液壓系統(tǒng)泄漏原因及解決方法
液壓系統(tǒng)中,泄漏影響產(chǎn)品的質(zhì)量,是必須要考慮的問(wèn)題。例如液壓缸,嚴(yán)重的泄漏不僅會(huì)使設(shè)備周圍的環(huán)境受到污染,還會(huì)導(dǎo)致液壓缸工作腔的壓力降低,使液壓缸無(wú)法正常工作。采取比較先進(jìn)的方法,有效地防止泄漏，使液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“零泄漏”是液壓行業(yè)多年來(lái)始終追求的目標(biāo)。另外,準(zhǔn)確地分析液壓系統(tǒng)泄漏產(chǎn)生的最初原因,可以幫助我們及時(shí)排除液壓系統(tǒng)的泄漏故障。
相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng),液壓傳動(dòng)是一門新的技術(shù)，起源于1654年帕斯卡提出的靜壓傳動(dòng)原理。它是以液體為工作介質(zhì)，通過(guò)能量轉(zhuǎn)換裝置來(lái)進(jìn)行能量傳遞的一種傳動(dòng)形式。液壓傳動(dòng)具有如下優(yōu)點(diǎn):①工作液體可以用管道輸送到任何位置;②執(zhí)行元件的布置不受方位限制,借助油管的連接可以方便靈活地布置傳動(dòng)機(jī)構(gòu);③液壓傳動(dòng)能將原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng);④可以方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速;⑤載荷控制、速度控制以及方向控制容易實(shí)現(xiàn),也容易進(jìn)行集中控制、搖控和自動(dòng)控制;⑥液壓傳動(dòng)平穩(wěn)無(wú)振動(dòng);⑦具有良好的潤(rùn)滑條件可提高液壓元件工作的可靠性和使用壽命;⑧液壓元件有利于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。因此，液壓傳動(dòng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中得到了廣泛的應(yīng)用。
但液壓傳動(dòng)也存在著一些缺點(diǎn)：①存在液體流動(dòng)的阻力損失、油液的泄漏以及機(jī)械摩擦,故效率較低;②對(duì)控制工作溫度要求較高;③由于工作液體的泄漏和可壓縮性,液壓系統(tǒng)的剛性較差使液壓系統(tǒng)無(wú)法保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比;④對(duì)工作液體的使用維護(hù)要求十分嚴(yán)格;⑤液壓元件成本較高;⑥液壓系統(tǒng)的故障判斷和處理較難,要求工作人員技術(shù)水平和專業(yè)知識(shí)較高。其中工作液體的泄漏一直是不可避免的問(wèn)題，其解決方法也是各行各業(yè)研究的重點(diǎn)之一。
泄漏形式
泄漏按流向可分為內(nèi)泄漏和外泄漏。外泄漏主要是指液壓油從系統(tǒng)泄漏到環(huán)境中，產(chǎn)生在液壓系統(tǒng)的液壓管路、液壓閥、液壓缸和液壓泵(液壓馬達(dá))的外部;內(nèi)泄漏是指由于高低壓側(cè)的壓力差的存在以及密封件失效等原因，使液壓油在系統(tǒng)內(nèi)部由高壓側(cè)流向低壓側(cè)，如液壓傳動(dòng)中油液從高壓腔向低壓腔的泄漏;從換向閥內(nèi)壓力通道向回油通道的泄漏等。泄漏的主要形式有縫隙泄漏、多孔隙泄漏、粘附泄漏和動(dòng)力泄漏等。
1.縫隙泄漏
工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的縫隙泄漏主要有兩種,固定密封處(靜接合面)泄漏和運(yùn)動(dòng)密封處(動(dòng)結(jié)合面)泄漏。固定密封處泄漏的部位主要包括液壓缸缸蓋與缸筒的接合處等;運(yùn)動(dòng)密封處主要包括液壓缸活塞與缸筒內(nèi)壁、活塞桿與缸蓋導(dǎo)向套之間。縫隙泄漏量的大小與壓力差、間隙等因素有關(guān)。
2.多孔隙泄漏
液壓元件中的各種蓋板，由于表面粗糙度的影響，兩表面之間不可能完全接觸，在兩表面不接觸的微觀凹陷處，形成許多截面形狀多樣、大小不等的空隙，空隙的截面尺寸與表面粗糙度有關(guān)。多空隙泄漏，液體需流經(jīng)彎曲的眾多空隙，在做密封性能試驗(yàn)時(shí)，需經(jīng)一定的保壓時(shí)間，泄漏才能顯露出來(lái)。
3.粘附泄漏
粘性液體與固體臂之間有一定的粘附作用，二者接觸后，在固體表面上粘附上薄薄的一層液體，若固體表面上的膜較厚時(shí)，油膜會(huì)因相互運(yùn)動(dòng)而被密封圈刮落產(chǎn)生粘附泄漏。防止粘附泄漏的基本辦法是控制液體粘附層的厚度。
4.動(dòng)力泄漏
在旋轉(zhuǎn)軸的密封表面上，若留有螺旋加工的痕跡，當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，液體在轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)力的作用下沿螺旋痕跡的凹槽流動(dòng)。若螺旋痕跡的方向與軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致時(shí)，由于螺旋痕跡的“泵油”作用，就會(huì)產(chǎn)生動(dòng)力泄漏。動(dòng)力泄漏的特點(diǎn)是軸的轉(zhuǎn)速越高，泄漏量越大。防止動(dòng)力泄漏，應(yīng)避免在轉(zhuǎn)軸的密封表面和密封圈的唇邊上存在"泵油"作用的加工痕跡或利用動(dòng)力泄漏的原理，利用螺旋痕跡的泵油作用，將泄漏油泵回，阻止泄漏。
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