船闸液压系统防渗漏问题的探讨.pdf

机械研究与应用 经验 交 流 船 闸液压 系统 防渗漏 问题 的探讨 ’ 郑玉虎 江苏省准安船 闸管理所， 江苏 淮安2 2 3 2 1 2 摘要 主要探讨船闸液压系统的防渗漏问题， 就液压系统渗漏的分类、 液压 系统渗漏问题 出现的原因进行简单分 析。 针对成 因对液压系统渗漏的预防措施进行简单论述。并对未来密封元件的发展方向以及整个液压系统 防渗漏 问题 的解 决进行客观评测。 关键词 液压 系统渗漏； 分类； 密封件材料； 发展 中图分类号 I 7 -／ 1 3 7 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 6- 4 4 1 4 2 0 1 0 0 4一 O l 4 5一o 2 Di s c u s s i o n o n a nt i- l e a ka g e pr o bl e m o f h y dr a ul i c s y s t e m l o c k s Zh e n g Yuh u H u a i ’ a n s m a n a g e m e n t i n s t i t u t e ， H u a i a ,n J i a n g s u 2 1 1 0 0 1 3 ，C h i n a Ab s t r a c t I n t h i s p a p e r ，t h e a n t i l e a k a g e p r o b l e m o f h y d r a u l i c s y s t e m l o c k s i s d i s c u s s e d ．T h e l e a k a g e c l a s s ific a t i o n o f b y - d r a u l i c s y s t e m． t l l e c a u s e s o f t h e s e p r o b l e ms a r e b ri e fl y ana l y z e d，a i mi n g a t t h e r e a s o n ，t h e p r e v e n t i o n o f l e a k a g e i s a l s o b rie f - l y d i s c u s s e d ．T h e d e v e l o p me n t d i r e c t i o n o f f u t u r e s e a l i n g c o mp o n e n t s a n d t h e r e s o l v e o f a n t i l e a k age p r o b l e m a r e e v a l u a t e d b y o b j e c t i v e m p ta u r e ． Ke y wo r d s h y dra u l i c s y s t e m l e a k ag e ；c l ass i fi c a t i o n ；s e al ma t e r i al ；d e v e l o p me n t 1 船闸液压系统渗漏的分类 作为液压系统的三大顽疾之一 ， 渗漏是液压系统 中最常见 的问题。液压系统出现渗漏可以说是百害 而无一利 液压油泄漏到环境中 ， 工作介质浪费造成 的经济上的损失 自然不必多说 ， 对环境和机器本身的 污染当然也不可忽视， 另外液压系统出现渗漏， 使得 既定的控制动作受到影响， 出现闸门飘移、 阀门自坠、 无法建立系统压力等故障 ， 进而影响液压系统的正常 工作 ， 使整个系统的瘫痪甚至造成人身事故。由此可 见， 发现船闸液压系统渗漏的原 因所在并寻求有效的 解决措施已如张弓之箭 ， 势在必行。 一 般情况下 ， 磨损、 裂纹、 压力过大 、 密封不好等 都可造成船闸液压系统 渗漏 ， 概括来讲 ， 船闸液压系 统渗漏大致可分为泵站阀件渗油， 油缸渗漏两大类 。 1 泵站阀件渗油液压泵站出现渗油问题 ， 主 要表现为两种情况 ①系统建不起压力。通常， 系统 在每一个换向阀未动作的时候， 都能够建起压力， 但 有时在某一个工况下系统却无法建立起压力。此时 可以判定无法建立压力 的工况的相应油路中出现 了 泄漏。而造成这种泄漏 的原因通常是 阀件被污物卡 住或是阀件本身出现了缺陷； ②阀门自坠。当阀门被 提起之后， 无法实现自锁， 出现明显的下滑， 这时系统 的某一部分一定出现了渗漏。而引发这种状况的原 因主要是 以下 3个方 面 活塞密封圈损坏 ， 导致缸内 的两个腔之间串油 ； 油缸前端的密封 圈出现损坏 ， 导 致液压油严重外泄。 2 油缸渗漏油缸渗漏 又可 以分为内渗漏 和 外渗漏两种 ①内渗漏是指油液从液压原件的高压腔 流向低压腔的渗漏， 由于是在油缸内发生的渗漏， 所 以内渗漏不会造成液压油的损耗， 但渗漏既然发生 了 ， 必然会对既定的控制动作造成影响， 直 至引起 系 统的故障； ②外渗漏则发生在液压系统和外部环境之 间。相对于内渗漏而言 ， 外渗漏的危害很显而易见。 液压油直接流人外部环境中 ， 不仅影响整个系统的工 作环境 ， 还会导致系统的压力不足进而使整个液压系 统发生故障 ； 另外 ， 不慎泄漏到 自然环境 当中的油液 还会污染环境并存在引发火灾的隐患。 2 船 闸液压 系统渗漏的原 因 一 般情况下液压系统 的渗漏在系统运行一段时 间之后才会发生 ， 但也不尽然。