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研究起重吊车液压系统泄漏故障


研究起重吊车液压系统泄漏故障
液压系统泄漏是起重运输机械在使用中的常见故障,液压系统产生泄漏,应及时查找原因,采取有效措施。液压系统是一个有机联系的多元件复杂整体,故障现象和故障原因并非一一对应,呈现综合性和系统性的特点,原因复杂,一般很难做出准确判断,尤其是内泄漏引起的故障,诱因多,牵涉的元件多,故障率较高。能否尽快排除故障直接影响设备的工作效率。为此,对泄漏故障及其影响因素进行分析和研究,正确管理与使用液压系统对保持机械的正常使用,减少机械故障,延长机械寿命有重要作用。
1.泄漏及其危害
液压系统中的液压油在液压元件(包括管道)的容腔内流动或暂存,循环的液压油应该在规定的容腔内流动。然而,由于压力、间隙等原因,会有少量液压油越过容腔边界流出。液体的“越界流出”现象称为泄漏。单位时间内漏出的液体体积称为泄漏流量,简称泄漏量。泄漏分内泄漏和外泄漏两种。内泄漏指液压元件内部有少量液体从高压腔泄漏到低压腔;外泄漏指有少量液体从液压元件内部泄漏到液压元件外部。泄漏的存在对液压系统及起重运输机械的工作造成危害,如使液压系统压力调不高,工作能力降低;执行机构的运动速度不稳定…;液压系统工作效率降低、油液温度升高,造成油液和其他物质的浪费,有可能引起液压系统甚至整个机械控制失灵;还会污染环境。甚至引起火灾。
2.外泄漏主要部位及原因
(1)壳体壳体的泄漏主要发生在铸件或焊接件上,是由铸造或焊接时产生的缺陷在液压系统的压力脉动或冲击振动作用下逐渐扩大引起的。
(2)密封件密封件的损坏或密封作用的降低,造成液压油液泄漏。密封件引起泄漏的主要原因有:密封件的材料或结构类型与使用条件不符;密封件失效;密封件压缩量不够;密封件老化、损伤;密封件的几何尺寸不合格;加工质量低劣,非正规合格产品;密封件的硬度、耐压等级、变化率和强度范围等指标不符合要求;密封件寿命到期未及时更换;密封件安装不当或密封垫老化。
(3)元件接合面由元件接合面引起泄漏的主要原因
有:密封设计不符合规范要求,密封沟槽的尺寸不合理,密封配合精度低、配合间隙差;密封表面粗糙度和平面度误差大,加工质量差;密封结构不合理,造成变形,使接合面不能全面接触;装配不细心,结合面有沙尘或因野蛮装配造成损伤,致使接合面产生塑性变形。
(4)管接头管接头的泄漏主要与连接处的加工精度、紧固强度及毛刺是否除掉等因素有关。由管接头引起的泄漏主要原因有:选用管接头的类型与使用条件不符;压力脉动引起接头松动;紧固螺栓蠕变松动未及时拧紧;接头拧紧力过大、不够或不均匀;管接头结构不合理;接头加工质量差。起不到密封作用。
3.内泄漏故障原因
液压系统中许多元件存在相对运动,零部件问存在问隙密封,由于加工和装配误差、磨损不均匀及元件在工作中发生变形所产生的缝隙导致摩擦磨损逐渐增大,压力油流过缝隙时,就会引起泄漏。液压系统中主要的缝隙可归结为以下几种:①楔形缝隙,主要是两配合面间平行度低、磨损不均或装配不当引起的。②环形缝隙,主要是在柱塞和柱塞孔之间、换向阀的阀芯与阀体之间以及液压缸活塞与缸体之间等配合处。③圆环形平面缝隙,如轴向柱塞泵中的油靴处等。④平行平面缝隙,如齿轮泵与泵体内孔间的缝隙、齿轮侧面与侧板问的缝隙等。
4.液压系统泄漏的控制措施
起重运输机械液压系统的泄漏问题较复杂,泄漏与液压系统的设计、加工、装配、使用及保养等方面均有关系,控制泄漏应从各环节采取措施。
(1)设计过程由于各种管道连接件是产生泄漏的主要部位,因此,设计时应尽量简化液压系统,减少管路、管接头及法兰的使用量,条件允许时可使用焊接方法,不用管接头,降低泄漏的可能性。采用集成化的液压阀和阀块组成系统是简化管路布置、减少联接件的有效办法。根据使用条件正确选用管接头和密封件的类型和材料,尽量采用标准件,少用或不用非标和自制件。合理设计密封结构,密封部位的沟、槽、面的加工尺寸和精度、粗糙度应严格符合规范要求。尽量使液压设备避开振源,泵的出口采用软管连接或装上脉动吸收器,如蓄能器等,消除压力脉动。使用减振支架固定管路以便吸收冲击和振动,适当布置压力控制阀和单向阀保护系统的所有元件。
(2)加工、装配过程加工过程中对密封部位的沟槽尺寸精度和工艺要求及阀芯、阀孔所有接合面及螺纹精度,必须严格按设计要求加工,同时必须严格检查,合格的零件才可投入装配工序。装配前,各零件要清洗干净,清洗时要正确选用清洗剂,清洁度要符合要求,密封件也要清洗干净。装配时要精心装配,不摔、不碰各零件,不使密封面损伤,紧固件和螺纹接头的拧紧力矩要符合规定值,拧紧力矩要均匀,接头、法兰的焊接要按规定进行,焊后处理要符合要求。控制元件应安装在各自的执行机构附近,以尽量缩短管路。
(3)使用、保养过程不超工作范围、不超压使用起重运输机械、液压系统,使用时注意有无冲击振动、共振现象,如有冲击振动、共振要设法解决,有计划地定期检查、更换、维修液压系统,保持螺纹接头及螺栓正常拧紧,及时发现泄漏,更换损坏件,提高机械的完好率。在起重运输机械及液压系统工况许可的情况下,尽量延长换向阀的换向时间,避免换向阀迅速换向形成冲击压力。控制液压系统内油液温度,防止密封件老化、变质。合理使用冷却装置,使油液温度保持在规定最高油温以下,一般不超过65~Ct2]。另外,按使用说明书或有关手册选用液压油和密封圈的形式和材质,解决相容性问题,延长密封圈的使用寿命。防止磨料、粉尘等杂质进入液压系统,选取合适的过滤装置和便于清洗的油箱,防止粉尘在油液中累积,降低活塞运动速度。

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