液壓系統(tǒng)泄漏原因和解決方法

1、液壓系統(tǒng)泄漏原因和解決方法 液壓系統(tǒng)中,泄漏影響產(chǎn)品的質(zhì)量,是務(wù)必要考慮的問(wèn)題。例如液壓缸,嚴(yán)峻的泄漏不僅會(huì)使設(shè)備四周的環(huán)境受到污染,還會(huì)導(dǎo)致液壓缸工作腔的壓力降低,使液壓缸無(wú)法正常工作。實(shí)行比較先進(jìn)的方法,有效地防止泄漏，使液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“零泄漏”是液壓行業(yè)多年來(lái)一直追求的目標(biāo)。另外,精確地分析液壓系統(tǒng)泄漏產(chǎn)生的最初緣由,可以協(xié)助我們準(zhǔn)時(shí)排解液壓系統(tǒng)的泄漏故障。作為機(jī)械專(zhuān)業(yè)的同學(xué)，我們通過(guò)對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)課程的學(xué)習(xí)以及查閱相關(guān)資料，結(jié)合自己專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)、工程教育和日常生活中的所見(jiàn)和所想，就常見(jiàn)泄漏故障問(wèn)題，分析了液壓傳動(dòng)的泄漏形式及緣由，提出控制泄漏的措施。 相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng),液壓傳動(dòng)是一門(mén)新的技術(shù)

2、，起源于1654年帕斯卡提出的靜壓傳動(dòng)原理。它是以液體為工作介質(zhì)，通過(guò)能量轉(zhuǎn)換裝置來(lái)舉行能量傳遞的一種傳動(dòng)形式。液壓傳動(dòng)具有如下優(yōu)點(diǎn):工作液體可以用管道輸送到任何位置;執(zhí)行元件的布置不受方位限制,借助油管的銜接可以便利靈巧地布置傳動(dòng)機(jī)構(gòu);液壓傳動(dòng)能將原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€(xiàn)運(yùn)動(dòng);可以便利地實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速;載荷控制、速度控制以及方向控制簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn),也簡(jiǎn)單舉行集中控制、搖控和自動(dòng)控制;液壓傳動(dòng)安穩(wěn)無(wú)振動(dòng);具有良好的潤(rùn)滑條件可提高液壓元件工作的牢靠性和使用壽命;液壓元件有利于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。因此，液壓傳動(dòng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)中得到了廣泛的應(yīng)用。 但液壓傳動(dòng)也存在著一些缺點(diǎn)：存在液體流淌的阻力損失

3、、油液的泄漏以及機(jī)械摩擦,故效率較低;對(duì)控制工作溫度要求較高;因?yàn)楣ぷ饕后w的泄漏和可壓縮性,液壓系統(tǒng)的剛性較差使液壓系統(tǒng)無(wú)法保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比;對(duì)工作液體的使用維護(hù)要求非常嚴(yán)格;液壓元件成本較高;液壓系統(tǒng)的故障推斷和處理較難,要求工作人員技術(shù)水平和專(zhuān)業(yè)學(xué)問(wèn)較高。其中工作液體的泄漏始終是不行避開(kāi)的問(wèn)題，其解決方法也是各行各業(yè)研究的重點(diǎn)之一。 泄漏形式 泄漏按流向可分為內(nèi)泄漏和外泄漏。外泄漏主要是指液壓油從系統(tǒng)泄漏到環(huán)境中，產(chǎn)生在液壓系統(tǒng)的液壓管路、液壓閥、液壓缸和液壓泵(液壓馬達(dá))的外部;內(nèi)泄漏是指因?yàn)榘纪箟簜?cè)的壓力差的存在以及密封件失效等緣由，使液壓油在系統(tǒng)內(nèi)部由高壓側(cè)流向低壓側(cè)，如液壓傳動(dòng)中油

4、液從高壓腔向低壓腔的泄漏;從換向閥內(nèi)壓力通道向回油通道的泄漏等。泄漏的主要形式有縫隙泄漏、多孔隙泄漏、粘附泄漏和動(dòng)力泄漏等。 1.縫隙泄漏 工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的縫隙泄漏主要有兩種,固定密封處(靜接合面)泄漏和運(yùn)動(dòng)密封處(動(dòng)結(jié)合面)泄漏。固定密封處泄漏的部位主要包括液壓缸缸蓋與缸筒的接合處等;運(yùn)動(dòng)密封處主要包括液壓缸活塞與缸筒內(nèi)壁、活塞桿與缸蓋導(dǎo)向套之間?？p隙泄漏量的大小與壓力差、間隙等因素有關(guān)。 2.多孔隙泄漏 液壓元件中的各種蓋板，因?yàn)楸砻娲植诙鹊挠绊?，兩表面之間不行能徹低接觸，在兩表面不接觸的微觀凹陷處，形成很多截面樣子多樣、大小不等的空隙，空隙的截面尺寸與表面粗糙度有關(guān)。多空隙泄漏，液體需

