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液壓缸疑難雜癥解答
點擊次數(shù)：4286 發(fā)布時間：2016-11-10
在實際生產(chǎn)中，液壓缸往往因密封不良、活塞桿彎曲、缸體或缸蓋等有缺陷、產(chǎn)生拉缸、活塞桿或缸內(nèi)徑過度磨損等原因引起液壓缸產(chǎn)生漏油。當(dāng)出現(xiàn)漏油時，液壓缸的工作性能急劇惡化，將造成液壓缸產(chǎn)生爬行、出力不足、保壓性能差等問題，嚴(yán)重影響了液壓設(shè)備的平穩(wěn)性、可靠性和使用壽命。
1．液壓缸漏油的部位及原因
總的來說，液壓缸的泄漏一般分為內(nèi)泄漏和外漏兩種情況。外部泄漏較容易發(fā)現(xiàn)，只要仔細觀察即可作出,正確判斷。液壓缸的內(nèi)部泄漏檢修較為困難，一方面內(nèi)泄漏的部位因不能直接觀察而難以判斷其準(zhǔn)確位置，另一方面對修理后的效果也難以作出準(zhǔn)確的評判。
(1)液壓缸外漏的部位及原因。
液壓缸的外泄漏一般有以下幾種情況。
1)活塞桿與導(dǎo)向套間相對運動表面之間的漏油。這種漏油現(xiàn)象是不可避免的。若液壓缸在*不漏油的條件下往復(fù)運動，活塞桿表面與密封件之間將處于干摩擦狀態(tài)，反而會加劇密封件的磨損，大大縮短其使用壽命。因此，應(yīng)允許恬塞桿表面與密封件之間有一定程度的漏油，以起到潤滑和減少摩擦的作用，但要求活塞桿在靜止時不能漏油。活塞桿每移動100mm，漏油量不得超過兩滴，否則為外漏嚴(yán)重。
沿活塞桿與導(dǎo)向套內(nèi)密封間的外漏主要是由于安裝在導(dǎo)向套上的V形（常用YX形）密封圈損壞及活塞桿被拉傷起槽、有坑點等引起的。
2)沿缸筒與導(dǎo)向套外密封間的漏油。缸筒與導(dǎo)向套間的密封是靜密封，可能造成漏油的原因有：密封圈質(zhì)量不好；密封圈壓縮量不足；密封圈被刮傷或損壞；缸筒質(zhì)量和導(dǎo)向套密封槽的表面加工粗糙。
3)液壓缸體上及相配合件上有缺陷引起漏油。液壓缸體上及相配合件上的這些缺陷，在液壓系統(tǒng)的壓力脈動或沖擊振動的作用下將逐漸擴大而引起漏油。例如：鑄造的導(dǎo)向套有鑄造氣孔、砂眼和縮松等缺陷引起的漏油；或缸體上有缺陷而引起的漏油；或缸端蓋上有缺陷而引起的漏油。
4)缸體與端蓋接合部的固定配合表面之間的漏油。當(dāng)密封件失效、壓縮量不夠、老化、損傷、幾何精度不合格、加工質(zhì)量低劣、非正規(guī)產(chǎn)品，或重復(fù)使用O形圈時，就會出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。只要選擇合適是O形圈即可解決問題。
(2)液壓缸內(nèi)漏的部位及原因。
1)液壓缸內(nèi)漏的部位。液壓缸內(nèi)部漏油有兩處，一處是活塞桿與活塞之間的靜密封部位，只要選擇合適的O形圈就可以防止漏油；另一處是活塞與缸壁之間的動密封部位。
2)液壓缸內(nèi)漏的原因。
①活塞桿彎曲或活塞與活塞桿同軸度不好。活塞桿彎曲或活塞與活塞桿同軸度不好可使活塞與缸筒的同軸度超差，造成活塞的一側(cè)外緣與缸筒間的間隙減小，使缸的內(nèi)徑產(chǎn)生偏摩而漏油，嚴(yán)重時還會引起拉缸使內(nèi)漏加重。
②密封件的損壞或失效。主要原因是密封件的材料或結(jié)構(gòu)類型與使用條件不符（例如密封材質(zhì)太軟，那么液壓缸工作時，密封件極易擠入密封間隙而損傷，造成液壓油的泄漏）；密封件失效、壓縮量不夠、老化、損傷、幾何精度不合格、加工質(zhì)量低劣、非正規(guī)產(chǎn)品；密封件的硬度、耐壓等級、變形率和強度范圍等指標(biāo)不合要求；如果密封件工作在高溫環(huán)境下，將加速密封件的老化，導(dǎo)致密封件的失效而泄漏；密封件的安裝不當(dāng)、表面磨損或硬化，以及壽命到期但未及時更換。
