油缸泄漏的分析及故障修复

2014-04-16陈巍杨永

机械工程师 2014年8期

陈巍，杨永

（山东胜利钢管有限公司，山东淄博 255082）

0 引言

液压传动因其功率密度大、结构简单、工作可靠、系统响应快、易实现无级调速和直线运动等优点，广泛应用于工业生产中，油缸作为实现直线往复运动和旋转运动的液压执行机构，是液压系统中最为常见的执行元件。

泄漏是油缸最常见的故障，主要分为外泄漏和内泄漏。外泄漏是指油缸筒与缸盖、缸底、油口、缸盖与活塞杠处的泄漏，外泄很容易从外观直接观察出来；内泄漏是指油缸内部高压腔内的压力油向低压腔渗漏，它发生在活塞与缸壁、活塞与活塞杠连接处。不论是外泄漏还是内泄漏，其主要原因一般都是密封不良、连接处结合不好等因素所致。

1 油缸泄漏的原因

1）密封件的材质和结构的差异将直接影响油缸的泄漏。应该根据油缸的工作压力、活塞杠的往复速度、油缸的工作温度等合理选择。

2）密封沟槽与密封件接触表面的质量。密封件安装在尺寸精度、表面粗糙度和形位公差较低的密封沟槽内，将可能导致密封件的损伤，产生泄漏。

3）密封件的损伤及失效。密封件在装配过程中以及在被污染了的液压油中含有固体颗粒都会对密封件产生损伤，而导致泄漏的发生。

此外，密封件在高温环境下工作，也将加速密封件的老化，导致密封件的失效而使油缸泄漏。

2 油缸泄漏的修复

一旦油缸出现泄漏故障，一般情况下都要拆卸并分解检查，更换受损及老化的密封件，修复受损的零件。

1）活塞的修复。活塞在油缸内频繁重复往返运动，因此活塞和缸筒内壁最容易磨损、拉伤。从拆卸的情况看，活塞磨损后，经常呈圆台形、椭圆形等。对于与缸体直接接触并依靠O 形圈密封的活塞，如果活塞表面及沟槽有磨损或有0.2～0.3 mm 以上的划痕，可以简单地用砂纸、锉刀、油石等处理，如效果不行只能更换新的密封件。对于不直接与缸体接触的活塞，如依靠V 形或是Y 形密封圈等密封的活塞一般是通过更换密封圈来恢复活塞与缸筒的密封性。

2）活塞杠、导向套的修复。活塞杠与导向套的相对运动是引起外泄漏的主要原因。活塞杠的表面镀铬层因磨损脱落或产生纵向拉痕时，将直接导致密封件的失效，进而发生泄漏。因此，修复油缸时应重点检查活塞杠的表面粗糙度和形位公差是否满足技术要求。一般来说应保证，活塞杠的表面粗糙度不大于Ra0.4。活塞杆表面进行镀铬处理时，镀铬层厚0.03～0.05 mm，并进行抛光或磨削加工，硬度通常为50～60HRC。如果活塞杠弯了，应进行校直使其达到使用要求。导向套常装在油缸有杠一端的缸盖内，其作用是保持活塞杠与油缸筒的同轴度及承受活塞杠的侧向力，进而达到减少泄漏、拉毛缸筒的目的。此外，还应该重视活塞杠与导向套的配合，根据经验来看，采用H8/f8 的配合较为理想。从而可见，活塞杠与导向套的配合要求很严格：配合间隙太大，起不到导向套应有的作用，容易引起卡滞现象或单边磨损；配合间隙太小，容易造成活塞杠与导向套之间的摩擦力增大、磨损和拉伤。

3）缸筒的修复。油缸筒内表面与活塞密封件是引起油缸内泻的重要原因。缸筒内壁由于经常受到活塞往复移动的摩擦，会产生不均匀的磨损、拉痕或者腐蚀等。拆开的缸筒应该注意检查它的内表面尺寸公差和形位公差是否满足技术要求，有无纵向拉痕，纵向拉痕的深度是否影响油缸的正常工作。

缸筒磨损后增大了间隙，造成内泄增加，甚至建立不起压力。若缸筒内表面只是局部有很浅的磨损或点状腐蚀，可以用细砂纸或油石均匀的打磨来消除。若有纵向较深的拉痕或磨损可以把缸筒送去机械加工，进行镗削和研磨，以消除拉痕。用研磨的方法消除缸筒内壁的磨损时，必须保证研磨的加工质量。研磨加工后的圆度、圆柱度误差不大于内壁直径公差的一半，缸筒内壁的粗糙度应在Ra0.4～Ra0.2 之间，若表面粗糙度太高则密封效果不好；若太低会造成完全密封，不能在缸筒内表面形成油膜而变成干摩擦，反而加剧了活塞和缸筒的磨损。

此外，若缸筒内壁磨损严重，存在较深纵向拉痕或磨损时，则应由专业技术人员进行测绘，重新生产新的油缸进行更换。