■李孝元
〔武漢工程科技學(xué)院,湖北武漢430200〕
棉花打包機(jī)液壓系統(tǒng)泄漏的原因及解決方法
■李孝元
〔武漢工程科技學(xué)院,湖北武漢430200〕
我國的液壓工業(yè)開始于20世紀(jì)50年代,其產(chǎn)品最初只用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備,后來逐漸才用到相關(guān)工程機(jī)械上。近年來,液壓傳動應(yīng)用了電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、摩擦磨損技術(shù)及新工藝、新材料等后取得了新的發(fā)展,液壓系統(tǒng)和元件在水平上有了很大提高。隨著技術(shù)的發(fā)展,液壓系統(tǒng)在棉花打包機(jī)上也得到了廣泛的應(yīng)用。
液壓傳動是以流體作為工作介質(zhì)對能量進(jìn)行傳動和控制的一種傳動形式,利用有壓的液體經(jīng)由一些機(jī)件控制之后來傳遞運(yùn)動和動力。相對于電力拖動和機(jī)械傳動而言,液壓傳動具有輸出力大、重量輕、慣性小、調(diào)速方便以及易于控制等優(yōu)點(diǎn),因而廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械,建筑機(jī)械和機(jī)床等設(shè)備上。液壓傳動技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械工業(yè)發(fā)展的一個重要推動力。但是目前的液壓系統(tǒng)的泄漏情況卻非常普遍,由于液壓油的泄漏會造成一系列的危害:機(jī)器停機(jī)無法生產(chǎn)、企業(yè)停工,設(shè)備污染、員工花費(fèi)大量時間維修等,這些問題在棉花打包機(jī)液壓系統(tǒng)也同樣存在,為此解決液壓系統(tǒng)泄漏是當(dāng)前的主要問題,筆者從如下一些方面給出原因和解決方法。
通常我們在分析泄漏時,首先需要知道泄漏是什么情況?也就是要知道液壓泄漏分類。液壓的泄漏一般是指液壓系統(tǒng)在正常工作情況下,有液壓油從密封的液壓系統(tǒng)部件中泄露出來,目前國內(nèi)外針對液壓泄漏的情況主要分為兩類:一類是外泄漏,是指液壓油在液壓元件內(nèi)壓力高的部位流向壓力低的部位的情況;一類是內(nèi)泄漏,是指液壓油從液壓元件內(nèi)部流到元件外部的情況。一般棉花打包機(jī)液壓系統(tǒng)的泄漏主要有固定密封處泄漏和運(yùn)動處泄漏,固定處泄漏主要發(fā)生在活塞缸和油路管接頭的連接處,可稱之為是外泄漏;運(yùn)動處泄漏主要發(fā)生在活塞桿和各種閥的連接部位,可稱之為內(nèi)泄漏。
(一)設(shè)計(jì)因素
1.密封件的選擇。
液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性,在液壓行業(yè)中普遍認(rèn)為液壓系統(tǒng)的密封設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的,為此在密封件的選擇和設(shè)計(jì)上就需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,像密封件在設(shè)計(jì)和制造過程中需要考慮液壓油和密封材料的選用,密封的壓力情況、密封壓力溫度、活塞運(yùn)動速度情況以及環(huán)境變化情況等。這些情況都會影響到液壓系統(tǒng)的泄漏,它們可能是直接導(dǎo)致泄漏的原因,也有可能是導(dǎo)致系統(tǒng)泄漏的間接原因,同時如果密封的選取不合理,就會導(dǎo)致灰塵和雜質(zhì)進(jìn)入到液壓系統(tǒng),從而降低液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性,降低液壓系統(tǒng)工作的可靠性。
2.其他原因。
主要是指接觸面的配合精度等,如配合面在接觸一段時間后會磨損,從而導(dǎo)致油液在工作時從磨損處泄漏。
(二)各個部件加工和配合因素
1.加工因素。
液壓系統(tǒng)中的各個部件的生產(chǎn)需要嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到國家規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),像加工過程中的尺寸公差、位置公差都要符合生產(chǎn)技術(shù)要求。
2.配合因素。
