浅谈液压系统泄漏.pdf

第 2期 总 第 1 6 5期 2 0 1 1 年 4月 机 械 工 程 与 自 动 化 MEC HANI C AL ENGI NEERI NG ＆ AUT0MATI ON No ．2 Ap r ． 文章编号 1 6 7 2 6 4 1 3 2 0 1 1 0 2 ． 0 1 8 2 0 2 浅谈液压系统泄漏 苏明七 江 苏省徐州机 电工程高等职业学校，江苏 徐 州 2 2 1 ’0 1 1 摘要 液压系统的泄漏主要是 由液压 系统设计及 制造缺 陷、油液 污染、零部件损伤、管接头泄漏、密封件与液 压油 不相容 而变质损坏 以及 油温过高等原 因造成 的。根据 以上因素，提 出了防护液压系统泄漏的措施 。 关键词 液压 系统 ；泄漏 ；液压元件；液压油 中图分类号 T H1 3 7 ． 5 文献标识码 B 0 引言 液压传动系统具有体积小、 重量轻 、 运行平稳、 可 无级调速等优点，在工业生产 中得到了广泛应用，但 液压传动系统 的传动效率低于其他传动系统，易产生 故障且故障的分析和排除比较 困难 。液压系统泄漏使 液压系统的性能及可靠性下降，影响安全生产 ，浪费 油料 ，造成环境污染 ，增加维修时间，有时甚至使系 统无法工作 。因此 ，要求使用和维护人员掌握一定的 液压系统泄漏防治基本措施。 1 泄漏的分类 液压系统的泄漏从油液的泄漏方向上可分为外泄 漏和内泄漏 ；按泄漏部位可分为固件密封泄漏和动件 密封泄漏，固件密封泄漏的部位有管接头、缸底的连 接处等，动件密封处主要有各种阀体、液压缸活塞杆 等部位。 2 泄漏的 原 因 液压 系统 的泄漏大致都是 由以下几 个 因素造成 的 ①设计及制造缺陷； ②油液污染及零部件损伤 ； ③ 管接头泄漏 ；④密封件与液压油不相容而变质损坏及 油温过高。 3泄漏 的防治措 施 3 ． 1 对设 计及 制造缺 陷的防 治措 施 液压系统的泄漏在很大程度上取决于液压系统密 封的设计和密封件的选择。因此在设计 中要注意以下 几点①合理选用密封结构、密封件；②要兼顾到液 压油与密封材料的相容型式、 负载情况、 极限压力 、 工 收稿 日期 2 0 1 0 0 8 0 9 ；修 回 日期 2 0 1 0 1 1 - l O 作者简介苏明七 1 9 7 8 一 ， 男。 江苏徐州人 ， 助教 ， 本科 。 作速度大小、环境温度的变化等；③全面考虑连接部 位的强度、运动表面的几何精度和粗糙度。密封表面 的粗糙度不可过高也不能过低 ，以保证油膜 的形成以 及运动时滑动面上的油膜不被破坏。另外 ，由于工程 机械的使用环境中含有尘埃和杂质 ，在设计 中要选用 合适的防尘密封 ， 避免尘埃等污物进入系统破坏密封 ， 污染油液。 在新产品设计和老产 品的改进中， 对缸 、 泵、 阀件、密封件、液压辅件等的选择 ， 要本着好中选优、 优中选廉的原则慎重地、有比较地进行。在制造过程 中要保证液压元件及密封部件的尺寸公差、 表面处理、 表面光洁度及形位公差等要求 ，避免超差而引起 的零 件先天性 的渗漏 以及在装配后或使用过程中发生渗 漏。装配过程中要对零件进行仔细检查 ，严格按照操 作规程操作 ，杜绝野蛮操作 ，以免过度用力而使零件 产生变形， 在制造及运输过程中要防止关键表面磕碰、 划伤 ， 对装配调试过程进行严格监控， 保证装配质量。 3 ． 2对 油液 污染及 零部 件损伤 的解决方 法 1 固体颗粒的污染。其主要成 因有 软、硬管 内部灰尘及部分接头部位残留碎片、铁屑；液压油缸 由于工作过程中活塞杆裸露在外直接与环境相接触 ， 虽然在导向套上装有防尘圈及密封件等，但也难免将 尘埃、污物带入液压系统；空穴和气蚀产生的固体颗 粒 ；密封件、密封圈残渣；液压元件 内部存留的型砂 残留物、加工铁屑、密封残渣等。