張麗娟,張爾魯
(1.西京學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院,陜西西安 710123;2.陜西法士特齒輪有限公司,陜西西安 710100)
在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中,通常采用礦物油作為工作介質(zhì),在規(guī)定的液壓元件里流動(dòng),以此傳遞動(dòng)力或者運(yùn)動(dòng)的。然而由于密封件的結(jié)構(gòu)形式與材料,密封槽與密封接觸表面的質(zhì)量,密封件磨損,密封件安裝以及工作環(huán)境,液壓系統(tǒng)污染及液壓缸等缺陷,有一部分礦物油越過(guò)容腔邊界流出,這種現(xiàn)象稱為泄漏。泄漏會(huì)造成液壓系統(tǒng)不能正常工作。而液壓系統(tǒng)泄漏分為外泄漏和內(nèi)泄漏。外泄漏是指設(shè)備內(nèi)部的油液流至設(shè)備外部;內(nèi)泄漏是指油液在壓差的作用下,從高壓區(qū)漏至低壓區(qū),其包括液壓缸(重點(diǎn)討論)、液壓閥、液壓泵及液壓馬達(dá)的內(nèi)泄漏。液壓系統(tǒng)外泄漏治理起來(lái)相對(duì)容易,而內(nèi)泄漏的治理相對(duì)困難。在從事機(jī)床維修的實(shí)踐中,摸索了一些關(guān)于機(jī)床液壓系統(tǒng)內(nèi)泄漏的診斷與修復(fù)經(jīng)驗(yàn)以及預(yù)防措施。淺談如下:
一般地來(lái)說(shuō),泄漏原因主要是密封不良、連接處接合不良。具體有4點(diǎn):①間隙運(yùn)動(dòng)副達(dá)不到規(guī)定精度;②工藝孔內(nèi)部擊穿,高壓腔與低壓腔串通;③封油長(zhǎng)度短或面積??;④油的黏度小,系統(tǒng)壓力大。為減少液壓系統(tǒng)的故障,讓機(jī)床設(shè)備更高效率的工作,防止環(huán)境污染和減少液壓介質(zhì)的損耗,必須注意泄漏問(wèn)題,尤其是內(nèi)泄漏,并分析其造成具體原因,并對(duì)此采取相應(yīng)的措施,以提高設(shè)備的利用率。
首先要選擇合理的密封圈及密封槽尺寸,合適結(jié)構(gòu)的液壓元件和管接頭;并嚴(yán)格控制其制造質(zhì)量;其次零件及管路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要合理;最后控制液壓系統(tǒng)的油溫;
對(duì)于液壓閥、液壓泵及液壓馬達(dá)的修復(fù)。首先,對(duì)這些液壓元件進(jìn)行拆檢、清洗、更換密封圈,然后正確安裝,再還達(dá)不到要求,則進(jìn)行更換。在這里重點(diǎn)討論液壓缸內(nèi)泄漏的修復(fù)。通過(guò)2個(gè)維修案例,說(shuō)明機(jī)床液壓系統(tǒng)內(nèi)泄漏的診斷與修復(fù)。
例1:某車間一臺(tái)數(shù)控滾齒機(jī)液壓系統(tǒng)選用日本原裝HPPVC2C系列柱塞泵,正常運(yùn)行時(shí)壓力為4 MPa,在使用幾年以后,突然壓力上不去,只能達(dá)到2.5 MPa,滿足不了生產(chǎn)要求。
故障分析:①濾油網(wǎng)堵塞。②液壓回路有泄漏點(diǎn)。③泵與電機(jī)連接件磨損,造成泵體轉(zhuǎn)速不夠,從而造成壓力與流量下降。④泵體調(diào)壓機(jī)構(gòu)調(diào)整不合適或出現(xiàn)異常。⑤液壓表?yè)p壞,顯示壓力不準(zhǔn)確。⑥泵體磨損,致使壓力達(dá)不到工作要求。
