液压系统泄漏的因素与控制研究
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摘要：由于液压系统具有传送能量大，结构紧凑，布局容易，换向方便以及易于实现自动化等优点，所以被越来越多的应用到机械设备的设计当中去。钻井平台生产所必须的设备也大量的应用了液压技术，例如起重装置，平台的升降装置，井架移动装置等等。这些设备大大提高了平台生产效率，但在使用过程中，由于系统压力过高，所用液压密封件质量的优劣等原因，液压油加注及使用不当等原因经常造成系统压力泄露，影响设备使用。液压系统的泄露成为影响液压设备使用的最大问题。泄露的主要因素是液压系统固体颗粒污染造成的，其次是密封件的选择及日常使用维护时的一些认为因素。根据这些因素，确定了防止液压系统泄露的措施，提高设备液压系统寿命，安全使用设备，保障设备正常运转。
关键词：液压技术泄漏故障原因分析故障控制与排除
一、液压系统泄漏危害
我们在实际的工作中经常能遇到机械设备的液压系统和管路系统发生漏水、漏油、漏气的问题。这种液压系统泄漏不仅能产生严重的安全问题，而且还会影响设备的技术性能和经济性能，甚至还会损坏设备、停工停产和环境污染。
二、液压系统泄漏的原因
发生液压系统泄漏事故的原因有很多，现在列举最常见的几种：固体颗粒污染液压系统，严重损坏液压系统密封件，造成泄漏；产品设计和生产制造过程的缺陷处容易发生泄漏；冲击和振动等环境因素造成的接头松动，发生泄漏；动密封件及配合件相互磨损；温度过高及橡胶密封与液压油不相容而变质；还有就是实际压力高过额定压力造成的物理性损坏等原因。
1、设计因素
液压系统的可靠性，在很大程度上取决于液压系统密封的设计和密封件的选择，由于设计中密封结构选用不合理，密封件的选用不合乎规范，在设计中没有考虑到液压油与密封材料的相容型式、负载情况、极限压力、工作速度、环境温度的变化等，这些都在不同程度上直接或间接造成液压系统泄漏。设计中考虑到运动表面的几何精度和粗糙度不够全面以及在设计中没有进行连接部位的强度校核等，这些都会在机械的工作中引起泄漏。
2、制造和装配因素
所有的液压元件及密封部件都有严格的尺寸公差、表面处理、表面光洁度及形位公差等要求。将使零件本身具有先天性的泄漏点，在装配后或使用过程中发生渗漏。液压元件在装配中应杜绝野蛮操作。装配前应对零件进行仔细检查，装配时应将零件蘸少许液压油，轻轻压入。
三、泄漏因素及控制措施
对引起系统泄漏的因素的分析可以看出，系统固体颗粒污染和密封件质量的保证是造成泄漏很重要的两个原因。如何做好这两方面的工作是解决液压系统泄漏的重中之重。
1、液压系统固体颗粒污染的分析和控制
（1）液压系统污染物的来源液
压系统的污染源主要有潜在污染物、再生污染物和浸入污染物。液压系统中的污染物的类型大致可分为固体颗粒、空气、水、其他物质等。其中，固体颗粒污染发生的最为普遍。
（2）固体颗粒的组成、产生原因及危害
①固体颗粒的组成
主要由管路中的锈蚀剥落、密封橡胶制品颗粒、机械本体摩擦产生的金属粉末、空气中粉尘、清洁油路或者加注液压油时所用的抹布掉落的纤维等组成。
②固体颗粒的主要来源
1）系统硬管管道内壁附着的片状铁锈，酸洗后残留在管内的化学药品类；
2）硬管在切割和套丝等加工过程中存留的铁屑；
3）密封件、密封圈残渣；
4）高压软管总成内部灰尘及部分接头部位残留胶状碎片；
5）液压系统装配现场由于环境因素进入管道内部的泥浆粉尘等，这种情况并不多见；
6）液压元件内部存留的型砂残留物、加工铁屑、密封残渣等。
③固体颗粒污染的危害
1）粘着和堵塞过滤器孔眼和各种间隙、通道
2）破坏润滑油膜，增大机器的摩擦力和磨损
3）加速密封材料磨损，增加外泄漏量
4）部分或全部堵塞液压元件的孔隙，使控制元件动作失灵
5）颗粒中的金属和金属化合物粒子会对油液的氧化，导致密封件或运动部件磨损加剧，使泄漏发生。当元件的间隙被固体颗粒所淤塞，会产生磨损的链式反应，使系统元件进一步磨损，产生更多的固体颗粒。
（3）防污措施
①加油时
液压油必须过滤加注，且有专用加注工具。
②保养时
拆卸液压油箱加油盖、滤清器盖、检测孔、液压油管等部位，造成系统油道暴露时要避开泥浆药品飞扬的时候，拆卸部位要先彻底清洁后才能打开
2、密封件质量保证
（1）减少动密封件的磨损
①尽量消除活塞杆和驱动轴密封件上的侧向载荷，保证力传动的单一方向；②使用防尘圈、防护罩和橡胶套保护活塞杆，防止磨料、粉尘等杂质进入；③选取合适的过滤装置以防止粉尘在油液中累积；
（2）设计及制造缺陷的解决方法
①液压元件外配套的选择在液压系统的泄漏中起着决定性的影响，要充分考虑加工精度和配合间隙。②合理设计安装面。③在送修过程中要防止关键表面磕碰、划伤
（3）减少冲击和振动
①使用减震支架固定所有管子以便吸收冲击和振动②尽量减少管接头的使用数量③使用直螺纹接头，三通接头和弯头代替锥管螺纹接头④针对使用的最高压力，严格按照规定的扭矩上紧螺栓和堵丝的扭矩⑤正确安装管接头。
（4）对静密封件的要求
静密封件在刚性固定表面之间防止油液外泄。安装好的密封件到一定挤压产生变形应填塞配合表面的微观凹陷，并把密封件内应力提高到高于系统最高压力。
（5）控制油温防止密封件变质
密封件过早变质可能是由多种因素引起的，一个重要因素是油温过高。温度每升高10℃则密封件寿命就会减半，所以要合理使用液压设备，控制液压系统温度在合理范围，避免密封件因高温老化变质，造成系统泄漏，影响使用。
四、结论
泄漏产生的原因和主要部位在液壓系统中，从元件到辅件，从油箱到液压泵、液压缸等各个环节，都可能存在泄漏问题，造成泄漏的原因也很多，本文强调以下几个方面：1、振动和冲击。2、由间隙变大而使产生泄漏或者使得泄漏增加。3、从实际使用中发现，液压系统中的颗粒物污染是加剧间隙增大和密封件失效的重要原因。
参考文献
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[2] 袁建虎，李凡显，洪津.工程机械液压系统的故障诊断[J].工程机械与维修，2005.
[3] 刘喜红，吴康雄.模糊逻辑系统在机械故障诊断中的应用[J].机械，2006.
（作者单位：山西航天清华装备有限责任公司）
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