关于铜街子水电站溢洪门液压油缸密封更换问题的分析处理

邓 杨

（国能大渡河检修安装有限公司,四川 乐山 614900）

0 前言

液压油缸是液压传动系统中的执行元件之一,它是将液压能转换成机械能的能量转换装置,主要用于实现往复直线运动或往复摆动运动。液压油缸由于结构简单,制造方便及使用可靠等优点,被广泛应用于水电站工作闸门的起升机构中。本文主要对铜街子电站溢洪门液压油缸密封更换问题进行分析,并就更换处理方式进行优化探讨。

1 铜街子液压油缸简介

根据液压油缸的基本分类,铜街子电站溢洪门液压油缸属于活塞式液压油缸,主要技术参数为：油缸内径400 mm,活塞杆直径220 mm,行程10500 mm,工作压力19.68 MPa,提升力1600 kN,总重量11.113 t,试验压力24.6 MPa。液压油缸主要由缸筒、活塞、活塞杆、端盖、支架和密封件等组成。当压力油从左油口进入缸的左缸时,推动活塞向右运动,从而通过活塞杆带动工作台也向右运动,缸右腔的油则从右油口排出,若从右油口进压力油,则工作台会产生反向（左）运动,左油口就会成为排油口。

铜街子液压油缸大修周期一般为5 年一次,油缸密封更换周期也是5 年一次,主要密封有两种,一种是活塞密封：采用Y 型400 mm×376 mm×25.5 mm密封圈；另一种活塞杆密封：采用V 型250 mm×220 mm×58 mm组合密封圈。一般正常运行5 年后密封的磨损程度在预期范围,5 年内因密封出现漏油问题的情况较少。

图1 铜街子液压油缸缸结构图

2 铜街子液压油缸的密封更换流程

2.1 液压油缸密封的拆除

液压油缸密封与活塞头、活塞杆及油缸内壁配合精密,在拆除同时要考虑对活塞头、活塞杆及油缸内壁的检查和保护,主要分为以下几个步骤。

1）排尽液压油缸透平油。打开油缸补气孔,用油管连接有杆腔进油孔,利用抽油机将液压油缸内的透平油全部抽回至检修储油桶。

2）拆除上、下端盖密封。拆除上、下端盖双头螺丝,检查端盖止口、导向铜套、双头螺栓完好程度,取下端盖Φ400 的O型密封圈,上、下端盖用专用清洗剂清洗完毕后,放到指定位置待回装。

3）活塞头分解。第一步拆除活塞锁板的螺母,取下锁板,拆除Φ220 和Φ350 的O型密封圈。第二步拆除承载螺母,活塞隔挡圈和Φ220 的O型密封及Y型400 mm×376 mm×25.5 mm密封。第三步拆除导向铜套与承载导向套,取下Φ350 的O型密封和Y型400 mm×376 mm×25.5 mm密封,做好保护并放入指定位置。

4）活塞杆检查。检查活塞杆表面应光滑、无毛刺、沟槽、裂纹、锈迹,如有裂纹或严重变形,则应更换活塞杆；检查活塞杆两端螺纹应完好,清洗完毕后重新涂抹润滑油。

5）油缸内壁检查。对油缸进行清洗,清洗完毕后检查缸内壁不应有裂纹、夹渣、结疤、皱皮、锈蚀、刮伤、沟槽、毛刺等缺陷,油缸内壁的椭圆度不应大于0.155 mm（每米测一点）,若有毛刺应用油石或细砂布磨光。

2.2 液压油缸密封的回装

在对活塞头、活塞杆、油缸内壁完成检查处理后,按照液压油缸回装顺序逐一进行密封更换安装工作,主要是密封安装位置、方向必须正确,以下具体安装步骤。

1）活塞头密封更换。按顺序回装活塞密封,注意密封安装方式。第一步装上Y型400 mm×376 mm×25.5 mm密封圈,确保Y型开口向下；第二步按顺序安装导向铜套、承载导向套、Φ350、Φ220 的O型橡胶密封圈和活塞隔挡圈,注意O型密封必须安装到相应的密封沟槽内；第三步装上Φ220、Φ350的0型密封圈和活塞上底座,注意底座要压紧O型密封圈；第四步装上Y型400 mm×376 mm×25.5 mm密封圈,回装锁板,最后均匀的拧紧承载螺母,注意Y型密封的两头方向应相反。

