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裝載機液壓系統的泄漏及防治

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    裝載機經(jīng)常工作在潮濕、塵埃、泥濘、低溫或高溫,以及強光輻射等環(huán)境中,要求其液壓系統能夠長(cháng)期可靠地工作。如果液壓系統一旦發(fā)生泄漏,應及時(shí)檢修。   
 
1.泄漏的種類(lèi)   
 
    裝載機液壓系統的泄漏主要有兩種,一是固定不動(dòng)部位(即靜接合面,如液壓缸缸蓋與缸筒的接合處)密封的泄漏;二是滑動(dòng)部位(即動(dòng)結合面,如液壓缸活塞與缸筒內壁、活塞桿與缸蓋導向套之間)密封的泄漏,亦可分為內泄漏和外泄漏。內泄漏主要產(chǎn)生在液壓閥、液壓泵(液壓馬達)及液壓缸內部油液從高壓腔流向低壓腔;外泄漏主要產(chǎn)生在液壓系統的液壓管路、液壓閥、液壓缸和液壓泵(液壓馬達)的外部,即向零部件的外面滲漏。具體表現為管接頭、密封件、元件接合面、殼體及系統自身原因而引起的油液泄漏。   
 
2.泄漏的原因   
 
    液壓系統的泄漏一般都是在使用一段時(shí)間后產(chǎn)生。從表面現象看,多為密封件失效、損壞、擠出,或密封表面被拉傷等造成。主要原因有:油液污染、密封表面粗糙度不當、密封溝槽不合格,管接頭松動(dòng)、配合件間隙增大、油溫過(guò)高、密封圈變質(zhì)或裝配不良等。  
    (1)管接頭的泄漏與連接處的加工精度、緊固強度及毛刺是否被除掉等因素有關(guān)。主要表現是選用管接頭的類(lèi)型與使用條件不符;管接頭的結構設計不合理;管接頭的加工質(zhì)量差,不起密封作用;壓力脈動(dòng)引起管接頭松動(dòng),螺栓蠕變松動(dòng)后未及時(shí)擰緊;管接頭擰緊力矩過(guò)大或不夠。  
    (2)密封件引起的泄漏與密封件的損壞或失效有關(guān)。主要表現是密封件的材料或結構類(lèi)型與使用條件不符;密封件失效、壓縮量不夠、老化、損傷、幾何精度不合格、加工質(zhì)量低劣、非正規產(chǎn)品;密封件的硬度、耐壓等級、變形率和強度范圍等指標不合要求;密封件的安裝不當、表面磨損或硬化,以及壽命到期但未及時(shí)更換。  
    (3)由元件結合面引起的泄漏與設計、加工和安裝都有關(guān)。主要表現是密封的設計不符合規范要求,密封溝槽的尺寸不合理,密封配合精度低、配合間隙超差;密封表面粗糙度和平面度誤差過(guò)大,加工質(zhì)量差;密封結構選用不當,造成變形,使接合面不能全面接觸;裝配不細心,接合面有沙塵或因損傷而產(chǎn)生較大的塑性變形。  
    (4)殼體的泄漏主要發(fā)生在鑄件和焊接件的缺陷上,在液壓系統的壓力脈動(dòng)或沖擊振動(dòng)的作用下逐漸擴大。  
    (5)系統自身泄漏的主要原因是,系統裝配粗糙,缺乏減振、隔振措施;系統超壓使用;未做到按規定對系統適時(shí)檢查及處理;易損件壽命到期但未及時(shí)更換。   
 
