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工业液压系统泄漏的危害跟措施

发布时间:2019-08-16 点击率:582

   一、泄漏的危害

        三漏(漏油、漏水、漏气)问题到目前为止仍旧是工程机械的顽疾,尤其是液压系统泄漏影响着系统工作的安全性、可靠性,造成油液浪费、污染周围环境、增加机器的停工时间、降低生产率、增加生产成本及对产品造成污损,因此,对液压系统的泄漏我们必须加以控制。

        二、泄漏的因素

        通常液压机械所用的液压油,均由于使用与管理的不当,使可继续使用的油成为废油,不但造成无谓的浪费,增加了维护成本,更造成环境的污染。几乎所有的液压系统的泄漏都是在使用一段时间后由于以下几个原因引起的:(1)液压系统固体颗粒污染,导致密封件及配合件相互磨损;(2)设计及制造的缺陷;(3)冲击和振动造成管接头松动;(4)油温过高及橡胶密封与液压油不相容而变质。

        三、泄漏因素及控制措施

        (一)液压系统固体颗粒污染的分析和控制

        1、液压系统污染物的来源液压系统的污染源主要有潜在污染物、再生污染物和浸入污染物。液压系统中的污染物的类型大致可分为固体颗粒、空气、水、化学物质和微生物等,其中,固体颗粒污染发生的最为普遍。

        2、固体颗粒的危害与产生的原因

        (1)固体颗粒主要由剥落物、胶质、金属粉末、空气中带来的粉尘、砂子、研磨粉、沉积物和纤维等组成。

  ①粘着和堵塞过滤器孔眼和各种间隙、通道,从而使液压泵运转困难,产生气蚀和躁声;②破坏润滑油膜,增大机器的摩擦力和磨损。磨损会导致液压元件产生泄露,效率降低,使用寿命缩短甚至损坏;③加速密封材料磨损,增加外泄漏量;④部分或全部堵塞液压元件的孔隙,使控制元件动作失灵;⑤固体颗粒中的金属和金属化合物粒子会对油液的氧化,变质起催化作用,油液的氧化将劣化油液质量,降低润滑性能,导致密封件或运动部件磨损加剧,使泄漏发生。

        当元件的间隙被固体颗粒所淤塞,会产生磨损的链式反应,使系统元件进一步磨损,产生更多的固体颗粒。采取有效措施去除油液污染物,尤其是固体污染物,是保证工程机械液压系统正常工作的前提。

        3、液压油污染的控制

        液压油污染原因很复杂,而在液压系统工作时,液压油自身又不断产生污染物,要杜绝液压油的污染几乎是不可能的,为了提高液压系统的可靠性,延长液压元件的寿命,将液压油污染控制在一定限度内是较为可行的办法,应该从设计、制造、装配、调试、使用和维护等各个环节对液压油污染采取严密的控制和预防措施。

        3.1设计阶段

        在设计阶段应采取的措施主要有:

        液压系统的污染控制设计应适应系统的压力、流量、温度等主要参数,最大限地减少由于高温、高压、流量冲击、泄漏等因素对系统污染控制造成的影响;

        2) 应尽量减少和消除污染源,将污染的客观渠道堵死,例如采用隔离式油箱和闭式系统,尽量选择油路块和集成油路块,将复杂弯管和接头数量减到最少,以减少压力损失和装配维护时产生的磨屑;尽量避免出现管路盲端和死角,消除一切不利于清洗的因素;

        3) 合理设计油箱结构,使液压油在油箱内的时间延长,以有利于空气、水和其它杂质从液压油中分离,例如尽量使油箱容量大些,使吸油口和回油口的距离尽量远些,中间可用隔板隔开,以增加油箱内液压油的循环距离;

        4)各种软管和密封件等橡胶塑料制品必须与选用的液压油相匹配,以免在使用时形成内部污染源;

        5) 正确确定系统的污染控制等级,针对系统中的最敏感元件确定推荐清洁度,并合理配置滤油器,例如在泵的吸油口、重要元件的进油口、液压油回油箱的入口处均要设置不同精度的滤油器。

        3.2制造、装配阶段

        在制造、装配阶段应采取的措施主要有:

