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浅谈矿山机械设备液压系统泄漏故障

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  摘要:矿山开采机械设备的工作环境恶劣,以致设备易受损,特别液压系统故障常发且处理难度较大。液压系统是机械传动系统中的重要一环,本文就如何处理液压系统泄露进行了阐述,具有一定借鉴意义。
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  关键词:机械设备;液压系统;泄漏
  在液压传动系统中,都是一些比较精密的零件。人们对机械的液压传动虽然觉得省力方便,但同时又感到它易于损坏。究其原因,主要是不太清楚其工作原理和构造特性,从而也不大了解其预防保养的方法。如果液压系统的制造质量没有问题,则造成故障的原因大多是预防保养不当,操作不当的因素一般较少。之所以如此,主要是由于?λ?的工作条件认识不足。如果懂得一些基本原理,弄明白导致故障的有害因素,就能保证系统处于良好的工作状况 进而促进工程项目的效率,使机械设备的功能能够得到充分的发挥。
  一、泄漏的原因
  几乎所有的液压系统的泄漏都是在使用一段时间后由于以下三个原因引起的:(1)冲击和振动造成管接头松动;(2)动密封件及配合件相互磨损(液压缸尤甚);(3)油温过高及橡胶密封与液压油不相容而变质。
  二、控制泄漏的措施
  (一)减少冲击和振动
  为了减少承受冲击和振动的管接头松动引起的泄漏,可以采取以下措施:
  ①使用减震支架固定所有管子以便吸收冲击和振动;
  ②使用低冲击阀或蓄能器来减少冲击;
  ③适当布置压力控制阀来保护系统的所有元件;
  ④尽量减少管接头的使用数量,管接头尽量用焊接连接;
  ⑤使用直螺纹接头,三通接头和弯头代替锥管螺纹接头;
  ⑥尽量用回油块代替各个配管;
  ⑦针对使用的最高压力,规定安装时使用螺栓的扭矩和堵头扭矩,防止结合面和密封件被蚕食;
  ⑧正确安装管接头。
  (二)减少动密封件的磨损
  大多数动密封件都经过精确设计,如果动密封件加工合格,安装正确,使用合理,均可保证长时间相对无泄漏工作。从设计角度来讲,设计者可以采用以下措施来延长动密封件的寿命:
  ①消除活塞杆和驱动轴密封件上的侧载荷;
  ②用防尘圈、防护罩和橡胶套保护活塞杆,防止磨料、粉尘等杂质进入;
  ③设计选取合适的过滤装置和便于清洗的油箱以防止粉尘在油液中累积;
  ④使活塞杆和轴的速度尽可能低。
  (三)对静密封件的要求
  静密封件在刚性固定表面之间防止油液外泄。合理设计密封槽尺寸及公差,使安装后的密封件到一定挤压产生变形以便填塞配合表面的微观凹陷,并把密封件内应力提高到高于被密封的压力。当零件刚度或螺栓预紧力不够大时,配合表面将在油液压力作用下分离,造成间隙或加大由于密封表面不够平而可能从开始就存在的间隙。随着配合表面的运动,静密封就成了动密封。粗糙的配合表面将磨损密封件,变动的间隙将蚕食密封件边缘。
  (四)合理设计安装板
  当阀组或底板用螺栓固定在安装面上时,为了得到满意的初始密封和防止密封件被挤出沟槽和被磨损,安装面要平直,密封面要求精加工,表面粗糙度要达到0.8μm,平面度要达到0.01/100mm。表面不能有径向划痕,连接螺钉的预紧力要足够大,以防止表面分离。
  (五)控制油温防止密封件变质
  密封件过早变质可能是由多种因素引起的,一个重要因素是油温过高。温度每升高10℃则密封件寿命就会减半,所以应合理设计高效液压系统或设置冷却装置,使油液温度保持在65℃以下;另一个因素可能是使用的油液与密封材料的相容性问题,应按使用说明书或有关手册选用液压油和密封件的型式和材质,以解决相容性问题,延长密封件的使用寿命。
  三、液压系统维护与使用
  (一)有的胶管,未考虑液压缸的摆动,胶管与金属设备相互摩擦;有的随设备运动而受挤压。在实际使用中,一定要注意检查,并采取保护措施。
  (二)对液压执行器、密封件、胶管建立档案,制定定期更换制度。不要等密封件坏掉,或胶管爆裂时,再采取被动维修。
  (三)要控制液压系统的油温。油温过高,润滑油膜变薄,摩擦力加大,磨损加剧,密封材料老化增快,使之变硬变脆,并可能很快导致泄漏。
  (四)液压系统中应尽量减少管接头,据统计有30%~40%的泄漏在管接头处。因此要选择结构合适的管接头。液压系统中常用的管接头有扩口式、卡套式和焊接式三类。三种接头各有特点,应根据工作可靠性和经济性进行选择。
  (五)选择合适的液压元件,提高元件的表面精度。如系统不要求有快速切换,则应选择湿式电磁阀,因它寿命长,冲击小,推杆处无动密封,消除了推杆部位引起的泄漏。
  (六)在易于进入粉尘、灰尘的液压元件或密封处,增加挡尘装置,如防尘环、挡尘罩等。防止设备长时间超压和超转速运行。
  (七)保持油液的清洁,定期更换油液。
  (八)操作工是设备的使用者,在实际操作中,他们会首先发现液压系统报警。如果操作工一旦发现报警,应立即停车,并马上到液压站现场查看系统液位的变化情况,如果有异常变化,应及时通知维修人员解决。实际上,只有操作工才能在最短的时间内,抑制液压系统的继续泄漏。
  四、结束语
  事故发生的频率高低及其零部件工作寿命的长短,直接影响着企业的生产和经济效益。通过对液压系统故障的分析,要做到及分析故障原因,及时排查和清楚故障。机械的失效分析要采取正确维护措施为前提;减少失效的有效方法要主动预防性维护;同时也是提高机械零部件的使用可靠性,延长使用寿命。
  参考文献
  [1]崔松华.矿山机械液压系统故障及对策研究[J].山东工业技术,2016(17).
  [2]苏方全.矿山机械液压系统常见故障诊断及对策[J].广东科技,2012(3):175-176.

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