液壓系統(tǒng)泄漏的危害及控制措施淺析

張在新　張　新

摘 要：液壓系統(tǒng)的泄漏一直困擾著液壓系統(tǒng)正常安全工作．針對液壓系統(tǒng)泄漏的復雜性，從多方面闡述了影響泄漏的主要因素，探討泄漏的根源及其危害，采用理論與實踐相結(jié)合的方法，分析了液壓系統(tǒng)泄漏的危害和原因，提出了液壓系統(tǒng)泄漏的有效防治措施。

關鍵詞：液壓系統(tǒng) 泄露 危害 控制措施

1. 前言

液壓系統(tǒng)泄漏是機械在使用中的常見故障,液壓系統(tǒng)產(chǎn)生泄漏,應及時查找原因,采取有效措施。液壓系統(tǒng)是一個有機聯(lián)系的多元件復雜整體,故障現(xiàn)象和故障原因并非一一對應,呈現(xiàn)綜合性和系統(tǒng)性的特點,原因復雜,一般很難做出準確判斷,尤其是內(nèi)泄漏引起的故障,誘因多,牽涉的元件多,故障率較高。能否盡快排除故障直接影響設備的工作效率。為此,對泄漏故障及其影響因素進行分析和研究,正確管理與使用液壓系統(tǒng)對保持機械的正常使用,減少機械故障,延長機械壽命有重要作用。

2.泄漏的概念及危害

液壓系統(tǒng)中的液壓油在液壓元件(包括管道)的容腔內(nèi)流動或暫存,循環(huán)的液壓油應該在規(guī)定的容腔內(nèi)流動。然而,由于壓力、間隙等原因,會有少量液壓油越過容腔邊界流出。液體的“越界流出”現(xiàn)象稱為泄漏。機械設備液壓系統(tǒng)的泄漏主要有兩種：固定密封處泄漏和運動密封處泄漏，固定密封處泄漏的部位主要包括油缸底，各管接頭的連接處等；運動密封處主要包括油缸活塞桿、多路閥閥桿等部位。從油液的泄漏也可分為外泄漏和內(nèi)泄漏，外泄漏主要是液壓油從系統(tǒng)漏到環(huán)境中。內(nèi)泄漏是指由于高低壓側(cè)的壓力差的存在及密封件失效，使液壓油在系統(tǒng)內(nèi)部從高壓側(cè)流向低壓側(cè)。泄漏的存在對液壓系統(tǒng)及機械的工作造成危害,如使液壓系統(tǒng)壓力調(diào)不高,工作能力降低；執(zhí)行機構的運動速度不穩(wěn)定；液壓系統(tǒng)工作效率降低、油液溫度升高,造成油液和其他物質(zhì)的浪費,有可能引起液壓系統(tǒng)甚至整個機械控制失靈；還會污染環(huán)境，甚至引起火災。可見液壓系統(tǒng)泄漏不但影響著系統(tǒng)工作的安全性、增加機器的停工時間進而降低生產(chǎn)率，而且會增加生產(chǎn)成本及對產(chǎn)品造成污損。因此，對液壓系統(tǒng)的泄漏我們必須加以控制。

3.泄漏的原因

幾乎所有的液壓系統(tǒng)的泄漏都是在使用一段時間后由于以下三個原因引起的，既沖擊和振動造成管接頭松動，動密封件及配合件相互磨損(液壓缸尤甚)，油溫過高及橡膠密封與液壓油不相容而變質(zhì)。具體可歸納為以下幾個方面的具體因素。首先是設計因素，液壓系統(tǒng)的可靠性，在很大程度上取決于液壓系統(tǒng)密封的設計和密封件的選擇，由于設計中密封結(jié)構選用不合理，密封件的選用不合乎規(guī)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、工作速度大小、環(huán)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(tǒng)泄漏；另外，由于機械的使用環(huán)境中具有塵埃和雜質(zhì)，所以在設計中要選用合適的防塵密封，避免塵埃等污物進入系統(tǒng)破壞密封、污染油液，從而產(chǎn)生泄漏；其次是制造和裝配因素，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；再有，液壓元件在裝配中應杜絕野蠻操作；最后是油液污染及零部件的損傷，一般包括氣體污染、顆粒污染，還有水污染等造成泄漏；最后就是零件損傷，密封件是由耐油橡膠等材料制成，由于長時間的使用發(fā)生老化、龜裂、損傷等都會引起系統(tǒng)泄漏，如果零件在工作過程中受碰撞而損傷，會劃傷密封元件，從而造成泄漏。