解決方法:打開油箱,發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)不臟。機(jī)床外圍也無(wú)油液漏出,檢查管路系統(tǒng),也未發(fā)現(xiàn)有明顯的滲漏痕跡。斷開泵體與電機(jī)的連接,也未發(fā)現(xiàn)異常。調(diào)節(jié)調(diào)壓螺釘,壓力可以調(diào)小卻不能調(diào)大,拆下泵體調(diào)壓機(jī)構(gòu),予以清洗,也未發(fā)現(xiàn)明顯故障。更換壓力表與新泵后,故障依舊。至此,維修陷入了困境。經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析和考慮后,懷疑液壓系統(tǒng)出現(xiàn)內(nèi)泄漏,致使壓力上不去,為了驗(yàn)證這一點(diǎn),給各個(gè)支路上分別裝上球閥。工作之初,球閥全部關(guān)閉,泵的壓力瞬間達(dá)到了7 MPa,這就說(shuō)明泵沒(méi)有問(wèn)題;然后逐個(gè)支路打開球閥,前幾路打開后,壓力保持在4 MPa,正常;再打開最后一個(gè)球閥時(shí)壓力緩慢的下降到了2.5 MPa,看來(lái)就是最后一個(gè)支路泄壓,導(dǎo)致整體壓力下降。順其管路查詢,發(fā)現(xiàn)這根油管是控制機(jī)床Z軸配重液壓缸,打開液壓缸,發(fā)現(xiàn)活塞上的密封圈磨損,致使上下缸體相通,油直接從下缸體流回油箱,從而導(dǎo)致系統(tǒng)壓力下降。通過(guò)這次故障排除,得到一種內(nèi)泄漏的檢查方法,不妨叫試驗(yàn)法。
例2:無(wú)錫機(jī)床廠生產(chǎn)的M2120B,該機(jī)床工作臺(tái)采用雙作用油缸,機(jī)床在啟動(dòng)時(shí),工作臺(tái)不動(dòng)作。
故障分析:檢查油箱油位、過(guò)濾網(wǎng)、拆洗調(diào)速閥后均沒(méi)有問(wèn)題。但一開液壓,在自動(dòng)方式下工作臺(tái)無(wú)動(dòng)作。由以上現(xiàn)象可斷定,工作臺(tái)往復(fù)油缸出現(xiàn)問(wèn)題。拆開油缸,發(fā)現(xiàn)活塞C與A腔活塞桿連接的銷子斷裂分開,并產(chǎn)生鐵屑,導(dǎo)致活塞缸內(nèi)壁上有縱向拉痕,活塞密封圈損壞,使A,B腔互通而內(nèi)泄,工作臺(tái)不動(dòng)。
解決方法:由于缸壁上拉痕不深,所以,用強(qiáng)力珩磨工藝修復(fù)內(nèi)壁。然后將活塞轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度,重新打孔、鉸孔與活塞桿連接,再為活塞選配合適密封圈,安裝合適。故障排除。
(1)要正確裝配O形密封圈;
(2)加工制造過(guò)程中保證活塞與活塞桿的同軸度;
(3)根據(jù)使用條件選擇合適的密封件,并減少動(dòng)密封件的磨損;
(4)防止鐵屑或者硬質(zhì)異物進(jìn)入液壓缸中,以免拉缸;
(5)防止油溫過(guò)高。溫度每升高10℃則密封件壽命就會(huì)減半,所以應(yīng)使油液溫度保持在65℃以下。因此,為了防止溫升過(guò)快,高效的冷卻系統(tǒng)至關(guān)重要;
(6)在液壓油污染控制上要從污染的源頭入手,采取有效過(guò)濾措施并定期檢查油液質(zhì)量。
最后還要加強(qiáng)設(shè)備的日保、周保、月保,通過(guò)培訓(xùn)和現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)的方法增強(qiáng)操作人員對(duì)設(shè)備的維護(hù)技能和維護(hù)意識(shí),使其明白設(shè)備保養(yǎng)的重要性。推進(jìn)TPM管理的力度,最終達(dá)到預(yù)防性維修,為設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)保駕護(hù)航。