这些固体颗粒粘着 和堵塞过滤器孔眼和各种间隙、通道，使液压泵运转 困难 ；破坏润滑油膜，使液压元件使用寿命缩短甚至 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 1 年 第 2 期 苏明七 浅谈液压 系统泄漏 1 8 3 损坏 ，产生泄漏 ；加速密封材料磨损 ；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。金属粉末、胶质、空 气中带来 的粉尘、砂子 、研磨粉 、沉积物和纤维等都 会造成液压系统的泄漏 ，所 以在设计阶段、制造阶段 和使用阶段都要对其进行严格控制。 2 液压冲击 。液压冲击会引起振动和噪声 ，导致 密封装置、 管路等液压元件的损伤。为避免液压冲击的 产生需要缓慢开关阀门，限制管路中液流速度，系统中 设置蓄能器和溢流阀，在液压元件中设置缓冲装置。 3 空穴和气蚀 。 液压系统中由于流速突然变大、 供油不足等原因，压力会迅速下降至空气分离压，使 原先溶解于油液中的空气游离出来形成气泡，气泡夹 杂在油液中形成空穴现象。当气泡随油液流进高压区 急剧破灭时 ， 引起局部液压冲击， 产生噪声和振动 ， 局 部会产生高温和高压 ，加上油液中逸出气体的氧化作 用 ，会使金属表面腐蚀 ，出现海绵状小洞穴，使液压 元件损伤。为减少空穴和气蚀 ，可以减少液流在间隙 处的压力降 ，降低吸油高度，加大管径，限制吸油管 的流速 ，清洗过滤器 ，对高压泵采用辅助供油泵 。 4 水污染 。 由于工作环境潮湿等因素的影响 ， 水 可能会进入液压系统 ，与液压油反应后形成酸性物质 和油泥 ， 降低液压油的润滑性能 ， 加速部件的磨损 ， 造 成泄漏 。对于水污染主要以防为主 ，注意在液压油的 保存、运输 、抽注和使用过程中控制水分的浸入和大 气 中水蒸汽的浸入。 5 零件损伤 。 密封件长时间使用会发生老化、 龟 裂 、碰撞、损伤 。因此要注意对零件进行定期检查维 护和更新。 3 ． 3对 管接 头泄 漏的预 防措施 造成管接头泄漏的主要因素是压力冲击和振动引 起的管接头松动；另外管接头的结构设计 、管接头的 加工质量、管接头的选用类型是否合理等也都是管接 头处泄漏的原因。为此，采取的措施有 1 将执行元件与液压阀台距离拉近，可缩短管 路长度，减少管接头的数量 ；此外 ，管路中要布置压 力控制阀来保护液压系统 中的元器件。 2 机械振动和液压 冲击会直接或间接地对系统 造成影响，使管路接头松动 ，发生泄漏 。液压冲击多 数是 由于快速换向而造成的，因此在工作情况允许的 条件下 ，要保证管接头的安装正确 ，适当将换 向时间 延长，可在阀芯上设缓冲锥体 、缓冲槽或在阀内装控 制阀以延长换 向时间。液压系统要尽量远离外界振源 或增加隔离振动措施 ，在管路 中要合理设置管夹，使 用固定管子、减振支架以吸收振动和冲击；使用蓄能 器、低冲击阀来减弱 冲击 ；用三通接头、直螺纹接头 和弯头代替锥管螺纹接头，尽量用回油块代替各个配 管，对使用的最高压力，规定安装时使用堵头扭矩和 螺栓扭矩 ，防止密封件和结合面被损坏；泵源要采用 补偿接管、高压胶管 、减振器或装上脉动吸收器来消 除压力脉动，减少振动。 3 尽 可能使 法兰及 油路管接头的数 目达到最 少 ，在设计 中可以选用板式阀、叠加阀、插装阀，采 用集成组合块形式，控制管路泄漏点的数量 。 4 定期检查、定期维护、及时处理是防止泄漏、 减少故障的最基本保障。 3 ． 4 对 密封件 变质损 坏和 油 温过 高问题 的解决 方法 密封件过早变质可能是 由多种因素引起的，油温 过高是其中的一个重要因素。很多情况表明，油温若 常超过 6 0 “C时，密封圈会膨胀、老化、失效 ，结果导 致液压系统产生泄漏 ，而油液黏度下降也加剧了泄漏 的产生，所 以应控制油液温度在 6 5 ℃以内。此外 ，还 要按照相关使用说 明书和手册选择好液压油和密封件 的型式和材质，注意解决密封材料与油液之间的相容 性 问题 ，确保密封件的使用寿命 。 