工作辊平衡缸泄露原因分析及改进措施

郭丰

（通化钢铁第一钢轧厂，吉林通化 134003）

工作辊平衡缸泄露原因分析及改进措施

郭丰

（通化钢铁第一钢轧厂，吉林通化 134003）

液压系统中液压缸数量大，种类多，泄漏原因也较复杂，在各生产单位所占检修工作量极大，直接关系到系统的稳定性与生产的连续性，液压缸产生泄露原因以及密封机构材质改进措施在实践中的运用。本文简述了液压传动中密封的一些问题以及具体处理措施，并阐述了一种新型的解决密封问题的办法，通过实践，取得了良好的效果。

液压 密封 应用

在现代工业的所有领域中，液压技术都起着十分重要的作用。液压系统中液压缸数量大，种类多，泄漏原因也较复杂，在各生产单位所占检修工作量极大，直接关系到系统的稳定性与生产的连续性，本文结合轧机工作辊平衡液压缸现场工作情况着重讨论油缸密封的升级改造。

1　液压缸泄漏原因及解决措施

找到引起密封故障的原因是解决问题的关键，液压密封泄漏的原因是多方面的，可以总结为以下四大类：

（1）密封圈选用的问题。随着液压技术的发展，密封装置的设计型式、结构多样，同时新型密封材料也不断出现。常见密封圈的型式为防尘圈、YX型圈、U型圈、V型组合封、格莱圈、斯特封、支承导向环等，主要由设计及制造单位选择，一般情况下不存在问题。而由于考虑成本因素，现场常见的密封材料通常是丁腈橡胶、聚酯聚氨酯、夹织布橡胶等，属低等级材料，往往不能满足密封的长期可靠性的要求。因此，密封材料的升级成为提升密封性能及液压缸使用周期的关键。（2）密封圈的保存问题。通常情况下，液压密封件的库存量较大，现场人员对其的维护、保管须规范化、制度化，以便及时发现问题，避免使用老化变质的密封圈。（3）密封安装问题。加强对现场人员的技术培训，安装时要保证液压缸及密封圈清洁，避免密封圈划伤、装反，同时要注意不同种类密封圈的安装技巧。（4）密封圈与沟槽的配合问题。密封性能的优劣，不仅是密封圈的问题，密封圈与沟槽，密封圈与被密封面的配合，对密封性能也非常重要。如沟槽的加工尺寸存在误差或缸体、拉杆磨损导致的误差，需根据实际装配尺寸对密封圈的尺寸加以调整；被密封面存在划伤或过于粗糙，需修复或更换。

2　现场设备液压密封的改造

2.1存在问题

改造前平衡液压缸普遍存在渗油、内泄现象，密封圈更换频繁，液压油消耗极大，且普遍存在柱塞杆磨损、缸桶划伤现象。同时柱塞结构不利于密封的安装，平均每个月需要更换柱塞杆及密封件一次或平衡液压缸一个，同时液压缸内密封出现碎裂，碎裂杂质随管路进入到控制阀内部，造成控制阀出现卡阻现象，使控制动作失灵，影响正常生产，造成大量热停工时间。

检修油缸观察到的失效现象：

（1）防尘圈存在挤出现象并发生永久变形；

（2）活塞封唇口存在磨损及老化现象；

（3）柱塞杆出现多道划痕；

（4）缸内液压油较脏，存在污染物的沉积。

2.2泄漏原因分析

排除人为因素即密封圈的保存及安装问题，根据失效现象分析结果如下。

（1）密封圈与沟槽的配合。鉴于防尘圈挤出，测绘防尘圈部位沟槽尺寸，其轴向尺寸比防尘圈实物高度大lmm，导致装配稳定性差，这是防尘圈挤出失效的主要原因。防尘圈失效必然导致外部污染物进入油缸，污染液压油并加速缸内密封件及柱塞杆的磨损和侵蚀。

（2）油缸设计缺陷。导向支承环在液压缸起摩擦、导向作用，防止金属部件之间的直接接触磨损，使运动平稳。此油缸柱塞杆较长（长度），工作过程中不可避免的会产生较大的径向摆动，但其设计中没有使用导向支承环，导致柱塞杆磨损划伤严重，进而影响密封效果。

（3）密封圈材料选用。密封性能的优劣，很大程度上取决于密封材料的性能。原用密封材料为聚酯聚氨酯，其机械、力学性能与耐老化性等都较差，导致易出现老化、磨损及永久性变形碎裂，有效密封周期短。

3　解决方案

针对上述失效原因，对油缸柱塞及密封圈进行改造。

3.1采用先进的无模具加工工艺订做油缸密封圈

油缸解体后，实测缸盖密封圈部位沟槽尺寸，重新订做密封圈。这样就解决了部分油缸厂家使用非标备件的问题以及油缸部件加工精度差或磨损导致的尺寸变化问题。无模具加工工艺的优势：密封圈由高精度进口CNC设备车削成型，无尺寸形状限制，非标件无需开模，可快速解决橡胶密封维修的需求。

3.2解决油缸的设计缺陷

将原设计杠杆柱塞密封结构改造为在一个圆柱面安装油封及导向支承环，方便了密封环、导向支承环的安装同时，加大的柱塞与缸桶的接触面积，避免了缸桶与柱塞产生划伤及杠杆的磨损（如图2所示），同时也控制柱塞杆的径向摆动造成柱塞杆磨损，提升密封效果。

3.3密封材料的升级

选用进口聚醚聚胺酯替代原用材料，其超低的摩擦系数，优异的抗磨、抗撕性能，较宽的温度适应范围，同时能承受大的径向载荷，不会与接触面产生硫化，防止部件产生焦烧效应等优异的机械性能、力学性能保证了油缸长期高效的密封。

4　结语

液压设备的管理中，液压系统泄漏有很多危害，在生产实践中不妨采用一些新技术，不仅能够解决一些老大难的问题，通过合理的选型和改造，还能获得一定的经济效益，降低劳动强度减少员工的工作量，保证设备的稳定运行。

郭丰（1981—），男，辽宁锦州义县人，工作单位：通化钢铁公司第一钢轧厂，职务：机械工程师，研究方向：轧钢、连铸、炼钢类机械。