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研究起重吊車液壓系統(tǒng)泄漏故障
液壓系統(tǒng)泄漏是起重運(yùn)輸機(jī)械在使用中的常見故障,液壓系統(tǒng)產(chǎn)生泄漏,應(yīng)及時查找原因,采取有效措施。液壓系統(tǒng)是一個有機(jī)聯(lián)系的多元件復(fù)雜整體,故障現(xiàn)象和故障原因并非一一對應(yīng),呈現(xiàn)綜合性和系統(tǒng)性的特點(diǎn),原因復(fù)雜,一般很難做出準(zhǔn)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(shè)備的工作效率。為此,對泄漏故障及其影響因素進(jìn)行分析和研究,正確管理與使用液壓系統(tǒng)對保持機(jī)械的正常使用,減少機(jī)械故障,延長機(jī)械壽命有重要作用。
1.泄漏及其危害
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(yīng)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。單位時間內(nèi)漏出的液體體積稱為泄漏流量,簡稱泄漏量。泄漏分內(nèi)泄漏和外泄漏兩種。內(nèi)泄漏指液壓元件內(nèi)部有少量液體從高壓腔泄漏到低壓腔；外泄漏指有少量液體從液壓元件內(nèi)部泄漏到液壓元件外部。泄漏的存在對液壓系統(tǒng)及起重運(yùn)輸機(jī)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(jī)構(gòu)的運(yùn)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(fèi),有可能引起液壓系統(tǒng)甚至整個機(jī)械控制失靈；還會污染環(huán)境。甚至引起火災(zāi)。
2.外泄漏主要部位及原因
(1)殼體殼體的泄漏主要發(fā)生在鑄件或焊接件上,是由鑄造或焊接時產(chǎn)生的缺陷在液壓系統(tǒng)的壓力脈動或沖擊振動作用下逐漸擴(kuò)大引起的。
(2)密封件密封件的損壞或密封作用的降低,造成液壓油液泄漏。密封件引起泄漏的主要原因有：密封件的材料或結(jié)構(gòu)類型與使用條件不符；密封件失效；密封件壓縮量不夠；密封件老化、損傷；密封件的幾何尺寸不合格；加工質(zhì)量低劣,非正規(guī)合格產(chǎn)品；密封件的硬度、耐壓等級、變化率和強(qiáng)度范圍等指標(biāo)不符合要求；密封件壽命到期未及時更換；密封件安裝不當(dāng)或密封墊老化。
(3)元件接合面由元件接合面引起泄漏的主要原因
有：密封設(shè)計(jì)不符合規(guī)范要求,密封溝槽的尺寸不合理,密封配合精度低、配合間隙差；密封表面粗糙度和平面度誤差大,加工質(zhì)量差；密封結(jié)構(gòu)不合理,造成變形,使接合面不能全面接觸；裝配不細(xì)心,結(jié)合面有沙塵或因野蠻裝配造成損傷,致使接合面產(chǎn)生塑性變形。
(4)管接頭管接頭的泄漏主要與連接處的加工精度、緊固強(qiáng)度及毛刺是否除掉等因素有關(guān)。由管接頭引起的泄漏主要原因有：選用管接頭的類型與使用條件不符；壓力脈動引起接頭松動；緊固螺栓蠕變松動未及時擰緊；接頭擰緊力過大、不夠或不均勻；管接頭結(jié)構(gòu)不合理；接頭加工質(zhì)量差。起不到密封作用。
3.內(nèi)泄漏故障原因
液壓系統(tǒng)中許多元件存在相對運(yùn)動,零部件問存在問隙密封,由于加工和裝配誤差、磨損不均勻及元件在工作中發(fā)生變形所產(chǎn)生的縫隙導(dǎo)致摩擦磨損逐漸增大,壓力油流過縫隙時,就會引起泄漏。液壓系統(tǒng)中主要的縫隙可歸結(jié)為以下幾種：①楔形縫隙,主要是兩配合面間平行度低、磨損不均或裝配不當(dāng)引起的。②環(huán)形縫隙,主要是在柱塞和柱塞孔之間、換向閥的閥芯與閥體之間以及液壓缸活塞與缸體之間等配合處。③圓環(huán)形平面縫隙,如軸向柱塞泵中的油靴處等。④平行平面縫隙,如齒輪泵與泵體內(nèi)孔間的縫隙、齒輪側(cè)面與側(cè)板問的縫隙等。
4.液壓系統(tǒng)泄漏的控制措施
起重運(yùn)輸機(jī)械液壓系統(tǒng)的泄漏問題較復(fù)雜,泄漏與液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、加工、裝配、使用及保養(yǎng)等方面均有關(guān)系,控制泄漏應(yīng)從各環(huán)節(jié)采取措施。
(1)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)時應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)件,少用或不用非標(biāo)和自制件。合理設(shè)計(jì)密封結(jié)構(gòu),密封部位的溝、槽、面的加工尺寸和精度、粗糙度應(yīng)嚴(yán)格符合規(guī)范要求。盡量使液壓設(shè)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(dāng)布置壓力控制閥和單向閥保護(hù)系統(tǒng)的所有元件。
(2)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(yán)格按設(shè)計(jì)要求加工,同時必須嚴(yán)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(jìn)行,焊后處理要符合要求。控制元件應(yīng)安裝在各自的執(zhí)行機(jī)構(gòu)附近,以盡量縮短管路。
(3)使用、保養(yǎng)過程不超工作范圍、不超壓使用起重運(yùn)輸機(jī)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(shè)法解決,有計(jì)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(jī)械的完好率。在起重運(yùn)輸機(jī)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。控制液壓系統(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(guān)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(jìn)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(yùn)動速度。

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