液壓元件在裝配配合的過程中,不能蠻力操作,因?yàn)樾U力操作會使零件產(chǎn)生變形,特別是利用鐵塊等敲打活塞、法蘭等。同時裝配之前也需要對各個零件進(jìn)行仔細(xì)的核對審查,正確的尺寸零件在裝配和配合過程中應(yīng)該保證液壓油的密封性,在裝配和配合過程中,務(wù)必不能造成各個零部件的任何變形,否則容易造成泄漏。
(三)油液污染
液壓油缸作為一些工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的主要執(zhí)行元件,由于工作過程中活塞桿裸露在外直接和環(huán)境相接觸,雖然在導(dǎo)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(tǒng),加速密封件和活塞桿等的劃傷和磨損,從而引起泄漏,顆粒污染為液壓元件損壞最快的因素之一,因此減少將塵埃、污物帶入液壓系統(tǒng),加速密封元件和活塞桿等的劃傷和磨損,從而引起泄漏。
僅僅了解泄漏產(chǎn)生的原因是不夠的,更重要的是要掌握液壓系統(tǒng)泄漏的防治解決方法。導(dǎo)致液壓系統(tǒng)泄漏的原因是多方面的,以現(xiàn)有的技術(shù)和材料,很難從根本上消除液壓系統(tǒng)泄漏。但是,可以從棉花打包機(jī)液壓系統(tǒng)泄漏的原因出發(fā),采取合理的措施減少泄漏的發(fā)生。
(一)動密封件和靜密封件引起泄漏的防治對策
1.減少動密封件的磨損。
大多數(shù)動密封件都經(jīng)過精確設(shè)計(jì),如果動密封件加工合格,安裝正確,使用合理,均可保證長時間相對無泄漏工作。從設(shè)計(jì)角度來講,設(shè)計(jì)者可以采用以下措施來延長動密封件的壽命:(1)消除活塞桿和驅(qū)動軸密封件上的側(cè)載荷;(2)用防塵圈、防護(hù)罩和橡膠套保護(hù)活塞桿,防止磨料、粉塵等雜質(zhì)進(jìn)入;(3)設(shè)計(jì)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;(4)使活塞桿和軸的速度盡可能低。
2.對靜密封件的要求。
靜密封件在剛性固定表面之間防止油液外泄。合理設(shè)計(jì)密封槽尺寸及公差,使安裝后的密封件到一定擠壓產(chǎn)生變形以便填塞配合表面的微觀凹陷,并把密封件內(nèi)應(yīng)力提高到高于被密封的壓力。當(dāng)零件剛度或螺栓預(yù)緊力不夠大時,配合表面將在油液壓力作用下分離,造成間隙或加大由于密封表面不夠平而可能從開始就存在的間隙。隨著配合表面的運(yùn)動,靜密封就成了動密封,粗糙的配合表面將磨損密封件,變動的間隙將蠶食密封件邊緣。
(二)油液污染的控制
由于液壓油污染的原因十分復(fù)雜,加之液壓油自身也在不斷產(chǎn)生油污,因此要徹底防止污染是很困難的。為了延長液壓元件的使用壽命,保證液壓系統(tǒng)正常工作,減少泄漏,切實(shí)可行的辦法就是將液壓油污染程度控制在某一限度以內(nèi),實(shí)際使用中常采取如下幾種措施控制污染。
1.采用高性能的過濾器。過濾器是控制油液污染的重要手段,它可使液壓系統(tǒng)在工作中不斷濾除內(nèi)部產(chǎn)生的和外部浸入的污染物。
2.防止污染物從外界浸入。在保存、加工、搬運(yùn)的過程中都務(wù)必防止油液被污染,油液必須經(jīng)過過濾器注入系統(tǒng)。設(shè)計(jì)時考慮在郵箱的上部裝設(shè)空氣過濾器或者是采用密封油箱,防止運(yùn)行時粉塵、金屬粉末等進(jìn)入液壓系統(tǒng)中,同時,在液壓桿活塞桿端部應(yīng)進(jìn)行防塵密封,并經(jīng)常檢查定期更換。
3.控制油液的溫度。液壓油的抗氧化和熱穩(wěn)定性決定了其工作溫度界限,為此液壓裝置必須有良好的散熱條件,保證液壓油在合適的溫度下工作,這樣可以延長液壓油的使用工作時間。
4.嚴(yán)格清洗元件和系統(tǒng)。液壓元件在加工后的每道工序都需要先凈化,同時清除在加工和組裝過程中殘留的污染物。系統(tǒng)組裝前,先清洗油箱和管道,組裝后再全面清洗。
5.保持系統(tǒng)所有部位具有良好的密封性??諝獾那秩雽⒅苯佑绊懸簤河偷奈锢砘瘜W(xué)性質(zhì),一旦發(fā)生泄漏,應(yīng)立即排除。
6.定期檢查和更換液壓油并形成制度,每隔一段時間,對液壓系統(tǒng)中的液壓油進(jìn)行抽樣分析。如發(fā)現(xiàn)污染物等級已超出標(biāo)準(zhǔn),必須立即更換。
液壓系統(tǒng)的泄漏問題是當(dāng)前棉花打包使用過程中的重要研究課題,要讓企業(yè)明白不能只是單純地加強(qiáng)密封,而要系統(tǒng)地消除泄漏的根源,并采取有效措施予以治理??傊?,液壓泄漏問題一定要與實(shí)際情況相聯(lián)系,這樣才能提高提高技術(shù)人員的分析、解決實(shí)際問題的能力,提高棉花打包機(jī)的使用效率?!?/p>