4结语 造成液压系统泄漏的原因有很多 ，以现在掌握的 技术和材料 ，想彻底避免液压系统的泄漏是很难做到 的，只有从影响液压系统泄漏的具体因素出发，采取 适 当有效的措施减少泄漏。此外 ，借鉴以往的经验合 理选择密封件 ，增加一些防护措施，有效地切断外界 因素 Z k 、 尘埃、 颗粒等 对液压油缸的污染 ，以及采取 有效的过滤措施和定期的油液质量检查 ，才能有效地 防止液压系统的泄漏 。 参考文献 [ 1 ] 马振福． 液压与气压传动[ M] ． 北京 机械工业出版社， 2 00 8 ． [ 2 ] 雷天觉． 新编液压工程手册[ M] ． 北京 北京理工大学出 版社 ， 1 9 9 8 ． E 3 3 马福安． 机修手册 第 7卷、 第 8卷 [ M] ． 北京 机械工业 出版社 ， 1 9 9 3 ． 英文摘要转第 1 8 5页 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 1年第 2期 机 械 工 程 与 自 动 化 1 8 5 一 种 竺 曲 竺 一 。 该 减 振 器 吸 收 了 通 用 橡 胶 减 振 器 的 优 点 ， 和 I 田 鲁 。要 茎 竺 对 篓 譬 篓 竺 ． 由 于 工 作 叫n --g 体 的 ； ’， 缺 。陷 ， 具 曼 竺 要 挚 ，． 篓 其 苎 虬,LIp 4tn 璧 妄 录 磊 “J J IJ 竺 鐾 篓 登 。。 苎 登 鍪 量 会 要 二 苎 磊 高 善 嘉 一 ” “ 一 决 橡 胶 减 振 器 固 有 的“ 弹 性 后 效 ” 缺 陷 ，提高整体的 ⋯⋯⋯ ⋯⋯ ⋯⋯一 I- 接 第 1 8 3页 Di s c u s s i o n o n Hy d r a u l i c S y s t e m Le a k a g e S U M i ng qi J i a ng s u Pr o v i n c e Hi g h e r Vo c a t io n a l S c h o o l o f El e c t r i c a l a n d Me c ha n i c a l Eng i n e e r i n g，Xuz h o u 2 2 1 0 1 1 ，Chi n a Ab s t r a c t Th e ma i n r e a s o n s f o r t h e h y d r a u l i c s y s t e m l e a k a g e a r e a s f o l l o wst h e d e s i g n a n d ma n u f a c t u r i n g f l a w t h e o i l p o l l u t i o n， t h e p a r t d a ma g e． t u b e j o i n t l e a k a g e ． t h e s e a l c o mp o n e n t d a ma g e， e t c ．Ac c o r d i n g t o t h e a b o v e f a c t o r s ， t h e p a p e r h a s d e t e r mi n e d t h e me a s u r e s t o p r e v e n t h y d r a u l i c s y s t e ms f r o m l e a k a g e ． Ke y wo r d s h y d r a u l i c s y s t e m ； l e a k a g e ； h y d r a u l i c e l e me n t ； h y d r a u l i c o i l 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m