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機械液壓傳動系統泄漏原因分析及控制措施
作者: 發布于:2017/9/8 16:07:24 點擊量:

    在機械液壓系統中,泄漏是普遍存在的故障現象,幾乎所有的液壓系統在使用一段時間后,都發生泄漏現象,液壓系統一旦泄漏或泄漏嚴重將會引起系統壓力建立不起來,無法保證正常的傳動比。液壓油泄漏還會造成環境污染,影響生產甚至產生無法估計的嚴重后果。因此,對液壓系統的泄漏,必須加以控制。下面針對一些影響機械液壓系統泄漏的因素,簡單分析其泄漏原因及控制措施。 


  1、泄漏的分類 


  通常機械液壓系統的泄漏有兩種,固定密封處和運動密封處泄漏。從液壓油的泄漏上也可分為外泄漏和內泄漏。外泄漏主要是指液壓油從系統泄漏到環境中,內泄漏是指由于高低壓側的壓力差的存在以及密封件失效等原因,使液壓油在系統內部由高壓側流向低壓側。 


  2、影響泄漏的原因 


  2.1設計因素 


  液壓系統的可靠性,在很大程度上取決于液壓系統密封的設計和密封件的選擇,由于設計中密封結構選用不合理,密封件的選用不合乎規范,在設計中沒有考慮到液壓油與密封材料的相容型式、負載情況、極限壓力、工作速度、環境溫度的變化等,這些都在不同程度上直接或間接造成液壓系統泄漏。設計中考慮到運動表面的幾何精度和粗糙度不夠全面以及在設計中沒有進行連接部位的強度校核等,這些都會在機械的工作中引起泄漏。 


  2.2制造和裝配因素 


  所有的液壓元件及密封部件都有嚴格的尺寸公差、表面處理、表面光潔度及形位公差等要求。將使零件本身具有先天性的泄漏點,在裝配后或使用過程中發生滲漏。液壓元件在裝配中應杜絕野蠻操作。裝配前應對零件進行仔細檢查,裝配時應將零件蘸少許液壓油,輕輕壓入。 


  2.3沖擊和振動造成泄漏和破壞 


  2.3.1內部沖擊 


  氣體常常以混入或溶解兩種形式浸入油液中,混入油液的氣體,大多以2.05~0.50mm直徑的氣泡懸浮其中,成游離狀態。浸入油液中的氣體,在液壓傳動系統工作時,產生氣穴現象,可以使液壓系統產生振動和噪音,在氣泡凝聚的管壁和其他元件表面,因長期受沖擊和高溫作用,以及油液中溢出氣體的氧化作用,會使管壁和元件表面脫落,或者出現海綿狀的小洞。 


  2.3.2外部沖擊 


  外部的沖擊也會造成管路的靜結合表面發生泄漏,當管路接頭常處于振動狀態時,造成接頭處密封圈(墊)變形,或者造成密封圈磨損,從而引起原來的靜結合面出現泄漏。 


  2.4密封件及配合件相互磨損 


  主要是液壓缸內及各閥體閥桿之間的磨損。液壓油缸作為一些生產機械液壓系統的主要執行元件,由于工作過程中活塞桿裸露在外直接和環境相接觸,雖然在導向套上裝有防塵圈及密封件等,但也難免將塵埃、污物帶入液壓系統,加速密封件和活塞桿之間的劃傷和磨損,從而引起泄漏,顆粒污染為液壓元件損壞最快的因素之一。另外由于工作環境潮濕等因素的影響,可能會使水進入液壓系統,水與液壓油反應,形成酸性物質和油泥,降低液壓油的潤滑性能,加速部件的磨損,水還會造成控制閥的閥桿發生粘結,使控制閥操縱困難,劃傷密封件,造成泄漏。 


  2.5油溫過高及橡膠密封與液壓油不相容而變質


  液壓傳動系統的某一局部產生氣穴后氣泡隨油液到高壓區,在高壓作用下氣泡迅速破裂,周圍油液的質點以很高速度來填補這一空間,質點相互碰撞而產生局部高壓,形成沖擊。與此同時油液溫度也急劇升高,溫度每升高10℃則密封件壽命就會減半。在選用液壓油方面,要注意密封件和油質的匹配如果兩者不相匹配,則造成密封圈與油液產生化學反應,加速密封圈老化。 


  3、泄漏控制措施 


  造成生產機械設備液壓系統泄漏是多方面綜合影響的結果,以現有的技術和材料,要想從根本上消除液壓系統的泄漏是很難做到的。只有從以上影響液壓系統泄漏因素出發,采取合理的措施盡量減少液壓系統泄漏。


  3.1減少沖擊和振動 


  使用減振支架固定所有管子以便吸收沖擊和振動;適當布置壓力控制閥來保護系統的所有元件;盡量減少管接頭的使用數量,管接頭盡量用焊接連接;正確安裝管接頭。 


  3.2減少動密封件的磨損 


  消除活塞桿和驅動軸密封件上的側載荷;用防塵圈,防護罩和橡膠套保護活塞桿,防止磨料,粉塵等雜質進入;設計選取合適的過濾裝置和便于清洗的油箱以防止粉塵在油液中累積;活塞桿和軸的速度盡可能低。 


  3.3控制油溫防止密封件變形 


  密封件過早變質是由多種因素引起的,一個重要因素是油溫過高,所以應合理設計高效液壓系統或設置冷卻裝置,使油溫保持在65℃以下;另一個因素是使用的油液與密封材料的相容性問題,應按使用說明書或有關手冊選用液壓油和密封件的型式和材質,以解決相容性問題,延長密封件的使用壽命。 


  4、結束語 


  液壓系統泄漏影響著系統工作的安全性,造成油液浪費、污染周圍環境、增加機器的停工時間、降低生產率、增加生產成本及對產品造成污損。借鑒以往的經驗,選擇正確的裝配和修理方法,從污染的源頭入手,加強污染源的控制。還要采取有效的過濾措施和定期的油液質量檢查和更換??傊?,泄漏的防治要全面入手,綜合考慮才能做到行之有效。


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