液压系统泄漏的危害及控制措施浅析

张在新　张　新

摘 要：液压系统的泄漏一直困扰着液压系统正常安全工作．针对液压系统泄漏的复杂性，从多方面阐述了影响泄漏的主要因素，探讨泄漏的根源及其危害，采用理论与实践相结合的方法，分析了液压系统泄漏的危害和原因，提出了液压系统泄漏的有效防治措施。

关键词：液压系统 泄露 危害 控制措施

1. 前言

液压系统泄漏是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。

2.泄漏的概念及危害

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。机械设备液压系统的泄漏主要有两种：固定密封处泄漏和运动密封处泄漏，固定密封处泄漏的部位主要包括油缸底，各管接头的连接处等；运动密封处主要包括油缸活塞杆、多路阀阀杆等部位。从油液的泄漏也可分为外泄漏和内泄漏，外泄漏主要是液压油从系统漏到环境中。内泄漏是指由于高低压侧的压力差的存在及密封件失效，使液压油在系统内部从高压侧流向低压侧。泄漏的存在对液压系统及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。可见液压系统泄漏不但影响着系统工作的安全性、增加机器的停工时间进而降低生产率，而且会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。

3.泄漏的原因

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三个原因引起的，既冲击和振动造成管接头松动，动密封件及配合件相互磨损(液压缸尤甚)，油温过高及橡胶密封与液压油不相容而变质。具体可归纳为以下几个方面的具体因素。首先是设计因素，液压系统的可靠性，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，由于设计中密封结构选用不合理，密封件的选用不合乎规范，在设计中没有考虑到液压油与密封材料的相容型式、负载情况、极限压力、工作速度大小、环境温度的变化等，这些都在不同程度上直接或间接造成液压系统泄漏；另外，由于机械的使用环境中具有尘埃和杂质，所以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，从而产生泄漏；其次是制造和装配因素，所有的液压元件及密封部件都有严格的尺寸公差、表面处理、表面光洁度及形位公差等要求；再有，液压元件在装配中应杜绝野蛮操作；最后是油液污染及零部件的损伤，一般包括气体污染、颗粒污染，还有水污染等造成泄漏；最后就是零件损伤，密封件是由耐油橡胶等材料制成，由于长时间的使用发生老化、龟裂、损伤等都会引起系统泄漏，如果零件在工作过程中受碰撞而损伤，会划伤密封元件，从而造成泄漏。

4.控制泄漏的措施

造成机械液压系统的泄漏的因素是多方面综合影响的结果，以现有的技术和材料，要想从根本上消除液压系统的泄漏是很难做到的。只有从以上影响液压系统泄漏因素出发，考虑到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,采取合理的措施尽量减少液压系统泄漏。首先，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。其次，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。最后，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。

5.结束语

三漏（漏油、漏水、漏气）问题到目前为止仍旧是机械系统的顽疾，尤其是液压系统的泄漏严重影响着系统工作的安全性，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。所以液压系统的泄漏问题需要我们重点关注而且必须予以解决。◆

作者单位：

张在新，沈阳市装备制造工程学校；

张新，沈阳机械工业职工大学。