4.控制泄漏的措施

造成機械液壓系統(tǒng)的泄漏的因素是多方面綜合影響的結(jié)果，以現(xiàn)有的技術和材料，要想從根本上消除液壓系統(tǒng)的泄漏是很難做到的。只有從以上影響液壓系統(tǒng)泄漏因素出發(fā)，考慮到泄漏與液壓系統(tǒng)的設計、加工、裝配、使用及保養(yǎng)等方面均有關系,采取合理的措施盡量減少液壓系統(tǒng)泄漏。首先，設計過程由于各種管道連接件是產(chǎn)生泄漏的主要部位。因此,設計時應盡量簡化液壓系統(tǒng),減少管路、管接頭及法蘭的使用量,條件允許時可使用焊接方法,不用管接頭,降低泄漏的可能性。采用集成化的液壓閥和閥塊組成系統(tǒng)是簡化管路布置、減少聯(lián)接件的有效辦法。根據(jù)使用條件正確選用管接頭和密封件的類型和材料,盡量采用標準件,少用或不用非標和自制件。合理設計密封結(jié)構,密封部位的溝、槽、面的加工尺寸和精度、粗糙度應嚴格符合規(guī)范要求。盡量使液壓設備避開振源,泵的出口采用軟管連接或裝上脈動吸收器,如蓄能器等,消除壓力脈動。使用減振支架固定管路以便吸收沖擊和振動,適當布置壓力控制閥和單向閥保護系統(tǒng)的所有元件。其次，加工、裝配過程加工過程中對密封部位的溝槽尺寸精度和工藝要求及閥芯、閥孔所有接合面及螺紋精度,必須嚴格按設計要求加工,同時必須嚴格檢查,合格的零件才可投入裝配工序。裝配前,各零件要清洗干凈,清洗時要正確選用清洗劑,清潔度要符合要求,密封件也要清洗干凈。裝配時要精心裝配,不摔、不碰各零件,不使密封面損傷,緊固件和螺紋接頭的擰緊力矩要符合規(guī)定值,擰緊力矩要均勻,接頭、法蘭的焊接要按規(guī)定進行,焊后處理要符合要求?？刂圃惭b在各自的執(zhí)行機構附近,以盡量縮短管路。最后，使用、保養(yǎng)過程不超工作范圍、不超壓使用起重運輸機械、液壓系統(tǒng),使用時注意有無沖擊振動、共振現(xiàn)象,如有沖擊振動、共振要設法解決,有計劃地定期檢查、更換、維修液壓系統(tǒng),保持螺紋接頭及螺栓正常擰緊,及時發(fā)現(xiàn)泄漏,更換損壞件,提高機械的完好率。在起重運輸機械及液壓系統(tǒng)工況許可的情況下,盡量延長換向閥的換向時間,避免換向閥迅速換向形成沖擊壓力?？刂埔簤合到y(tǒng)內(nèi)油液溫度,防止密封件老化、變質(zhì)。合理使用冷卻裝置,使油液溫度保持在規(guī)定最高油溫以下,一般不超過65~Ct2]。另外,按使用說明書或有關手冊選用液壓油和密封圈的形式和材質(zhì),解決相容性問題,延長密封圈的使用壽命。防止磨料、粉塵等雜質(zhì)進入液壓系統(tǒng),選取合適的過濾裝置和便于清洗的油箱,防止粉塵在油液中累積,降低活塞運動速度。

5.結(jié)束語

三漏（漏油、漏水、漏氣）問題到目前為止仍舊是機械系統(tǒng)的頑疾，尤其是液壓系統(tǒng)的泄漏嚴重影響著系統(tǒng)工作的安全性，造成油液浪費、污染周圍環(huán)境、增加機器的停工時間、降低生產(chǎn)率、增加生產(chǎn)成本及對產(chǎn)品造成污損。所以液壓系統(tǒng)的泄漏問題需要我們重點關注而且必須予以解決?！?/p>

作者單位：

張在新，沈陽市裝備制造工程學校；

張新，沈陽機械工業(yè)職工大學。