Kalmar集装箱空箱堆高机液压缸的维护与维修

2012-02-21罗洪波

装备制造技术 2012年11期

罗洪波

（柳州职业技术学院，广西柳州 545006）

Kalmar集装箱空箱堆高机是瑞典Kalmar工业集团的产品，其优越的性能使得该设备在国内占据着相当重的市场份额。该设备的转向、刹车、起吊、吊具开合、吊具侧移、旋锁锁紧等动作都是由液压系统来完成的。据统计，该设备40%以上的故障是由于液压系统故障而引发的。作为该设备液压系统的最终执行元件，液压缸在整个液压系统中起到非常重要的作用。因此，液压缸的维护维修工作，对于设备的正常使用而言非常重要，必须予以重视。

Kalmar集装箱空箱堆高机液压缸工作负载大，工作环境恶劣，加之结构精密，部分液压缸尺寸庞大，也因此成为维护维修工作的重心和难点。现将该设备液压缸经常出现的问题及处理方法介绍如下。

1 液压系统混入杂质

Kalmar集装箱空箱堆高机的液压系统对杂质极为敏感，液压系统系统中混入杂质会对液压系统的功能带来影响。从而影响液压缸的动作和使用寿命。保持液压系统的清洁，极为重要。液压系统常见的杂质包括：

（1）固体颗粒

液压系统内混入固体杂质可能会引发各种各样的问题。比如：固体颗粒会导致阀口堵死、换向阀和伺服阀卡死，进而可能导致电磁铁线圈烧毁。再比如：硬质点的固体颗粒进入液压缸的活塞等有相对运动的表面后，会黏附在其中一个移动面上，变成对另一个面的“切削刃”，从上面切割或磨下材料，导致“连锁反应”，使得元件的磨损加剧。

对于固体颗粒，需要注意的问题是：人的肉眼能够看到的颗粒尺寸约为40 μm，而混入液压系统的最小颗粒的尺寸小于25 μm，肉眼无法看见，所以也无法使用肉眼来判断液压油是否足够清洁。如果小颗粒的数量足够多，它们会使液压油变色，到这个时候，系统内的杂质已经远远超标了。因此，必须使用特殊的设备或放大设备来计算颗粒的数量，以此来判断污染程度。

（2）空气

空气的可压缩性大约是液压油的10 000倍，液压油中混入空气将会导致其可压缩性显著增大，这种可压缩性将表现为液压缸动作的“海绵性”，使液压缸的动作难以准确控制。液压缸的这种现象，可以作为判断液压油中是否混入空气的依据。液压油中的空气还可能导致金属元件产生氧化腐蚀，尤其是在局部的压力突然下降，溶解在液压油里的空气大量逸出时候。

（3）液体

液压系统中最常见的液体杂质是水，例如：通过冷凝产生的水。这种情况有可能导致金属元件生锈，使铁锈薄片和颗粒进入系统。此现象经常发生在油箱和那些高于液压油液面的部件上。对于行程比较短的液压缸，由于部分长度的缸体内表面得不到液压油的润滑，也容易产生生锈的现象。对于这些液压缸，一个简单的预防措施是定期将活塞运动到其端点位置，使整个液压缸得到润滑。

通常可以根据液压油的颜色和气味的变化来判断液压油中是否混入水分，如液压油的颜色呈乳白色，气味未变，则说明混入水分过多；另外，也可以取少量液压油地在灼热的铁板上，如果发出“叭叭”的声音，则说明含有水分。

2 液压缸泄漏

在Kalmar集装箱空箱堆高机中，泄露是液压缸最为常见的故障。在采取进一步的行动前，应极为仔细地检查，确定泄漏来自何处。

2.1 查找液压缸泄漏

有些情况下，可以无须进行代价高昂的拆卸就可以阻止泄漏。在进行该故障的查找时，应将液压系统的相关压力调整至找出泄漏所需的最低压力。高压力会压紧所有的密封，使找到泄漏更为困难。

（1）检查外部泄漏

重点检查的部位包括：液压缸端头的焊接部位、联轴节上的焊接部位、液压缸筒和缸盖之间的连接、液压缸盖与活塞杆之间的动配合面。其中液压缸筒和缸盖之间的泄漏，可能因O型密封圈损坏或O型密封圈密封面损坏引起。这两种情况均可无须拆卸液压缸即可进行修理。而液压缸盖与活塞杆之间的泄漏，其原因可能是活塞杆损坏或活塞杆密封损坏或磨损。

