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液壓系統泄漏的原因及對策

作者:任傳寶  來源:濰柴動力股份有限公司 
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  系統的沖擊和振動造成管接頭松動引起的泄漏根據塑料注射成型工藝的需要,SZ-100/80型注塑機液壓系統應滿足足夠的合模力、注射座可整體前進與后退、注射壓力和速度可調節等要求,其工作循環如圖(2)所示。注塑機通常要將熔融的塑料以40~150MP的高壓注入模腔,使系統的壓力發生改變、注射座的前進和后移使系統的速度產生變化,并且在此過程中產生沖擊和振動,同時,管路內部流動的油液因快速的換向和閥口的突然關閉而在瞬間形成很高的壓力峰值,使管接頭產生松動或將密封圈擠入間隙損壞,以致造成泄漏。
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  液壓系統泄漏時,一定要大量結合工業實際應用中常見的故障進行分析,才能真正了解泄漏產生的原因,提高處理問題、解決問題的能力。
  
  液壓系統泄漏的防治對策
  
  僅僅了解泄漏產生的原因是不夠的,更重要的是要掌握液壓系統泄漏的防治對策。導致液壓系統泄漏的原因是多方面的,以現有的技術和材料,很難從根本上消除液壓系統泄漏。但是,可以從液壓系統泄漏的原因出發,采取合理的措施減少泄漏的發生。
 ?。ㄒ唬┟芊庠鹦孤┑姆乐螌Σ?br />   首先,要合理設計和加工密封件溝槽。直接取出液壓缸中的活塞桿,觀察溝槽形狀,如果液壓缸密封溝槽的設計、加工達到標準、要求,就能夠減少泄漏、防止油封過早損壞;否則,將會影響密封效果。密封溝槽的形狀、尺寸公差、形位公差和密封面粗糙度的設計和選用,應嚴格按照有關標準及手冊的要求執行。合理設計靜密封件的密封槽尺寸及公差,可使安裝后的靜密封受到一定擠壓,產生變形,以便填塞配合表面的微觀凹陷,并把密封元件內的壓力提高到高于被密封的壓力,從而避免泄漏的產生。
  其次,密封表面的粗糙度要適當。液壓系統相對運動副的表面粗糙度由密封設計和加工情況決定。粗糙度過高或出現軸向劃傷時,就會發生泄漏;粗糙度過低達到鏡面時,密封圈的唇邊就會刮去油膜,使油膜難以形成,密封唇口溫度迅速升高,加劇磨損。所以,密封表面及其與密封圈接觸的滑動面都要有適當的粗糙度。當液壓缸、滑閥等的桿件出現軸向劃傷時,如果劃傷的程度較輕,可用金相砂紙打磨,如果劃傷嚴重則需要進行電鍍修復。
  再次,要正確裝配密封圈。裝配前,應對零件進行仔細檢查;裝配時,應在零件表面涂少許液壓油,輕輕壓入;清洗時,應該選用柴油,特別是密封圈、防塵圈、O形圈等橡膠元件一定要用柴油清洗,如果使用汽油則易使其老化失去原有彈性,從而失去密封機能。在裝配V型、Y型、YX型等有方向性的密封圈時,應該將唇口對著壓力油腔,否則密封圈就起不到應有的作用。還有在操作時應該注意保護唇口,以免因被零件的銳邊、毛刺等鋒口劃傷而失去密封作用。對于旋轉接觸密封面(如液壓泵輸出軸端)而言,應選用雙唇密封圈。O形圈雖然簡單,但是,由于它在受到較大油壓時,密封效果不理想,所以在使用時,應該加上擋圈。
  (二)油液污染的控制
  液壓油污染的原因十分復雜,加之液壓油自身也在不斷產生油污,因此要徹底防止污染是很困難的。為了延長液壓元件的使用壽命,保證液壓系統正常工作,減少泄漏,切實可行的辦法就是將液壓油污染程度控制在某一限度以內。實用中常采取如下幾種措施控制污染:
  第一,減少外來污染。液壓裝置組裝前后必須進行嚴格清洗,油箱通大氣處要加裝空氣過濾器,并且通過過濾器向油箱灌油,維修拆卸元件時,應在無塵區進行。油箱內壁一般不要涂刷油漆,以免在油中產生沉淀物質。
  第二,濾除系統產生的雜質。應在系統的有關部位設置適當精度的過濾器,并且定期檢查、清洗或更換濾芯。新油加入油箱前,要經過靜放沉淀,過濾后方可加入系統中,必要時可設中間油箱,進行新油的沉淀和過濾,確保油液的清潔度。
  第三,控制液壓油的工作溫度。液壓油的工作溫度過高會對液壓裝置產生不利影響,且油溫升高,會使粘性下降,增加泄漏量。液壓油本身也會加速氧化變質,產生各種生成物,縮短其使用壽命。液壓系統的工作溫度最好控制在65℃以下,機床液壓系統則應控制在55℃以下,若油溫過高,則應給油箱加冷卻器降溫。
  第四,定期檢查更換液壓油。應根據液壓設備使用說明書的要求和維護保養規程的規定,定期檢查更換液壓油。比較科學的方法是定期取樣化驗,觀察油液的變質情況,以決定是否需要換油。換油時要清洗油箱,沖洗系統管道及元件。
  (三)減少系統的沖擊和振動
  注塑機液壓系統的沖擊主要產生在變壓、變速、換向的過程中。此時管路內流動的液體因為快速地換向和閥口的突然關閉,而在瞬間形成很高的壓力峰值,使連接件、接頭與法蘭松動,密封圈擠入間隙或損壞,造成泄漏。為了減輕沖擊和振動,可以采取以下措施:(1)使用減振支架固定所有管子以便吸收沖擊和振動;(2)延長閥門開、關和運動部件制動換向的時間;(3)適當加大管道直徑,盡量縮短管路長度,管道宜采用軟管,以增加系統的彈性;(4)盡量減少管接頭的使用數量,管接頭盡量用焊接連接。

總結:
  液壓系統的泄漏問題是當前機床使用過程中的重要研究課題,不能只是單純地加強密封,而要系統地消除泄漏的根源,并采取有效措施予以治理。總之,液壓泄漏問題一定要與實際應用相聯系,這樣才能提高分析、解決實際問題的能力,提高工程應用的素質。   
  參考文獻:
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  [2]夏志新.液壓系統污染控制[M].北京:機械工業出版社,1993.
  [3]機床故障診斷與檢修叢書編委會.機床液壓系統常見故障診斷與檢修[M].北京:機械工業出版社,1998.
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  作者簡介:
  陳林生(1969-),廣州市高級技工學校講師,研究方向為職業教育學。(本欄責任編輯:郝茵)

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