支架液压缸密封失效的主要原因分析及检修 |
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添加时间：2022-10-8 10:13:50 摘抄：网络 |
一、支架液压缸中密封技术的作用
上图是液压缸剖面图，由图可以看出：液压缸上用到了防尘圈、活塞杆密封、静密封、活塞密封、导向支撑环等液压油缸密封件，由此我们也可以知道液压缸密封是一个密封、导向、防尘等作用的完整系统。 密封技术包括密封、导向、防尘等作用的完整系统。支架对液压缸密封要求为：高度的密封性，即动、静密封应用场合，在无压力、振动、弯曲、材料变形等极端情况下，没有泄漏或者泄漏很小，磨损小，耐腐蚀、摩擦小。 而工作的安全性是由密封的材料特性、形状和位置的稳定性决定的。 目前常用的橡胶夹布山形圈、 鼓形圈、 蕾形圈、 Y形圈等只要设计的沟槽尺寸、压缩量等方面合理，即可满足对密封的要求。目前，国内几乎所有的支架液压缸都使用具有良好滑动特性的聚甲醛导向环来导向，防止因弯曲力而引起高负载、变形或因缺乏足够的润滑而产生金属固体接触黏合的危险。 除导向作用外，导向环也承担着其他作用，如：缓冲金属振动，嵌入脏的颗粒以减轻颗粒对金属表面的强力研磨。防尘圈起着特殊的作用。它必须防止外界的尘埃、水分、煤粉等侵入，同时在活塞杆(活柱)上必须保持足够的油膜以确保液压缸正常工作。 二、支架液压缸密封失效主要原因分析 支架液压缸密封系统失效的原因为：设计上的不合理、密封元件的选用失当、安装错误、颗粒污染。现代的密封件、防尘圈、导向环已发展成为高性能的机械元件。只要正确地选择这些机械元件，合理地设计安装沟槽尺寸及同其接触元件的表面质量并正确地安装，它们就可能长期无故障地工作。 液压缸的故障主要是由于密封的损坏或其效能的减弱而引起的，虽然通常把密封件看作是易损件，但这并不意味着它是产生故障的主要原因。密封的工作可靠性和寿命很大程度上取决于密封元件的表面质量(粗糙度、硬度等)，这也是往复运动密封失效的重要因素。实践经验表明，约80%液压缸的密封失效是由于乳化液工况不良引起的，主要为油液的颗粒污染。支架液压系统常用的介质为水包油型乳化液，水占85%~98%，黏度低，润滑性、防锈性能、耐磨性能都很差，对颗粒磨损特别敏感。 造成液压缸密封失效的颗粒主要来源为： (1)潜在的颗粒。液压缸装配时没有清洗干净而存在缸 内的珩磨条落下的磨料、型砂、锈皮、焊渣等粗硬颗粒，这些颗粒对液压缸密封系统的破坏是致命的。 (2)侵入的颗粒。诸如使用过程中侵入的尘埃、煤粉及加乳化液时带入的污染物。 (3)再生的颗粒。如零件的磨损磨屑，锈蚀、剥落的镀层。 当带有颗粒污染的乳化液高速流过一窄缝时，颗粒高速打击到密封、支承等元件的表面上就形成腐蚀磨损。腐蚀磨损的结果主要表现为侵蚀麻点。 研磨磨损发生在彼此有相对运动的零件之间。颗粒和水同时作用，研磨金属表面，使元件露出新的清洁的表面，水就会进一步加速对这些新露出表面的腐蚀作用。这类颗粒造成的磨损碎屑又会加速元件的磨损，从而产生更多的碎屑，且不会停止。当在密封和配合表面间没有足够的润滑时，由于加工不好而粗糙不平的表面结构将使颗粒切开金属的表面或镀铬层。 尘埃脏物、浮锈、污染颗粒大量积聚一起，引起较硬的配合表面即活塞杆(活柱)的镀铬层，缸简内表面研磨磨损，甚至拉伤，致使泄漏增大，推力不足或动作不稳定，爬行，速度下降，出现声响与振动等故障。 三、液压缸密封失效检修 液压缸拆卸后，清洗干净所有元件，除净浮锈后还应重点检查修理下列部件。 1、首先检查活塞处的山形圈、鼓形圈及导向套处的蕾形圈、Y形圈，察看密封摩擦面的磨损情况及唇部的损伤情况。其次是检查其他部位的O形圈是否因挤出而造成损伤，发现有磨损、伤痕时应更换新的密封件。 2、由于活塞、导向套处使用了导向环，除了它们受介质高压冲击、腐蚀和极少发生的连接螺纹损坏，严重拉缸烧伤外，损坏的机会很少。一般在检修中只要清洗干净， 除掉毛刺、锈斑即可。但导向环磨损过多、偏磨、压裂等对使用影响很大。在导向套处就会增大与活塞杆(活柱)之间的间隙，形成较大的初折曲，增大在使用中的弯曲力矩;在活塞处导致活塞与缸筒内表面金属同金属固体接触，加上已夹在其间的颗粒杂物，极易产生拉缸现象，应更换新的。 3、防尘圈只要唇部与活塞杆(活柱)不能很好地接触或其他部位损伤严重，就必须更换新的。 4、对缸筒进一步除锈时应检查其内表面的伤痕。若有深的纵向伤痕导致两腔串液即应更换新的缸筒。若伤痕比较严重，但伤痕深度不超过缸筒内径尺寸公差之半，深浅程度相差不大，即使伤痕较多，亦可采用珩磨的方法来修复。若伤痕是浅的线状且较少，可用细砂纸或油石来修整。若缸筒磨损较大且较均匀，则可用电镀或电刷镀工艺将内孔尺寸加以补偿后再珩磨加工，进行修复。 5、活塞杆( 活柱 ) 表面产生纵向拉伤或打痕，其判断方法与缸筒内表面的相同，对于较少的浅的纵线状伤痕，其处理方法也与缸筒内表面的处理方法相同。但是活塞杆(活柱)表面都有镀层，如果镀层的一部分因磨损和腐蚀产生剥离形成纵向伤痕或磕碰致伤，则必须退除旧镀层，点焊麻点。锉平后用细砂纸或油石磨光，重新镀层抛光。 各元件修配后，组装时注意事项如下： (1)各元件一定要清洗干净，特别是缸简要重点清洗，确保没有颗粒杂物、铁屑等。 (2)清洗毛刺和锐角，特别是缸筒油口上的毛刺和锐角，组装时极易损伤密封件。 (3)注意密封圈的方向性，分析来压侧，如常用的Y形圈、蕾形圈等方向装反，则不起密封作用。0形圈虽没有方向性，但O形圈与挡圈并用时，挡圈应安装在来压侧的对侧即无压侧。组装后应进行高低压密封性能和灵活性试验。 四、结语 支架在使用过程中一定要定期检查乳化液，若不合格要及时更换新的，并及时清洗油箱。严格按有关规定维护支架液压系统。液压缸在出厂时必须保证清洁度，运输过程中油口必须加保护堵。 相关阅读： |