        1)经切削加工的零件棱边必须有一定的倒角,以便于装配并防止密封件切割;

        2) 加工完毕的合格零部件应经过除毛刺、清洁这一关;

        3)液压系统在进入装配现场之前,除了要求装配现场整洁、无尘外,对装配工艺和器具的清洁度也应有相应的技术指标,例如应采用干式装配,即各元件清洗后用干燥的压缩空气吹干以后再装配;装配人员应使装配工具、滤网以及加油容器保持清洁,并严格按照有关操作规程进行装配,尽量减少人为因素所造成的污染;

        4)进入装配现场后,对所有液压元件要再次进行清理,彻底除去油污、锈斑、金属屑等,待检验格后,方可允许正式装配,对重要的非标加工件,如集成油路块、阀块的内孔毛刺、金属屑和杂质,采用内窥镜观察,并用风动加长锉等工具修整、去除毛刺和杂质;在冲洗时重点对焊口、法兰、变径、三通及弯头部位进行均匀敲打,使这些部位的杂质振落随清洗液一起冲走,内腔死角处的铁屑可用磁铁吸出;管道和油箱要按照脱脂、酸洗、中和、钝化、干燥、涂油、封闭等工艺流程进行处理;油箱体焊缝处除采用喷砂、喷丸清除氧化物外,箱体内还应多次经人工清洗除污;

        5)系统总装完毕后要选择与液压油相容的清洗液进行循环清洗,使其大流量、高速地流过所有的管路和元件,以彻底消除装配过程中产生的污染物以及与油直接接触的元件表面的污染物。

        3.3调试阶段

        在调试阶段应采取的措施主要有:

        1) 采用过滤精度较高且与工作液压油相容的清洗液进行调试和试运行,待液压系统达到要求的清洁度后,再将清洗液排放干净,加入工作液压油;

        2)尽量采用滤油小车通过系统的循环过滤器注油,以避免注油过程带入污染物;

        3) 虽经多次冲洗,液压系统的诸多元件中,仍存在制造、装配、安装过程中残留的金属屑和污染物,因此在调试时,操作运行所有的阀组若干次,使油液流经所有的管子,利用滤芯绝对精度不低于5微米的过滤装置捕捉其中的污染物。

        3.4使用、维护阶段

        在使用、维护阶段应采取的措施主要有:

        1) 提高液压系统使用、维护人员的污染控制意识,规范液压系统的使用和维护,定期进行液压油污染监测;

        2) 通过主动预防性维护将液压油的污染度有效控制在目标清洁度范围内,例如要根据设备的性能,选择各项指标合适的液压油,另外,在新油注入系统之前即进行预防性过滤,只允许清洁度合格的油品进入系统,而系统中残留污染必须清除,达到全系统工作油清洁;

        3) 定时检查液压油量,使油量充足;

        4) 按液压油及滤芯的更换周期定期更换液压油及滤芯,更换时用塑料塞或粘贴带堵住各孔口以防外界污染物侵入,在更换完成后,要排放系统空气;

        5) 在更换液压油时,特别注意防止不同品种、不同牌号的液压油混用,系统漏油未经过滤不得返回油箱;

        6)定期清洗通气装置。

        4.对静密封件的要求

        静密封件在刚性固定表面之间防止油液外泄。合理设计密封槽尺寸及公差,使安装后的密封件到一定挤压产生变形以便填塞配合表面的微观凹陷,并把密封件内应力提高到高于被密封的压力。

        5.控制油温防止密封件变质

        密封件过早变质可能是由多种因素引起的,一个重要因素是油温过高。温度每升高10℃则密封件寿命就会减半,所以应合理设计高效液压系统或设置强制冷却装置,使最佳油液温度保持在65℃以下,工程机械不许超过80℃。

        四、结论

        泄漏产生的原因和主要部位在液压系统中,从元件到辅件,从油箱到液压泵、液压缸等各个环节,都可能存在泄漏问题,造成泄漏的原因也很多,本文强调以下几个方面:(1)振动和冲击。(2)由间隙变大而使产生泄漏或者使得泄漏增加。(3)从实际维修中发现,液压系统中的颗粒物污染是加剧间隙增大和密封件失效的重要原因。

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