5、流經(jīng)彎曲的眾多空隙，在做密封性能實(shí)驗(yàn)時(shí)，需經(jīng)一定的保壓時(shí)光，泄漏才干顯露出來(lái)。 3.粘附泄漏 粘性液體與固體臂之間有一定的粘附作用，二者接觸后，在固體表面上粘附上薄薄的一層液體，若固體表面上的膜較厚時(shí)，油膜會(huì)因互相運(yùn)動(dòng)而被密封圈刮落產(chǎn)生粘附泄漏。防止粘附泄漏的基本主意是控制液體粘附層的厚度。 泄漏的緣由 液壓系統(tǒng)產(chǎn)生泄漏的緣由多而復(fù)雜，本文主要從密封件泄漏、工作油液污染、元件制造裝配精度超差、油液溫升發(fā)熱以及液壓系統(tǒng)壓力沖擊等方面歸納分析。 (1)密封件方面：在液壓缸中,一提及泄漏就會(huì)首先考慮到密封件,由于密封件是液壓缸中最主要的防止泄漏的元件。它主要有YX型密封圈、組合密封圈、U型密封圈、V

6、型密封圈、O形圈、格來(lái)圈、斯特封等。其中YX型密封圈、組合密封圈、U型密封圈主要靠在壓力油的壓力作用下產(chǎn)生張力,使內(nèi)、外唇邊張開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)密封的,對(duì)內(nèi)、外唇邊線(xiàn)性質(zhì)量要求很高;V型密封圈、O形圈、格來(lái)圈、斯特封主要靠壓縮量來(lái)密封。密封件的物化性能等方面的質(zhì)量直接影響液壓缸產(chǎn)品的質(zhì)量。 密封件泄漏的緣由主要有以下幾方面：密封件質(zhì)量有問(wèn)題。密封件材質(zhì)為劣質(zhì)，且制造工藝和精度都達(dá)不到要求，以及模具和修邊均有缺陷等。密封件選用不合理。選用的密封件不能滿(mǎn)意工作壓力、工作速度和溫度等方面的要求，或者密封件的類(lèi)型選用不當(dāng)。密封件的安裝溝槽設(shè)計(jì)不當(dāng)，安裝間隙與壓縮量抉擇不合理;配偶件的加工精度和表面粗糙度未達(dá)到要

7、求;安裝時(shí)未加庇護(hù)而損傷唇口或使外界雜物混入;儲(chǔ)藏時(shí)溫度、濕度不當(dāng)，受氧和臭氧的侵蝕變質(zhì)等。液體中的氣泡經(jīng)過(guò)密封唇邊時(shí)，氣泡被壓縮為本來(lái)尺寸的幾分之一。這種氣泡到達(dá)密封件的非壓力側(cè)時(shí)，便快速釋放出能量，使密封唇邊損壞。另一方面，當(dāng)含有一定比例的油蒸汽的氣泡，因受壓達(dá)到足夠高的溫度時(shí)，就會(huì)自燃，以致燒壞或熔化支承環(huán)，甚至?xí)l(fā)生密封件的局部燒壞和碳化。 (2)油液污染：包括氣體污染、顆粒污染、水污染等。氣體污染：在大氣壓下，液壓油中可溶解10%左右的空氣，在液壓系統(tǒng)的高壓下，在油液中會(huì)溶解更多的空氣或氣體?？諝庠谟鸵褐行纬蓺馀荩热粢簤褐Ъ茉诠ぷ鬟^(guò)程中在極短的時(shí)光內(nèi)，壓力在凹凸壓之間快速變換就會(huì)使

8、氣泡在高壓側(cè)產(chǎn)生高溫在低壓側(cè)發(fā)生爆裂，倘若液壓系統(tǒng)的元件表面有凹點(diǎn)和損傷時(shí)，液壓油就會(huì)高速?zèng)_向元件表面，加速表面的磨損，引起泄漏，此種由空穴現(xiàn)象造成的腐蝕作用稱(chēng)為氣蝕。= (3)元件制造裝配精度超差：全部的液壓元件及密封部件都有嚴(yán)格的尺寸公差、形位公差等要求。倘若在制造過(guò)程中超差，例如：油缸的活塞半徑、密封槽深度或?qū)挾?、裝密封圈的孔和尺寸超差或因加工問(wèn)題而造成失圓、本身有毛刺或洼點(diǎn)、鍍層脫落等，密封件就會(huì)有變形、劃傷、壓死或壓不實(shí)等現(xiàn)象發(fā)生，使其失去密封功能，將使零件本身具有先天性的滲漏點(diǎn)，在裝配后或使用過(guò)程中發(fā)生滲漏。系統(tǒng)裝配粗糙，缺乏減振、隔振措施;系統(tǒng)超壓使用，未做到按規(guī)定對(duì)系統(tǒng)適時(shí)檢查

