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液压系统泄漏控制

发表时间：2020/6/15 来源：《基层建设》2020年第6期作者：张靓靓

[导读] 摘要：在日常的工作过程中，发现液压系统出现问题最多的就是泄漏，看似只是简单的问题，但如果不能及时正确的处理，不仅浪费液压油，污染周边环境，形成经济损失，还有可能引发安全隐患，甚至造成设备瘫痪，影响生产任务。

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        摘要：在日常的工作过程中，发现液压系统出现问题最多的就是泄漏，看似只是简单的问题，但如果不能及时正确的处理，不仅浪费液压油，污染周边环境，形成经济损失，还有可能引发安全隐患，甚至造成设备瘫痪，影响生产任务。本文主要介绍了控制泄漏的基本原则及密封件的种类、选用及安装方法。
        关键词：液压系统；泄漏；控制；密封件
        1.泄漏的定义及危害
        泄漏：这里指的是液压系统的油液，由于某种原因越过了边界，流至其不应去的其他容腔或系统外部。泄漏的种类：从元件的高压腔流到低压腔的泄漏为内泄漏，从元件或管路中流到外部的泄漏为外泄漏。按照泄漏机理不同，又有：缝隙泄漏、多孔隙泄漏、粘附泄漏和动力泄漏。
        泄漏的危害：液压传动是建立在帕斯卡原理的基础之上的，帕斯卡原理的前提条件是在密闭容器内，满足不了这个前提条件，则可能会出现系统压力调不高，执行机构速度不稳定，系统发热，能量、油液浪费，控制失灵，液压系统和液压元件容积效率急剧下降，达不到所需的工作动力等。外泄漏还会造成工作介质浪费和环境污染，油液泄漏有可能造成火灾等。
        2.液压系统泄漏的主要部位
        （1）管接头
        （2）固定接合面
        （3）轴向滑动表面密封处
        （4）旋转轴密封处
        3.液压装置泄漏控制的基本原则
        为了控制液压系统的泄漏，首先要对液压系统各组成部分的泄漏量加以限制。控制泄漏主要靠密封装置及其正确设计和使用。
        泄漏控制的基本原则如下：
        3.1正确设计
        （1）根据对主机的工作要求和工作环境等，正确、合理地进行液压系统的功能原理设计和施工设计，采取必要的防漏措施、增设必要的防漏结构。
        （2）尽量选用密封性好的液压元件并尽量减少管件及接头的数量。合理布置管子，防止振动引起螺纹松动。液压系统中常用的管接头有扩口式、卡套式和焊接式三类。三种接头各有特点，应正确区分接头形式及螺纹尺寸并根据工作压力、环境温度及安装空间尺寸合理选择软管总成。
        （3）正确选用密封装置及合适的密封件及密封材料
        橡胶密封件是设备中液压、气动、传动的常用密封元件，由于我国对橡胶密封件尚无统一的国家标准，因此在各种类型的设备中的橡胶密封件，一般采用行业或工厂标准，不但种类规格繁多，而且形状结构也有差异，这就给维修者带来较大的困难。特别是对于老旧设备和进口设备，经常由于设备说明书中对所用橡胶密封件介绍不详，再加上缺乏有关行业或工厂密封件标准的技术资料不得不测绘订做。如果密封件老化变形甚至粉碎，更是增加了测绘难度。对于工作中经常遇到的液压缸的密封圈的更换，要对液压缸的密封圈安装位置及形式有一定的了解，如果发生密封圈漏装或忘记安装位置及唇口方向，可依据经验判断安装。
        （4）的加工尺寸和精度、粗糙度应严格符合有关标准和规范的要求。当采购不到旧的密封圈时，可以根据活塞或活塞杆的尺寸购买和旧件不一样的密封圈，然后重新加工沟槽的方法解决。

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        （5）密封件安装指导
        对于活塞密封件：沟槽应仔细清洗并去毛刺。缸筒的前缘应设有引入斜面。在安装活塞密封环时，其易受到引入斜面的剪切。建议在缸径小于等于230mm时，引入斜面应按相关要求加工。当密封件较小时，由于其易于扭曲，故缸径小于30mm时应采用开放式沟槽。安装时先将O形圈装于沟槽内，对于直径≤100mm，壁厚大于1.6mm的密封件，应采用安装工具将其缓慢拉伸。（见图4）在60℃的液压油进行预热，也有利于安装。大圈可以用手拉伸。但在任何情况下都应避免不均匀拉伸和过度拉伸。如果确实需要将密封环拉伸以超过导向环沟槽，那么这些沟槽应用塑料带包覆或所使用扩径芯轴必须能遮盖所经过间隙。这样可保证活塞密封环不会装入错误的沟槽中。当由于密封环拉伸后使得活塞难以安装，或缸筒的引入导角长度不够宽，推荐使用光滑的套筒来进行定径（见图5）。这些装配工具可由金属材料制成，但是很多情况下也可使用聚酰胺材料。
        对于活塞杆密封件：沟槽应仔细清洗并去毛刺。活塞杆的前缘应设有倒角，当活塞杆直径小于30mm时应采用开放式沟槽。因为这类密封环易于扭曲而断裂。
        安装时，首先，O形圈必须先装入沟槽中。然后将活塞杆密封件小心地弯曲成肾形，并避免局部弯曲过量（见图6）。将弯曲后的密封环放入沟槽中，借助辅助工具可再恢复为圆形。下图7是另一种辅助安装工具，为一端带孔的锥形金属杆。将密封环放在锥形杆的小端，通过旋转取出锥形杆，密封环就自然压入沟槽内并恢复圆形。
        3.2正确加工和装配
        （1）油路块上液压阀的安装面应平直；密封沟槽的密封面要精加工，杜绝径向划痕。液压阀与油路块的联接及油路块间的联接预紧力应足以防止表面分离。
        （2）正确制定液压装置的装配工艺文件，配置必要的装配工具，并严格按装配工艺执行。
        （3）液压装置装配前，应按有关标准检验系统元件的耐压性和泄漏量。若发现问题，要采取相应措施，问题严重者，应予以更换。
        （4）保持液压元件及附件、密封件和管件的清洁；以防沾上颗粒异物被污染，并应检查密封面和连接螺纹的完好性。
        （5）不宜将各接头拧得过紧，否则会使某些零件严重变形甚至破裂，造成泄漏。
        （6）避免在装配过程中损坏密封件。保持装配环境清洁，避免污物进入系统。
        3.3正确维护保养
        （1）保持系统清洁，防止系统污染。必要时，可给液压站加防护罩。
        （2）液压系统中的过滤器堵塞后要及时清洗或更换滤芯。更换或增添新油时，必须按规定经过滤后才能注入油箱。
        （3）维修液压系统、拆修（或更换）液压元件时，应保持维修部位的清洁。维修完毕后，各联接部位应紧固牢靠。
        4.结论
        在实际中泄漏情况是很复杂的，往往是各种原因和各种情况的综合，但主要原因是由密封失效引起的。应从设计、制造、安装和使用等各方面认真细致地加以解决。
        参考文献：
        [1]橡胶密封件手册   刘多群   沈阳市机械工程学会设备维修分会   1983
        [2]重型机械标准    《重型机械标准》编写委员会中国标准出版社 1998
        [3]机械设计手册     成大先    化学工业出版社   2007