浅谈机械液压系统维修与防治
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作者: 李春晖
[摘要]在工程机械液压系统中,常见的故障中主要有由于液压系统的污染、液压系统的泄漏造成的。因此,详细分析液压系统污染、泄露产生的原因,并针对性的提出相应的防治措施。
[关键词]液压系统污染维修
中图分类号:TH4文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120016-01
一、液压系统
液压系统是控制离合器、刹车、换档等,将液体的压力能转换为机械能。液压系统由六个部分组成:
能源装置部分:把机械能转换成流体的压力能的装置,一般指的就是液压泵了,要是气动就是空气压缩机。也就是动力部分。执行装置部分:把流体的压力转换成机械能的装置,一般指的是液压缸和液压马达吧。控制调节装置部分:对液压系统中流体的压力、流量和流动方向进行控制和调节不装置部分,如溢流阀、节流阀、换向阀等。辅助装置部分:除了上面的3项以外,如油箱、过滤器、蓄能器等。传动介质:传递能量的介质。液压油:组成液压系统的一个组成部分,液压油一般不会归到辅助装置。
液压系统泄漏影响着系统工作的安全性,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污损,因此,对液压系统的泄漏我们必须加以控制。几乎所有的液压系统的泄漏都是在使用一段时间后由于以下三个原因引起的:一是冲击和振动造成管接头松动;二是动密封件及配合件相互磨损;三是油温过高及橡胶密封与液压油不相容而变质。
控制措施:
1.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。
2.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。
3.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。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。
4.合理设计安装板。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。
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。
二、液压系统的泄漏
(一)外泄漏的常见原因及解决办法。外泄漏是指油液从各密封不严处泄漏到液压缸外面的大气中,常见的外泄漏有以下三处。一是缸套与缸盖(或导向套)密封部位漏油。工程机械液压缸的缸套与缸盖较多采用螺纹连接,然后在螺纹端口处加0形密封圈。当此处发生漏油现象时多为O形圈损坏,只要更换合适的新O形圈即可解决问题。二是活塞杆与导向套间相对运动处向外漏油。因此,当有漏油现象发生时,除更换密封圈外,还应检查活塞杆是否损伤。若活塞杆有损伤,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。若导向套磨损,可加工一个内径略小的导向套来更换。经验表明,安装加工新导向套后,如果油封仅能用1个月左右,则新导向套的内径尺寸应比原来减小0.15mm。这样,新的导向套既可以正确安装密封圈又可以弥补磨损的间隙,从而能更好地起到密封作用。三是液压缸管接头密封不严引起的漏油。几乎所有的液压系统在使用一段时间后,由于冲击和振动会造成管接头松动。管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,因此当发现此处漏油,除检查密封圈的密封情况外,还应检查接头是否正确装配、是否可靠拧紧以及接触面有无伤痕等,必要时加以更换或修复。
(二)内泄漏的常见原因及解决办法。内泄漏是指在液压缸内部油液从高压腔通过各种间隙向低压腔泄漏。当然,如能通过正规的测量程序来判断则更好。引起此处内漏的主要原因:1.缸套内壁和活塞磨损致使间隙增大超差,造成高低压腔互通。2.活塞上密封圈(Y型密封圈较多)磨损、划伤、老化致使密封不严。3.当活塞杆受力不当或导向套与活塞杆之间的间隙较大时,使活塞偏向缸壁某一方,活塞的倾斜或偏磨造成内漏。4.缸套内壁加工时,圆度、圆柱度超差或使用中局部磨损导致内漏。因此,当有内漏时,应首先对各配合零件进行严格检查。缸套的修复多采用镗内孔的方法,然后配以加大直径的活塞。据有关资料,若新更换的活塞Y型密封圈能用3个月左右,则新加工的活塞外径尺寸应比原来增大0.4mm;若Y刑密封圈仅能用1个月左右,则新加工的活塞外径尺寸应比原来增大0.6mm。增大活塞外径可以有效地提高密封圈的预压缩量,使其唇边紧贴在缸壁和活塞上起到初始密封的作用。自己加工活塞时材料可选用耐磨铸铁或45#钢。
三、结束语
总的来说,如果液压系统的制造质量没有问题,则造成故障的原因大多是预防保养不当,操作不当的原因一般较少。因此诊断与排除这些故障,不仅要有专业理论知识,掌握各种液压元件、液压基本回路的功能、构造、原理;同时,还要有丰富的设计、制造、安装、使用、维护、保养方面的实践经验。
参考文献:
[1]魏银红,装载机工作装置液压系统故障诊断[J].农机使用与维修,2005(3).
[2]李新德,工程机械液压系统漏油预防措施[J].液压气动与密封,2005(2).
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