9、及易損件壽命到期但未準(zhǔn)時(shí)更換等都會(huì)造成系統(tǒng)泄漏。 (4)油液溫升過(guò)高：液壓系統(tǒng)工作時(shí)，要控制油液溫度，溫度過(guò)高，會(huì)產(chǎn)生以下現(xiàn)象：多數(shù)狀況下，當(dāng)油溫常常超過(guò)60時(shí)，油液黏度大大下降，不僅使?jié)櫥湍ぷ儽?，摩擦力加大，磨損加劇，而且密封圈膨脹、老化、失效，結(jié)果導(dǎo)致液壓系統(tǒng)產(chǎn)生泄漏。據(jù)研究表明，油溫每上升10則密封件的壽命就會(huì)減半。油液溫度上升后，體積膨脹，壓力上升，而泄漏隨壓力的上升而加大，從而使泄漏增強(qiáng)。油溫上升使間隙脹縮變化。一般協(xié)作零件材質(zhì)不同，材料熱膨脹系數(shù)不同，當(dāng)油溫上升時(shí)，協(xié)作零件因脹縮變化不同，會(huì)使協(xié)作間隙發(fā)生變化，當(dāng)間隙變大時(shí)，造成泄漏增強(qiáng)。 (5)液壓系統(tǒng)壓力沖擊：液壓系統(tǒng)中因?yàn)轭l

10、繁換向，在較高壓力下驟然啟動(dòng)油泵或關(guān)閉閥門(mén)及缸體迅速動(dòng)作都會(huì)造成瞬時(shí)峰值壓力高達(dá)工作壓力的好幾倍，有時(shí)足以使密封裝置、管道或其它液壓元件損壞而造成泄露。 控制泄漏措施 造成工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的泄漏的因素是多方面綜合影響的結(jié)果，以現(xiàn)有的技術(shù)和材料，要想從根本上消退液壓系統(tǒng)的泄漏是很難做到的。惟獨(dú)從以上影響液壓系統(tǒng)泄漏因素動(dòng)身，實(shí)行合理的措施盡量削減液壓系統(tǒng)泄漏。 (1)在設(shè)計(jì)和加工環(huán)節(jié)中要充分考慮影響泄漏的重要因素密封溝槽的設(shè)計(jì)和加工。美國(guó)汽車(chē)行業(yè)工程師協(xié)會(huì)(SAE)介紹以下兩種防止油口漏油的解決主意。SAE直螺紋“O”形圈油口：密封靠“O”形圈，銜接靠直螺紋;SAE4螺栓法蘭：適用于較大油口。另

11、外，密封件的抉擇也是十分重要的，密封表面的粗糙度通常靜密封表為Ra3.2Ra1.6，動(dòng)密封表面為Ra0.8Ra0.4。倘若不在最初全面考慮泄漏的影響因素，將會(huì)給以后的生產(chǎn)中帶來(lái)無(wú)法估計(jì)的損失。 (2)在液壓油的污染控制上，要從污染的源頭入手，加強(qiáng)污染源的控制，還要實(shí)行有效的過(guò)濾措施和定期的油液質(zhì)量檢查。為有效地切斷外界因素(水、塵埃、顆粒等)對(duì)液壓油缸的污染，可加一些防護(hù)措施等。 (3)裝配方面。液壓系統(tǒng)裝配前，應(yīng)檢驗(yàn)元件的耐壓性能，檢查元件各結(jié)合面有無(wú)外滲漏現(xiàn)象，若消失滲漏，則應(yīng)實(shí)行相應(yīng)措施。惟獨(dú)當(dāng)全部元件不漏不滲后才可正式裝進(jìn)系統(tǒng)使用。液壓元件和液壓系統(tǒng)在舉行裝配時(shí)，要舉行嚴(yán)格清洗，去毛刺

12、、除焊渣，并舉行須要的防銹蝕處理，嚴(yán)格根據(jù)裝配工藝要求舉行裝配，杜絕因裝配引起的間隙畸變和毛刺、焊渣及銹蝕物等形成的間隙磨料。 (4)減小液壓沖擊。常用的方法有：盡量降低系統(tǒng)的啟動(dòng)、停止和換向頻率;對(duì)于需要頻繁換向的液壓系統(tǒng)，盡可能用帶阻尼器的換向閥;在控制閥的前面設(shè)置蓄能器，減小沖擊波傳揚(yáng)的距離，從而減緩液壓沖擊;加大管道通徑，盡量縮短管道長(zhǎng)度或采用橡膠軟管;設(shè)置平安閥，系統(tǒng)壓力增大時(shí)，可起卸荷作用降低壓力沖擊。 (5)機(jī)械在磨合期簡(jiǎn)單消失滲漏現(xiàn)象，這是因?yàn)椴糠骤T造、加工等缺陷在裝配調(diào)試時(shí)難于發(fā)覺(jué)，但因?yàn)樽鳂I(yè)過(guò)程中的振動(dòng)、沖擊作用，這種缺陷就被裸露出來(lái)，故應(yīng)留意磨合期的滲漏狀況，作到及早發(fā)覺(jué)、準(zhǔn)時(shí)處理。 (6)從技術(shù)上來(lái)