液压系统泄漏及控制措施

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　　摘要液压泄漏是工程机械液压系统中最常见的故障之一，本文就液压系统泄漏问题方面做了一些分析，总结概括了液压系统泄漏的原因及危害，提出控制措施，对工程机械实际操作及液压系统故障维修具有一定借鉴意义。
　　
　　 关键词 液压系统 泄漏 防治措施
　　 随着工业自动化的发展，液压设备以它独特的优点正在得到越来越广泛的应用。液压系统一旦发生故障，不仅导致设备受损、产品质量下降、生产线停工，而且可能危及人身安全，造成环境污染，造成巨大的经济损失。如何保证液压系统的正常运行，怎样做好泄漏控制措施，都是亟待解决的问题。
　　一、液压系统的泄漏
　　 在液压系统和液压元件中，由于加工误差、装配误差以及表面间的相对运动，总会产生一定缝隙，将油液流经这些缝隙时，就会产生漏油，这种现象叫泄漏。
　　 液压系统中的泄漏分为内泄露和外泄漏两种。内泄露是指液压系统内部液压元件内部油液由高压区到低压区的泄漏。外泄露是指液压系统中的油液由高压区泄漏到液压系统外部的泄漏，如液压油缸的泄露和液压管路的泄漏。
　　二、泄漏的危害 三漏（漏油、漏水、漏气）问题到目前为止仍旧是工程机械的顽疾，尤其是液压系统泄漏影响着系统工作的安全性、可靠性，造成油液浪费、污染周围环境、增加机器的停工时间、降低生产率、增加生产成本及对产品造成损坏，因此，对液压系统的泄漏我们必须加以控制。
　　三、泄漏的原因工程机械所用的液压油，通常由于使用与管理不当，使可继续使用的油成为废油，不但造成无谓的浪费，增加了维护成本，更造成环境的污染。通过观察分析，大多数液压系统的泄漏都是在使用一段时间后由以下几个原因引起的：
　　 1、设计及制造的缺陷；
　　 2、液压系统固体颗粒污染，导致密封件及配合件相互磨损；
　　 3、冲击和振动造成管接头松动；
　　 4、油温过高及橡胶密封与液压油不相容而变质
　　四、液压系统泄漏的控制措施
　　 围绕液压系统泄漏原因，总结归纳以下几点控制措施。
　　 1、合理设计安装
　　 当阀组或底板用螺栓固定在安装面上时，为了得到满意的初始密封和防止密封件被挤出沟槽和被磨损，安装面要平直，密封面要求精加工，表面粗糙度要达到0.8μm,平面度要达到0.01／100mm。表面不能有径向划痕，连接螺钉的预紧力要足够大，以防止表面分离。
　　 2、防止固体杂质进入液压系统 清洁的液压油是液压系统的生命。液压系统中有许多精密偶件,有的设阻尼小孔或缝隙等。若固体杂质入侵将造成精密偶件拉伤、发卡、油道堵塞等,危及液压系统的安全运行。一般固体物质入侵途径有:液压油不洁;加油工具不洁;加油和维修、保养不慎;液压元件脱屑等。3、减少冲击和振动 为了减少承受冲击和振动的管接头松动引起的泄漏，可以采取以下措施： ①使用减震支架固定所有管子以便吸收冲击和振动； ②使用低冲击阀或蓄能器来减少冲击； ③适当布置压力控制阀来保护系统的所有元件； ④尽量减少管接头的使用数量，管接头尽量用焊接连接； ⑤使用直螺纹接头，三通接头和弯头代替锥管螺纹接头； ⑥尽量用回油块代替各个配管； ⑦针对使用的最高压力，规定安装时使用螺栓的扭矩和堵头扭矩，防止结合面和密封件被蚕食； ⑧正确安装管接头。 4、减少动密封件的磨损 大多数动密封件都经过精确设计，如果动密封件加工合格，安装正确，使用合理，均可保证长时间相对无泄漏工作。从设计角度来讲，设计者可以采用以下措施来延长动密封件的寿命： ①消除活塞杆和驱动轴密封件上的侧载荷； ②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设计选取合适的过滤装置和便于清洗的油箱以防止粉尘在油液中累积； ④使活塞杆和轴的速度尽可能低。 5、 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。合理设计密封槽尺寸及公差，使安装后的密封件到一定挤压产生变形以便填塞配合表面的微观凹陷，并把密封件内应力提高到高于被密封的压力。当零件刚度或螺栓预紧力不够大时，配合表面将在油液压力作用下分离，造成间隙或加大由于密封表面不够平而可能从开始就存在的间隙。随着配合表面的运动，静密封就成了动密封。粗糙的配合表面将磨损密封件，变动的间隙将蚕食密封件边缘。