③鐵屑及硬質(zhì)異物的進入。活塞外圓與缸筒之間一般有0.5mm的間隙，若鐵屑或硬質(zhì)異物嵌入其中，就會引起拉缸而產(chǎn)生內(nèi)漏。
④設(shè)計、加工和安裝有問題。主要原因是密封的設(shè)計不符合規(guī)范要求，密封溝槽的尺寸不合理，密封配合精度低、配合間隙超差，將導(dǎo)致密封件的損傷，產(chǎn)生液壓油的泄漏；密封表面粗糙度和平面度誤差過大，加工質(zhì)量差，也將導(dǎo)致密封件的損傷，產(chǎn)生液壓油的泄漏；密封結(jié)構(gòu)選用不當(dāng)，造成變形，使接合面不能全面接觸而產(chǎn)生液壓油的泄漏；裝配不細心，接合面有沙塵或因損傷而產(chǎn)生較大的塑性變形，產(chǎn)生液壓油的泄漏。
例如：液壓缸的活塞半徑、密封槽深度或?qū)挾取⒀b密封圈的孔尺寸超差或因加工問題而造成失圓、本身有毛刺、鍍鉻脫落等，密封件就會有變形、劃傷、壓死或壓不實等現(xiàn)象發(fā)生，使其失去密封功能，將使零件本身具有先天性的滲漏點，在裝配后或使用過程中發(fā)生滲漏。
2．預(yù)防液壓缸漏油的對策
(1)防止污染物直接或間接進入液壓缸。注意油箱加油孔及系統(tǒng)元件防雨、防塵裝置的密封；維修液壓系統(tǒng)時，應(yīng)在清潔的車間內(nèi)進行，不能進車間的，應(yīng)選擇空氣清潔度高的環(huán)境；短時不能修復(fù)的，拆開部件要進行必要的密封，避免侵入雜質(zhì)；當(dāng)油箱加油時，要用濾網(wǎng)過濾，盡可能避開惡劣天氣和環(huán)境；維修人員要注意個人的清潔，避免將粉塵、油污等雜質(zhì)帶人液壓系統(tǒng)；拆卸液壓缸前，首先要將液壓缸及周圍的油污、塵土等清除干凈，同時注意維修工具的清潔；零件拆下修理后要進行清洗，洗后要用干燥的壓縮空氣吹干再進行裝配；修理裝配時應(yīng)避免戴手套操作或用棉紗擦拭零件；裝配用具及加油容器、濾網(wǎng)等要注意保持清潔，防止污物帶人系統(tǒng)；適時地對油箱進行清洗，清除維修時帶進的雜質(zhì)以及沉積的污物；液壓油的油質(zhì)要堅持定期進行油樣的檢測，適時地更換油液。認真做好以上工作，對控制液壓油的污染，降低液壓缸的磨損，預(yù)防液壓缸漏油，提高液壓缸的使用壽命，有著非常重要的作用。
(2)要正確裝配密封圈。安裝O形圈時，不要將其拉到*變形的位置，也不要邊滾動邊套裝，否則可能因形成扭曲而漏油；安裝Y形和V形密封圈時，要注意安裝方向，避免因裝反而漏油；對Y形密封圈而言，其唇邊應(yīng)對著有壓力的油腔；此外，對YX形密封圈還要注意區(qū)分是軸用還是孔用，不要裝錯；V形密封圈由形狀不同的支承環(huán)、密封環(huán)和壓環(huán)組成，當(dāng)壓環(huán)壓緊密封環(huán)時，支承環(huán)可使密封環(huán)產(chǎn)生變形而起密封作用，安裝時應(yīng)將密封環(huán)開口面向壓力油腔；調(diào)整壓環(huán)時，應(yīng)以不漏油為限，不可壓得過緊，以防密封阻力過大；密封裝置如與滑動表面配合，裝配時應(yīng)涂以適量的液壓油；拆卸后的O形密封圈和防塵圈應(yīng)全部換新。
(3)減少動密封件的磨損。液壓系統(tǒng)中大多數(shù)動密封件都經(jīng)過設(shè)計，如果動密封件加工合格、安裝正確、使用合理，均可保證長時間無泄漏。從設(shè)計角度來講，可以采用以下措施來延長動密封件的壽命：消除活塞桿和驅(qū)動軸密封件上的徑向載荷；用防塵圈、防護罩和橡膠套保護活塞桿，防止粉塵等雜質(zhì)進入；使活塞桿運動的速度盡可能低。
(4)合理設(shè)計和加工密封溝槽。液壓缸密封溝槽的設(shè)計或加工的好壞，是減少泄漏、防止油封過早損壞的先決條件。如果活塞與活塞桿的靜密封處溝槽尺寸偏小，密封圈在溝槽內(nèi)沒有微小的活動余地，密封圈的底部就會因受反作用力的作用使其損壞而導(dǎo)致漏油。密封溝槽的設(shè)計（主要是溝槽部位的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、形位公差和密封面的粗糙度等），應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進行。
