工程机械液压系统的泄露与防治

17 2020-09-22

在工程机械液压系统中,液体的泄漏已经成为一个共同的问题,如何处理这个问题,已经迫在眉睫。工程机械泄漏的原因多种多样,需要仔细讨论,拿出解决方案, 这不仅能改变工作中因机械泄漏造成的被动局面,同时也能保护环境,减少损失。


1.液压系统的定义

液压系统是通过控制离合器、刹车、换档等,将液体的压力能转换为机械能的一套系统。液压系统是由油箱、油泵装置及液压控制单元等三大部分组成。液压油箱包括滤油器、空气滤清器、液面指示器和清洗孔等部件。液压泵装置装有不同种类的泵、驱动电机、联轴器等。液压控制单元是指组成液压系统的各阀类元件、其联接装置等。

工程机械液压系统示意图



2.工程液压系统泄漏的定义及分类

在液压系统各个装置中,由于加工技术、装配技术不足以及器件表面间的相互运动,可能生产缝隙。当油液经过缝隙时,油经过缝隙流出来,这种现象就是泄漏。

工程机械液压系统的泄漏主要是相互运动密封处和固定器件密封处泄漏。相互运动密封处泄漏主要时指油缸活塞杆部位、多路阀阀杆等部位发生泄漏,固定器件密封处泄漏是指缸底、各管接头的连接处发生泄漏。另外可从油液的泄漏方向上进行划分,主要分为外泄漏和内泄漏两个方向,外泄漏指液压油从液压系统泄漏到周围环境中;内泄漏指由于系统内存在压力差,密封处出现松动情况下, 液压油会从压力高的一侧流到低的一侧。


3.工程液压系统泄漏的各种危害

在机械液压装置中,液压油通常有两种作用:①机械液压系统中传递动力介质的作用;②本身的流动起到润滑的作用。所以液压油泄漏会引发很多危害,通常有以下危害。


3.1降低工程机械的使用性能

机械液压系统的工作效率、工作力度通常与液压系统的压力有关,液压油泄漏后,压力变低后,机械的使用性能会变弱,影响工程进度。泄漏必定是缝隙的存在,污染物通过缝隙进入系统,造成器件的磨损,甚至使缝隙扩大, 使更多的污染物进入系统。


3.2人力、物力的损失

施工过程中液压油的泄漏会导致环境问题,而且特别难以处理,比如:液压油污染河流后,会导致水体污染, 需要大量的人力、物力处理。液压系统的泄漏也可能导致施工质量问题,影响工程的使用性,部分工程严禁有油,比如沥青路面。


3.3物资损耗

工程机械使用的液压油较多,价格也比较贵。如果不断泄漏,就要不断补充,会消耗大量液压油,造成极大的物资损耗。


3.4整个系统温度过高

液压油通常起着润滑的作用,可以降低系统温度。一旦系统泄漏,器件相互运动生产的热,使系统温度过高, 甚至导致火灾的发生。


4.影响泄漏的各种因素

方案设计不合理、工艺过程不严格、密封件的质量不行、维护管理不当等都有可能造成液压系统的泄露。工程机械液压系统泄露的原因主要有:系统的设计不当、元件的生产制造粗糙、系统管路的安装不合理、系统的装配不合理、系统没有维护等。由上可知,液压系统泄露有三个方面的原因:间隙控制不当、液压冲击过大和热胀冷缩等问题。

间隙控制不当是指元器件与容腔间无法匹配的问题。主要表现为以下几个方面:①原始间隙问题,生产设计加工过程器件已存在间隙;②装配过程中,由于人为原因, 造成的间隙;③使用过程中,原有间隙不断扩大。

液压冲击过大是指液压系统在工作过程中会产生数倍的力,这些力作用到密封圈、接头、法兰、元器件上会产生松动,进而产生间隙。

热胀冷缩问题是指液压油温度过高,密封圈因为热胀冷缩而产生间隙,部分器件也可因此产生间隙,导致油的泄漏。


5.液压系统泄漏的控制措施

5.1 正确安装和使用液压管路

液压系统中管路占了很大一部分,使用的管子类型也比较多,铜管、钢管以及塑料管等,管径也不同。管液压系统漏油问题大多是管路漏油的问题,是管路安装和使用不正确造成的。

(1) 保证管道质量,不使用不合格的管路。在维修时, 要认真检查管路各种规定,检查是否存在超过使用期限、质量不行的问题,不合规定的管道一律不使用。根据现场环境与设计方案,合理使用铜管、钢管、橡胶管等,符合设计标准。在使用过程中,要经常对管路进行定期的保养; 另外在使用过程中,如发现管路出现问题,要及时更换, 保证管道的质量。