2）上、下端盖密封更换。将拆下的上、下端盖清洗完毕后,装好Φ400的O型密封圈,按先前标记好的位置回装到油缸缸体,对称均匀地拧紧上、下端盖螺母。

3）活塞杆密封更换。将活塞杆V型250 mm×220 mm×58 mm组合密封圈按设计要求的顺序和方向进行装配,每圈油封的切口与轴向夹角应在45°左右,此组合密封需要一个个安装,还要注意密封安装过程中不要发生翘边,安装不到位的现象,在组合密封全部安装到位后,再安装下端盖防尘圈及防尘圈压板,最后对称均匀拧紧端面螺栓。

3 液压油缸密封更换过程中出现问题及分析处理

液压油缸密封更换过程中因密封配合尺寸精密,允许误差小,常常出现密封安装位置错误、方向跑偏的情况,遇到之后要及时处理,确保一次性安装成功,以下是现场安装过程中经常出现问题及对应的处理方法。

3.1 活塞头密封装反

铜街子液压油缸的活塞密封为上、下两个Y型密封,两个密封对称安装,分别承受上、下腔不同的工作压力,Y密封因开口角度较小,安装时朝向不易判断,在安装过程中极易朝同一个方向安装,出现油缸修后活塞杆动作缓慢,甚至不能动作的现象。

处理方法：在活塞密封进行安装时,应首先检查活塞密封规格型号是否正确,确认无误后,再找准密封的开口朝向,做好相关标记。在安装过程中技术人员要随时多次检查,确保上、下两个密封呈对称安装,且安装位置到位。此安装过程要求技术人员随时进行过程监督把控,最后完成安装后,再次复查核对,确保无误。

3.2 活塞头进缸导致活塞密封撕裂损坏

活塞密封安装完成后,活塞头要整体推入到油缸内部缸体,因活塞密封与油缸内壁是紧密配合,在活塞头进缸时,使用外力不均极易导致活塞密封的撕裂损坏。

处理方法：在活塞头即将进入缸体时,用肉眼观测活塞头中线轴线和油缸内部圆柱形腔体中心轴线大致重合在一起,确保活塞密封进入缸体时,各个方向受力均匀。在活塞头推入过程中利用先前固定在活塞头左、右两侧的手拉葫芦保持拉动频率一致,一起均匀用力,将活塞头缓慢推入油缸内部缸体,在进入的过程中可适当在密封上均匀涂抹透平油,避免与油缸内壁干摩擦造成密封的损坏。

3.3 活塞杆密封安装时因挤压发生变形

活塞杆密封为V型组合密封,分别由中间5 个V型密封,两侧两个压环共7 个组件组成,安装时因操作空间狭小,两个压环和中间5 个密封必须一道道按顺序逐一安装,5 个密封如有一个安装不到位,极易造成密封在受压时整体全部变形,造成油缸不保压,油液渗漏的重大安全事故缺陷。

处理方法：活塞杆密封安装时,需一个个按顺序安装,在安装过程中利用塞尺排掉每一个密封之间的空气,确保每个密封之间没有间隙。在每个密封推入到安装位置时,为预防密封开口方向因挤压发生改变,由多年的检修经验总结,最好自行制作活塞杆密封的安装工具,在密封安装推入过程中,与密封紧密接触配合,保持密封开口方向不改变,另外在每安装完一个密封时就检查密封是否安装到位,确认无误后再开展下一个密封的安装工作。

4 总结

本文通过对铜街子水电站溢洪门液压油缸密封更换问题分析处理,总结出了一套完整的液压油缸密封更换安装工艺流程,为同类液压油缸的密封更换积累了经验和方法,提高了液压油缸的可靠利用率,为水电站溢洪门的正常运行打下了坚实的基础。