3.泄漏的防治   
 
    (1)防止油液污染  
    液壓泵的吸油口應安裝粗濾器,且吸油口處應距油箱底部一定距離;出油口處應安裝高壓精濾器,且過(guò)濾效果應符合系統的工作要求,以防污物堵塞而引起液壓系統故障;液壓油箱隔板上應加裝過(guò)濾網(wǎng),以除去回油過(guò)濾器未濾去的雜質(zhì)。液壓缸上應安裝金屬防護圈,以防污物被帶進(jìn)缸內,并可防止泥水和光輻射對液壓缸侵蝕而引起泄漏;液壓元器件安裝前應檢查、清理干凈其內部的鐵屑及雜質(zhì);定期檢查液壓油,一旦發(fā)現油液變質(zhì)、泡沫多、沉淀物多、油水分離等現象后應立即清洗系統并換油。新油加入油箱前應經(jīng)過(guò)靜置沉淀,過(guò)濾后方可加入,必要時(shí)可設中間油箱以進(jìn)行新油的沉淀和過(guò)濾,確保油液的清潔。  
    (2)密封表面的粗糙度要適當  
    液壓系統相對運動(dòng)副表面的粗糙度過(guò)高或出現軸向劃傷時(shí)將產(chǎn)生泄漏;粗糙度過(guò)低,達到鏡面時(shí)密封圈的唇邊會(huì )將油膜刮去,使油膜難以形成,密封刃口產(chǎn)生高溫,加劇磨損,所以密封表面的粗糙度不可過(guò)高也不能過(guò)低。與密封圈接觸的滑動(dòng)面一定好有較低的粗糙度,液壓缸、滑閥等動(dòng)密封件表面的粗糙度應在Ra0.2~0.4дm之間,以保證運動(dòng)時(shí)滑動(dòng)面上的油膜不被破壞。當液壓缸、滑閥的桿件上出現軸向劃傷時(shí),輕者可用金相砂紙打磨,重者應電鍍修復。  
    (3)合理設計和加工密封溝槽  
    液壓缸密封溝槽的設計或加工的好壞,是減少泄漏、防止油封過(guò)早損壞的先決條件。如果活塞與活塞桿的靜密封處溝槽尺寸偏小,密封圈在溝槽內沒(méi)有微小的活動(dòng)余地,密封圈的底部就會(huì )因受反作用力的作用使其損壞而導致漏油。密封溝槽的設計(主要是溝槽部位的結構形狀、尺寸、形位公差和密封面的粗糙度等),應嚴格按照標準要求進(jìn)行。  
    防止油液由靜密封件處向外泄漏,須合理設計靜密封件密封槽尺寸及公差,使安裝后的靜密封件受擠壓變形后能填塞配合表面的微觀(guān)凹坑,并能將密封件內應力提高到高于被密封的壓力。當零件剛度或螺栓預緊力不夠大時(shí),配合表面將在油液壓力作用下分離,造成間隙過(guò)大,隨著(zhù)配合表面的運動(dòng),靜密封就變成了動(dòng)密封。  
    (4)減少沖擊和振動(dòng)  
    液壓系統的沖擊主要產(chǎn)生于變壓、變速、換向的過(guò)程中,此時(shí)管路內流動(dòng)的液體因很快的換向和閥口的突然關(guān)閉而瞬間形成很高的壓力峰值,使連接件、接頭與法蘭松動(dòng)或密封圈擠入間隙損壞等而造成泄漏。為了減少因沖擊和振動(dòng)而引起的泄漏,可以采取以下措施:  
 、儆脺p振支架固定所有管子以便吸收沖擊和振動(dòng)的能量。  
 、诓捎脦ё枘岬膿Q向閥、緩慢開(kāi)關(guān)閥門(mén)、在液壓缸端部設置緩沖裝置(如單向節流閥)。  
 、凼褂玫蜎_擊閥或蓄能器來(lái)減少沖擊。  
 、苓m當布置壓力控制閥來(lái)保護系統的所有元件。  
 、荼M量減少管接頭的使用數量,且管接頭盡量用焊接連接。  
 、奘褂寐菁y直接頭、三通接頭和彎頭代替錐管螺紋接頭。  
 、弑M量用回油塊代替各個(gè)配置。  
 、噌槍κ褂玫母邏毫,規定安裝時(shí)使用的螺栓扭距和堵頭扭距,防止接合面和密封件被損壞。  
    (5)減少動(dòng)密封件的磨損  
    液壓系統中大多數動(dòng)密封件都經(jīng)過(guò)精確設計,如果動(dòng)密封件加工合格、安裝正確、使用合理,均可保證長(cháng)時(shí)間無(wú)泄漏。從設計角度來(lái)講,可以采用以下措施來(lái)延長(cháng)動(dòng)密封件的壽命:  
 、傧钊麠U和驅動(dòng)軸密封件上的徑向載荷。  
 、谟梅缐m圈、防護罩和橡膠套保護活塞桿,防止粉塵等雜質(zhì)進(jìn)入。  
 、墼O計、選取合適的過(guò)濾裝置和便于清洗的油箱,以防止粉塵在油液中累積。  
 、苁够钊麠U和軸的速度盡可能低。  
    (6)合理設計安裝板  
    當裝載機液壓系統閥組或底板用螺栓固定在安裝面上時(shí),為了得到滿(mǎn)意的初始密封和防止密封件被擠出溝槽與被磨損,安裝面要平直,密封面要求精加工,表面粗糙度要小于Ra0.8μm,平面度誤差要小于0.01/100mm;表面不能有徑向劃痕,連接螺釘的預緊力要足夠大,以防止表面分離。  
    (7)要正確裝配密封圈  
    裝配密封圈時(shí)應在其表面涂油,若須通過(guò)軸上的鍵槽、螺紋等開(kāi)口部位,應使用引導工具,不要用螺絲刀等金屬工具,否則會(huì )劃傷密封圈而造成漏油。對于有方向性的密封圈(如V、Y和Yx等型密封圈),裝配時(shí)應將唇口對著(zhù)壓力油腔,注意保護唇口,避免被零件的銳邊、毛刺等劃傷。對旋轉接觸的密封面(如液壓泵主動(dòng)齒輪軸端),應選用雙唇密封圈。安裝組合密封件前應將密封件放在液壓油中煮到一定溫度;安裝時(shí)應使用專(zhuān)用的導套和收口工具,并嚴格遵守廠(chǎng)家對密封件的安裝說(shuō)明。  
    (8)控制油溫防止密封件變質(zhì)  
    密封件過(guò)早變質(zhì)的一個(gè)重要原因是油溫過(guò)高。多數情況下,當油溫經(jīng)常超過(guò)60℃時(shí),油液黏度大大下降,密封圈膨脹、老化、失效,結果導致液壓系統產(chǎn)生泄漏。據研究表明,油溫每升高10℃則密封件的壽命就會(huì )減半,所以應使油液溫度控制在65℃以?xún)。為此,應將油箱內部的出油管與回油管用隔板隔開(kāi),減少油箱到執行機構(缸或馬達)之間的距離,管路上盡量少用直角彎頭;另外,應注意油液與密封材料的相容性問(wèn)題,須按使用說(shuō)明書(shū)或有關(guān)手冊選用液壓油和密封件的型式與材質(zhì)。  
    (9)重視修理裝配工藝  
    應強化防漏治漏的修理工藝,如閥桿、活塞表面、缸內壁的整體或局部均可采用電刷鍍、靜電噴涂增厚后,再經(jīng)車(chē)床切削加工至所需尺寸。安裝帶螺紋的管接頭時(shí),應在螺紋上纏繞聚四氟乙烯生料帶。鑄造件或焊接件在安裝前應進(jìn)行探傷檢查和耐壓試驗,耐壓試驗的壓力相當于其高工作壓力的150%~200%。油封裝入座孔時(shí),應用專(zhuān)用工具導入,防止位置偏斜。  
  


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