温过高。 
  (4)执行机构摩擦生热造成系统油温偏高 
  3.2.2 液压系统油温过高的解决对策 
  (1)合理设计油箱。一般而言,开始液压系统油箱的有效容积为泵每分钟流量的3―5倍。在不便于改善油箱容积的情况下,可以提高系统的循环冷却能力来降低系统油温。 
  (2)根据系统工作要求,合理调整系统压力。 
  (3)合理选择液压油。 
  (4)合理设计卸荷回路。 
  3.3 油品污染造成密封水解或者磨损 
  3.3.1液压系统在开放式的工作环境中,经常会被污染。 
  (1)生成物污染 
  ①液压油氧化变质析出物 
  ②液压油混入水分和空气 
  ③元件磨损、损坏生成污染物 
  (2)侵入污染 
  主要指周围环境中的污染物通过一些可能的侵入点进入液压系统;在维修过程中不注意清洁将污染物带入;加油过程中不经过过滤直接将污染物带入。 
  (3)液压油中混入其他油品 
  不同品种、不同牌号的液压油其化学成分是不同的,当液压油中混入其他油品后,就改变了其化学组成,从而使其性质发生了改变。 
  3.3.2 控制油品污染的方法和措施 
  为了延长密封的使用寿命,应将液压油的污染程度控制在一定范围内。通常情况下,采取如下措施控制污染物 
  (1) 提高密封质量,减少因密封损坏使冷却水通过液压缸进入液压系统,同时减少密封磨损物进入系统。 
  (2) 根据液压系统的工作要求,提高滤芯的过滤精度。对滤芯的工作情况进行检测,发现堵塞,及时更换。 
  (3) 定期检测油品清洁度,控制油品清洁度 
  4 结束语 
  在工业生产中,液压系统的外泄漏是液压设备普遍存在的现象,它直接影响了液压设备的稳定性和可靠性。针对泄漏产生的原因,可采取相应的措施降低或者消除泄漏,来保证设备长周期稳定运行。 

  参考文献 

  [1] 路甬祥.液压气动技术手册.北京.机械工业出版社.2002. 
  [2] 张宏.液压系统的密封与泄漏防治探讨[J].流体传动与控制.2004(6)16―18. 
  [3] 李彦彬.浅谈机械液压设备泄漏及治漏的建议[J].中国科技信息.2005.(17):153. 
  [4] 王懋瑶.液压系统故障诊断与排除方法[M]。天津科技出版社.1995.

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