防止油液由液壓缸靜密封件處向外泄漏，須合理設(shè)計靜密封件密封槽尺寸及公差，使安裝后的靜密封件受擠壓變形后能填塞配合表面的微觀凹坑，并能將密封件內(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，造成間隙過大，隨著配合表面的運動，靜密封就變成了動密封。
(5)采用合理的有效的維修方法。
1)液壓缸拆檢與維修方法。液壓缸缸筒內(nèi)表面與活塞密封是引起液壓缸內(nèi)泄的主要因素。如果缸筒內(nèi)產(chǎn)生縱向拉痕，即使更換新的活塞密封，也不能有效地排除故障，缸筒內(nèi)表面主要檢查尺寸公差和形位公差是否滿足技術(shù)要求，有無縱向拉痕，并測量縱向拉痕的深度，以便采取相應(yīng)的解決方法。
缸筒存在微量變形和淺狀拉痕時，采用強力珩磨工藝修復(fù)缸筒。強力珩磨工藝可修復(fù)比原公差超差2.5倍以內(nèi)的缸筒。它通過強力珩磨機對尺寸或形狀誤差超差的部位進行研磨，使缸筒整體尺寸、形狀公差和粗糙度滿足技術(shù)要求。
缸筒內(nèi)表面磨損嚴(yán)重，存在較深縱向拉痕時，可更換液壓缸，也可采用黏結(jié)的方法進行修復(fù)。修復(fù)時，先用丙酮溶液清洗缸筒內(nèi)壁，晾干后在拉傷處涂上一層膠黏劑（502膠或TG205膠），用特制的工具將膠刮平，待膠與缸筒內(nèi)壁的金屬表面黏在一起后，再涂上一層膠黏劑（厚度以高出缸筒內(nèi)壁表面2mm左右為宜），此時應(yīng)用力上、下來回將膠修刮平，使其稍微高出缸筒內(nèi)表面，并盡可能達到均勻、光滑，待固化后再用細砂紙打磨其表面，直到原缸筒內(nèi)壁表面高度一致時為止。
2)活塞桿、導(dǎo)向套的檢查與維修。活塞桿與導(dǎo)向套間相對運動副是引起外漏的主要因素，如果活塞桿表面鍍鉻層困磨損而剝落或產(chǎn)生縱向拉痕時，將直接導(dǎo)致密封件的失效。因此，應(yīng)重點檢查活塞桿表面粗糙度和形位公差是否滿足技術(shù)要求，如果活塞桿彎曲，應(yīng)校直達到要求或按實物進行測繪，由專業(yè)生產(chǎn)廠進行制造。如果活塞桿表面鍍層磨損、滑傷、局部剝落可采取磨去鍍層，重新鍍鉻表面加工處理工藝。
3)密封件的檢查與維修。活塞密封是防止液壓缸內(nèi)泄的主要元件。對于唇形密封件應(yīng)重點檢查唇邊有無傷痕和磨損情況，對于組合密封應(yīng)重點檢查密封面的磨損量，然后判定密封件的是否可使用。另外還需檢查活塞與活塞桿間靜密封固有無擠傷情況。活塞桿密封應(yīng)重點檢查密封件和支承環(huán)的磨損情況。一旦發(fā)現(xiàn)密封件和導(dǎo)向支承環(huán)存在缺陷，應(yīng)根據(jù)被修液壓缸密封件的結(jié)構(gòu)形式，選用相同結(jié)構(gòu)形式和適宜材質(zhì)的密封件進行更換，這樣能zui大限度地降低密封件與密封表面之間的油膜厚度，減少密封件的泄漏量。
液壓缸低速爬行的原因及措施
1．故障現(xiàn)象
在實際工作中，經(jīng)常會出現(xiàn)液壓缸的運動速度平穩(wěn)性下降，使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生波動或振動，工作質(zhì)量嚴(yán)重下降，當(dāng)液壓缸的運動加快時，這種現(xiàn)象會減弱。特別在低速運行時，這個問題表現(xiàn)得zui為突出，有明顯的一動一跳的現(xiàn)象，即出現(xiàn)了低速爬行現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了工作的連續(xù)性，使工作精度及質(zhì)量降低。
2．原固分析
(1)液壓缸運行速度的影響。