　　 6、 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，所以应合理设计高效液压系统或设置冷却装置，使油液温度保持在65℃以下；另一个因素可能是使用的油液与密封材料的相容性问题，应按使用说明书或有关手册选用液压油和密封件的型式和材质，以解决相容性问题，延长密封件的使用寿命。
　　
　　 五、工程机械作业中注意事项1、工程机械作业要柔和平顺
　　 工程机械作业应避免粗暴,否则必然产生冲击负荷,使工程机械故障频发,大大缩短其使用寿命。作业时产生的冲击负荷,一方面会使工程机械结构早期磨损、断裂、破碎,另一方面又使液压系统中产生冲击压力,冲击压力又会使液压元件损坏、油封和高压油管接头与胶管的压合处过早失效漏油或爆管、溢流阀频繁动作使油温上升。要有效地避免产生冲击负荷:必须严格执行操作规程;液压阀开、闭不能过猛、过快;避免使工作装置构件运动到极限位置产生强烈击;没有冲击功能的液压设备不能用工作装置(如挖掘机的铲斗)猛烈冲击作业对象以达到破碎的目的。要注意气蚀和溢流噪声。在工程机械作业中要时刻注意液压泵和溢流阀的声音,如果液压泵出现“气蚀”噪声,应查明原因排除故障后再使用。如果某执行元件在没有负荷时动作缓慢,并伴有溢流阀溢流声响,应立即停机检修。 2、要保持适宜的液压油温度
　　 液压系统的工作温度一般控制在30～80℃之间为宜。液压系统的油温过高会导致:液压油的粘度降低,容易引起泄漏,效率下降;润滑油膜强度降低,加速机械的磨损;生成碳化物和淤碴;油液氧化加速,油质恶化;油封、高压胶管过早老化等。为了避免温度过高,不要长期过载;注意散热器,散热片不要被油污染,以防尘土附着影响散热效果;保持足够的油量以利于液压油的循环散热;炎热的夏季不要全天作业,要避开中午高温时间。液压油温过低时,其粘度大,流动性差,阻力大,工作效率低,当油温低于20℃时,急转弯易损坏液压马达、阀、管道等。此时需要进行暖机运转,启动发动机后,空载怠速运转3～5min,然后以中速油门提高发动机转速,操纵手柄使工作装置的任何一个动作(如挖掘机张斗)至极限位置,保持3～5min使液压油通过溢流升温。如果油温更低则需要适当增加暖机运转时间。 3、液压油箱气压和油量的控制
　　 压力式液压油箱在工作中要随时注意液压油箱气压,其压力必须保持在随机《使用说明书》规定的范围内。压力过低时油泵吸油不足易损坏;压力过高时会使液压系统漏油,容易造成低压油路爆管。对维修和换油后的工程机械,排尽系统中的空气后要检查油位状态。
　　 泄漏产生的原因和主要部位在液压系统中，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)从实际维修中发现，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。 油液的清洁、油液的注入、油液的过滤；元件的清洁、装配的清洁、装配的规范；调试及工作中的正确使用等都是对液压系统的保护，同时降低了泄漏的可能性。泄漏的控制大致可从油液、元件、使用三方面来保证，而保持液压系统的清洁无污染，是维系系统的设计使用寿命并可有效控制泄漏的简单易行的措施。
　　
　　 参考文献
　　[1]徐灏.机械设计手册（第五卷）.机械工业出版社出版，1995.[2] 雷天觉.新编液压工程手册[M].北京:机械工业出版社,1999.. [3] 杨文华.液控原理[M].北京:学术书刊出版社,1990..

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