5.2 正确安装管路,不得走捷径

(1)橡胶管管路的正确装配。安装橡胶管时,要注意留有一定的长度,防治热胀冷缩,导致油管脱落,弯曲角度不得过大,防止油路堵塞,影响油路通畅;橡胶管过多时,注意固定各个管路,以免相互缠绕,影响油路通畅。

(2)钢管管路的正确安装。钢管管路的安装应尽量走直线,不要相互交叉缠绕;比较长的管路应该固定住, 防止因震动或其他原因造成断裂;在管路与元件连接时, 要注意先后顺序,不得不按规定安装。


5.3 油液温度合适

液压油的温度决定着系统的油温,合适的油温才能发挥更好的效果。油温过高会导致油质变坏,油的黏度升高, 油无法流动,器件没有润滑,产生间隙和高温,从而器件加快磨损,这样不断循环,最终器件无法使用。密封件由于温度过高,会不断老化,最终失效,产生间隙,不断泄漏。

(1)使用过程中的控制。正确使用液压系统,使用工程中,不要超过额定值,尽可能在底限使用;禁止超过负荷使用。严格按照规定值进行操作,使用过程中避免与热源接触,无法避免时,使用工具进行阻隔;使用过程中还要注意,停止工作时,要及时卸掉系统负荷。

(2)日常保养。在日常保养中,油箱中的液压油应该始终保持一定的高度,并保持冷却,冷却系统要保持对液压油的冷却作用,不得停止。此外,不同液压油的使用温度也不同,应根据具体使用环境选择合适的液压油, 使使用温度合适,粘稠度合适,保证整个系统的温度合适, 润滑效果要达到一定的标准。


5.4 防止液压油遭到污染

污染物一旦进入液压系统内,随着油系统滑动,导致器件的磨损,器件的磨损导致泄漏,更多的污染可能进入系统,造成更严重的问题。当水进入系统内时,会和油形成乳化液,降低了液压油原有的保护作用,并会导致器件的磨损,形成泄漏。当大量气体进入系统内时, 会导致液压冲击,甚至震动,器件在冲击下可能损伤,产生泄漏。

(1)液压用油必须净化合格。净化是可以将污染物分离出系统的一种有效手段。液压系统应配置各种规格的过滤器,从而将污染物分离。过滤器应该保持干净,不要本身有污染的。每次注油之前,都应该对整个系统进行清理,保持系统干净,注油时,应加过滤网,保持现场干净, 不要把污染物带入系统。

(2)更换不合格的油液。将液压油检查工作列入日常工作检查当中,当发现液压油变坏以后,要及时用新油替换,不得将新油混加在旧油中。液压系统应按照一定的时间更换液压油,不得超时使用,否则油液将变酸, 没有润滑作用,进而损坏管路。

(3)保养好液压设备及元件。工程机械一般露天放置,要保护好器件,防止雨雪、灰尘等自然环境对其的损害。液压元件不要私自拆卸,要请专业人士拆卸,并保持器件不收污染。进行液压系统维修时,也要注意不要带入污染物。


5.5 正确选用和装配密封件

液压系统密封件是一种运用弹性材料而成、目的在控制流体方向,防止系统介质泄漏及污染物进入系统的, 达到整个液压系统密封的元件,密封件可以保证液压系统不断有效工作而不受外界影响。密封件的选用不合适和装配不合规格,都会导致系统泄漏。

(1)使用合适的密封件。根据工程机械所使用的不同环境进行选择,要考虑压力、温度等各种因素,不同的温度、工作压力、使用时间,选择不同的密封件。O 型圈用于液压系统静止器件的密封;Y 型圈则用于液压系统往复运动器件的密封等。

(2)正确装配密封件。装配过程应在干燥、无尘、清洁的工作环境下进行,保持密封腔部位及密封件清洁干净。在安装密封圈时,金属零件表面要光滑,以免部件划伤密封件,导致系统漏油。在安装过程中严禁磕碰, 敲打密封。密封装配完毕,更不能敲击、撞击轴、轴套、密封端盖等,以免使密封摩擦破损而导致密封失效。装配应确定密封圈的方向是否正确,如果方向不正确,不仅起不到原有的密封作用,甚至引起漏油问题。安装时, 力度要合适,力度不合适,力度过大会导致密封圈变形, 力度方向不对会导致密封圈扭曲,都会造成系统漏油。


6.结语

工程机械由于长时间的使用,不可避免的发生漏油的情况,其原因比价复杂,多种多样,有机械本身的问题, 有设计问题,有安装问题,有维护保养得问题。泄漏造成的危害比较多,我们又不得不下功夫进行治理。总而言之, 对于工程机械液压系统出现的泄漏问题,要从多方面进行防治,不仅从设计安装的源头,还是使用过程中以及日常的维修保养,对泄漏问题进行防治,使工程设备更好的使用,使环境免收污染。我们要不断改善和提高, 从根本上缓解甚至解决工程机械中泄漏问题。



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