有大量的參考文獻可知液壓缸低速爬行時，形成原因與液壓缸的運行速度大小有直接關(guān)系。當(dāng)液壓缸及其所帶動工作部件質(zhì)量和載荷一定時，運行速度較高時，根本不會出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，只有當(dāng)其運行速度降低到一定程度（某一臨界值）時，爬行才會出現(xiàn)。
(2)摩擦系數(shù)的影響。
液壓缸會爬行的主要原因是運動副之間的摩擦系數(shù)要隨著運動副之間的相對滑動速度改變而改變。液壓缸低速階段運行時，相對運行速度存在一個zui小值，當(dāng)相對運行速度低于這個zui小速度時，運動副之間的摩擦系數(shù)低于靜摩擦系數(shù)，這種情況下，運動部件會產(chǎn)生加速度，如果彈性動力超過阻尼力時，這時所產(chǎn)生的加速度是正的，如果相反則為負的加速度，那么這種正負交替變化的加速度就會使運動部件產(chǎn)生震蕩；當(dāng)相對運行速度超過這個zui小速度時，運動副之間的摩擦系數(shù)隨相對運行速度變大而變大，具有正阻尼特性，這種特性會阻止運動部件震蕩的出現(xiàn)。運動副之間的摩擦系數(shù)要隨著運動副之間的相對滑動速度改變而改變，是由于運動副之間的潤滑條件的變化而引起的。當(dāng)運動副處于靜止位置時，運動副之間屬于干摩擦或半干摩擦；當(dāng)運動副之間產(chǎn)生相對運動時，運動副之間會進來潤滑油（液壓油），就會使運動副之間的摩擦逐漸變?yōu)闈衲Σ粒⒃谶\動副之間形成一層油膜，這時摩擦系數(shù)變?yōu)閦ui小，若相對運行速度進一步加大，油膜之間油分子的摩擦力也會加大，就表現(xiàn)為摩擦系數(shù)逐漸增大。
(3)系統(tǒng)剛度的影響。系統(tǒng)的剛度不足，也是產(chǎn)生爬行的一個主要原因。如果液壓油中進入空氣或混入一定的空氣，液壓油的可壓縮性增大，彈性模量發(fā)生變化，就會使液壓油的剛度急劇下降，引起爬行。
(4)阻力的影響。液壓缸所帶動一起運動的工作部件質(zhì)量越大或負載越大，需要克服的運行阻力就越大，運行需要的作用力也就越大，產(chǎn)生爬行的可能也越大。
(5)液壓缸及其工作部件配合精度的影響。當(dāng)液壓缸與運行導(dǎo)軌不平行時；當(dāng)液壓缸的活塞桿發(fā)生局部或全長彎曲時；當(dāng)活塞桿與活塞同軸度下降時；當(dāng)活塞桿兩端的螺母壓得過緊時；當(dāng)液壓缸缸筒內(nèi)表面與活塞配合精度下降時等。這些因素的出現(xiàn)，在液壓缸運行時，會產(chǎn)生機械阻力增大，使運行速度變小，在低速時就會產(chǎn)生爬行。
(6)流量及壓力變化的影響。當(dāng)液壓泵、各種控制調(diào)節(jié)閥及液壓缸出現(xiàn)漏油時，進入到液壓缸的流量及從液壓缸流出的流量就會發(fā)生變化，導(dǎo)致爬行的出現(xiàn)。當(dāng)液壓系統(tǒng)的液壓油被污染時，就會使系統(tǒng)中的壓力控制閥和流量控制閥被油中的污物堵塞，從而造成壓力和流量的波動。如果調(diào)速閥中的減壓閥閥芯被污物卡死，它的流量就隨運行阻力而波動。如果液壓油的黏度小或因系統(tǒng)溫度升高導(dǎo)致液壓油的黏度變小，壓力控制閥的控制壓力就會不穩(wěn)定，引起壓力產(chǎn)生波動。系統(tǒng)中流量和壓力的波動，都會直接使液壓缸產(chǎn)生爬行。流量控制閥過流截面越小，越容易堵塞，也越容易產(chǎn)生爬行。
3．措施
(1)保證液壓缸的運行zui低速度足夠大。根據(jù)液壓缸在工作時的實際情況，計算出保證液壓缸穩(wěn)定運行的臨界速度值，在液壓缸正常工作時，一定要保證其運行速度大于其臨界值。