（2）检查内部泄漏

活塞密封装置磨损引起的活塞与液压缸筒之间的内部泄漏。可以通过先给液压缸充压，然后检查活塞是否自己下沉的方式来进行检查。

2.2 拆缸液压缸

要对液压缸进行进一步的故障检测，必须要对其进行拆卸。在拆卸前，应仔细检查确定活塞杆镀铬表面没有任何毛刺、撞伤和污物残留。拆卸的步骤如下：

（1）将液压缸从其固定件上松开，并松开所有的液压接头。

（2）立即塞住液压缸接头和液压油管接头，防止液压系统的污染。

（3）在液压缸被打开后，必须遵从最高水平的清洁要求，保证整个操作过程干净清洁，不会将污染物带入液压系统。在打开液压缸之前应该仔细阅读技术手册，了解各个液压缸的设计和结构。

（4）检查各密封面。在整个过程中应了解各密封如何起作用，以及它们所具有的密封面的类型。主要检查的部位包括：O型密封圈槽的外部和内部、缸盖内的活塞杆密封、密封槽、液压缸筒内表面、活塞杆表面活塞杆。其中，活塞杆表面活塞杆有一个厚度为20～25 μm的镀铬表面。该电镀表面的极小损坏并不一定会立即导致泄漏，但作为一个重大的安全隐患，应该及时地予以修复。

故障检测并排除后，在安装液压缸盖时，应注意：液压缸盖安装必须绝对平直，最好用手安装。在任何情况下，均不得用锤子敲击缸盖。如果安装时，缸盖倾斜，则可能损坏活塞盖密封的唇边，导致所有密封功能丧失。

2.3 密封圈的拆卸方法

（1）带有支承环的单作用V形密封圈

在设备的起升油缸中，安装的单作用V形密封圈。这种密封圈以长边密封静态面，以短边密封移动面。如图1所示，这种密封圈可以使用起子拆卸，用起子将其撬出然后卷绕，拉出。极为重要的一点是，起子只能与V形密封的内部接触，不得接触任何密封面，以避免损坏。起子在密封面上造成的刮痕可能会引发严重泄漏，带来灾难性的后果。

图1 单作用V形密封圈及拆卸方法

这类密封必须与支承环配套一同安装。由于活塞表面易于损坏，此密封必须用手安装，不得使用任何工具。为了方便安装，可以在热水中对其进行加热，使其软化。在安装时，使用液压油进行润滑。

（2）双作用密封圈

如图2所示，双作用密封在两个方向的压力下起作用，在设备的转向液压缸内，装的就是这种密封圈。这种液压缸，液压缸筒内的整个表面都是密封面，因此，该表面不能受到任何的损伤。在将活塞装入液压缸筒时，必须非常小心，避免在插入时，损坏密封面和密封圈。其拆卸步骤如下：

图2 双作用密封圈

（1）卸下导环和支承环。

（2）将密封圈拉起来移向密封槽的一侧。

（3）将密封材料向上压，在密封和活塞之间形成一道缝隙。

（4）用起子撬出密封圈，注意不要损坏活塞表面。

（5）仔细检查密封面，查找所有可能导致泄漏的损坏。最方便的方法是，逐段用手指触摸检查密封面。

在安装时，首先安装密封圈，然后安装支承环，最后安装导环，所有安装均必须用手完成，不得使用工具，以避免损坏密封圈或密封配合面。

3 活塞杆表面的修复

由于Kalmar集装箱空箱堆高机的工作压力大，活塞杆表面上任何细小的损坏都可能足以导致液压缸泄漏。活塞杆镀铬层的厚度为20～50 um，对于表面细小的损伤，可以对其进行修复处理。相对于费用高昂的拆卸大修，这种方法可能是更好的替代方案。

对于这类损伤，可以使用指尖和指甲，找到损伤的位置。确定损伤的位置后，如图3所示，用一把精细抛光的小板金加工锤，敲击损坏部位周围的材料，从外向内，直至受损位置。敲击修复后，镀铬表面上应该看不到尖锐的伤痕，只留下更为平缓的不规则表面。然后使用从240到600号的砂布，逐步抛光。可将砂布包在锉刀上，以便更好地控制砂布的动作轨迹。注意：修复后受损部位必须仍然能够看到足够的镀铬层。在拆卸和安装前，均必须对小凹痕和其他物理损坏进行修复，以避免它们损坏液压缸的导向装置。