(2)保證運動副表面的潤滑良好。保證潤滑良好，是減小摩擦系數(shù)和摩擦力的主要方法，也是避免產(chǎn)生爬行的主要措施之一。為此要使運動副表面保持良好的潤滑狀態(tài)，在一些必要的情況下，可以采用靜壓導(dǎo)軌或滾動導(dǎo)軌來代替普通滑動面，同時采用高壓潤滑代替滴油潤滑，還可以在普通潤滑油中添加極壓添加劑，使其潤滑油的強度得以提高，就可以滿足載荷較大的工況的要求而不發(fā)生爬行現(xiàn)象。
(3)保證系統(tǒng)剛度足夠大。必須保證空氣不得進入液壓系統(tǒng)，保證液壓油的剛度不降低，從而就保證系統(tǒng)剛度足夠大，液壓缸就不會出現(xiàn)爬行。空氣進入的途徑很多，一般情況下，要經(jīng)常檢查油管及管接頭是否油油，特別是吸油管漏氣影響更為嚴(yán)重，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理。當(dāng)發(fā)現(xiàn)液壓缸內(nèi)有空氣時（特別是液壓缸位置較高時，內(nèi)有存空氣可能性更大，要經(jīng)常檢查），應(yīng)打開液壓缸上的排氣裝置，讓液壓缸空行程運行幾個行程，使其空氣排凈。在排氣時，一定要注意排氣裝置打開和關(guān)閉的時間，當(dāng)活塞到達行程末端位置時，在壓力升高的瞬間迅速打開排氣裝置，而在活塞開始返回之前應(yīng)立即關(guān)閉排氣裝置。在排氣時，能聽到排除氣流聲，接著還能看到排出的白濁的泡沫狀油液，氣體排盡后從排氣口排出的就是清色的油。利用我們的肉眼就可判斷排氣是否*。
在液壓缸運行速度較低時，在液壓油中空氣量即使很少，系統(tǒng)的剛度也會降低，液壓缸出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。這種情況下，可在回油路中設(shè)置一個背壓閥，也可以采取回油調(diào)速回路來控制，采取這些措施就可以使系統(tǒng)的剛度增大，液壓缸就不容易產(chǎn)生爬行或出現(xiàn)振動。
(4)盡量減少阻力。首先防止液壓缸超載，再者盡量減輕工作部件的質(zhì)量，使液壓缸能在阻力較小的情況下工作。為減輕液壓缸工作時的阻力，運動副之間的摩擦阻力也應(yīng)該越小越好，要保持良好的潤滑。
(5)恢復(fù)液壓缸及其工作部件配合精度。檢查并測量活塞的形狀和尺寸，然后根據(jù)實際情況采取相應(yīng)措施，予以修復(fù)；檢查活塞與缸筒配合間隙的大小，若間隙過大，根據(jù)實際情況修復(fù)缸筒或更換活塞，zui后保證活塞與缸筒的配合間隙應(yīng)在0.04～0.06 mm范圍內(nèi)；當(dāng)缸筒損壞（上面有劃傷，縱向呈腰鼓形，截面呈橢圓形以及銹蝕等）比較嚴(yán)重時，應(yīng)用珩磨的方法來修復(fù)；檢查活塞桿的彎曲程度，可把活塞桿放在V形塊上用千分表檢查，根據(jù)情況可放在校直機上校直，也可用手壓機人工校直，修復(fù)后使其直線度、圓度和圓柱度都滿足要求。
正確安裝液壓缸是保證液壓缸及其工作部件配合精度的關(guān)鍵，若安裝不好，就會造成液壓缸運行不平穩(wěn)，出現(xiàn)“別勁”現(xiàn)象。
(6)使流量及壓力波動減小。首先檢查確保液壓泵、各種控制調(diào)節(jié)閥及液壓缸能正常工作，在工作時沒有明顯的漏油現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)漏油現(xiàn)象時根據(jù)實際情況及時解決。如果漏油是由于密封件材質(zhì)問題引起的，通過大量實踐證明采用以聚四氟乙烯材料制成的格萊圈、斯特封等密封效果很好；如果是唇形密封，選用丁腈橡膠或類似材料的密封件，它的跟隨性能很好。
檢查壓力控制閥和流量控制閥被油中的污物堵塞，發(fā)現(xiàn)問題及時排除，
接著還要檢查液壓油的情況，看看液壓油是否被嚴(yán)重污染；是否存在有水進入油中的現(xiàn)象；檢查油的黏度是否符合要求；液壓油是否被乳化等。當(dāng)發(fā)生以上現(xiàn)象時應(yīng)及時更換液壓油。
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