通过反复地调查、 实 践和研究 ， 总结出液压系统发生渗漏的原因。 1 密封元件的设计装配质量密封元件引起 的液压系统渗漏很大程度上取决 于系统密封元件的 设计和装配质量。如果在设 计的过程 中没有考虑到 液压油跟密封材料的负载情况、 相容形式、 极限压力 、 环境温度 、 工作速度的大小 以及沟槽的加工质量是否 达到要求等问题 ， 那么在整个系统 的工作过程中以上 细节就有可能导致液压系统出现渗漏。同时， 一旦密 收稿 日期 2 0 1 00 7 0 3 作者简介 郑玉虎 1 9 7 1 一 ， 男， 江苏淮安人， 工程师， 研究方向 船闸机械、 闸阀门、 液压系统、 电气等设备的养护、 改造、 维修工作， 包括相 关的各类养护工程建设。 1 4 5 经验交流 机械研究与应用 封元件安装不当， 就可能引起表面的磨损 ， 造成密封 精度无法达到标准要求， 使系统出现渗漏情况。另 外， 如果密封元件使用的时间过长， 磨损、 老化、 压缩 量不够等现象就会出现， 使密封元件失效， 造成液压 系统渗漏。 2 液压油受到污染 液压油受到污染会导致 整个液压系统 出现各种故障。据统计， 在液压系统的 故障当中， 有7 5 ％以上都是由液压油选择不当或油 液污染引起的⋯。液压油被污染之后会形成微小 的 固体颗粒 ， 这些固体颗粒会加速相对滑动元件表面的 磨损 ， 划伤密封元件 ， 导致液压系统 出现渗漏。 另外 ， 液压油缸的活塞杆导向套上配有防尘圈和 其他的密闭元件， 在工作过程中， 活塞杆裸露在外， 直 接与外界环境接触 ， 所 以活塞杆难免会将一些污 物带进液压系统， 如此一来就加速了活塞杆自 身和密 封元件的磨损、 划伤 ， 而最终导致液压系统 出现渗漏。 3 系统自身的冲击和震动通常情况下， 系统 工作所处的温度 、 液压油的型号及清洁程度等问题会 改变系统的压力 J ， 当系统的压力发生了变化之后 ， 整个系统的运作速度也会产生相应变化， 并在此过程 中产生一定 的冲击和振动。另外 ， 管路内部流动着的 油液会因阀 口的突然关 闭和快速变 向而在瞬间形成 一 个很高的压力峰值， 使油管的接头产生松动， 把密 封圈挤入其他缝隙造成坏损， 以导致整个液压系统出 现渗漏。 3防止液压系统渗漏的措施 导致液压系统渗漏的原因很多， 而就目 前现有的 材料 和技术 ， 很难 从根本上消 除液压 系统 的渗漏情 况。但合理的防渗漏措施却可 以有效减少液压系统 渗漏 的发生。 1 密封元件引起渗漏 的防治对策针对 因密 封元件引起的渗漏主要从三个方面进行 防治 ①必须 要求合理地设计和加工密封件沟槽； ②粗糙程度过高 或过低都会加剧磨损和划伤， 造成渗漏， 所以一定要 保证密封的表面以及其密封圈接触的滑动面的粗糙 度适当； ③在装配密封圈的时候方法要正确， 清洗过 程中应严格按照要求， 使用元纺布或是专用的纸张， 严禁使用麻线或者是密封带等作为密封的材料。 2 液压油污染 的预防措施液压油污染 非常 复杂， 再加上液压油本身不断产生油污， 所以要做到 彻底防止污染十分 困难。但可以将这种污染 的程度 控制在一定限度内， 减少渗漏 ①减少外来的污染 ， 清 洗 、 维修 、 拆卸元件时 ， 应在无尘区进行 ， 油缸的内壁 1 46 最好不要涂油漆， 以免在液压油中产生沉淀物； ②严 格控制液压油的工作温度， 普通液压油的正常工作温 度为 1 O一 6 5 C， 当长期在零度 以下工作时， 建议采用 l 0号航空液压油L 4 ； ③定期滤除系统产生的杂质 ， 在 系统的有关部位安装适 当精度 的过滤器 ， 并做好定期 检查工作 ， 及时清洗或更换滤芯 ， 必要的时候可加设 中间油箱， 以确保油液的清洁度； ④定期检查并更换 液压油 ， 一般情 况下 ， 液压油 的污染度不能超过 2 0 ／ l 7 ， 而油液的固体污染度也不可 以高于 1 9 ／ 1 6 。 3 减少液压系统的冲击和振动通常情况下 为了减轻系统的冲击 和振动 ， 以降低渗漏的可能性 ， 采取以下措施 ①在允许的范围内， 延长闸阀门开 、 关 以及运动部件变向的时间 ； ②适 当加大油管的直径、 缩短其长度， 对于油管的选择尽量使用软管， 以增加 系统的弹性； ③尽量减少油管接头处的使用次数， 接 头处尽量使用焊接的方式进行连接； ④各液压元件在 未得到船闸管理所主管部门的同意之前， 任何人都不 允许私 自调节或者是拆换 ， 从而保证系统各元件的匹 配性和系统的工作精度， 减少系统的冲击和振动。 4 目前液压系统密封件的材料及发展 密封的主要作用是防止泄露 ， 而作为密封件的材 料， 必须要满足密封功能的要求。由于被密封的工作 介质和设备工作条件的差异 ， 密封件材料也就具备 了 不同的适应性。目前常用的密封材料主要有橡胶密 封材料、 合成树脂密封材料以及金属密封材料三种 ， 而每一种材料又可 以根据不同的材料的使用温度和 主要特性进行再次细化。 随着科学技术的发展 ， 更多化学物质的特殊性质 被重视并利用起来 ， 相信在未来 ， 会有更多的材料被 运用到液压系统的密封件 当中， 而液压油的防污问题 也会随着这些新材料的发现而得到切实的解决。 5 结论 船闸液压系统防渗漏的问题在短期之内都将是 一 个值得探讨研究的课题， 更全面的去发现液压系统 渗漏的原因并找到行之有效 的改善措施是船闸养护 技术人员的职责。 参考文献 [ 1 ] 邱国庆． 液压技术与应用[ M] ． 北京 人民邮电出版社， 2 0 0 6 ． [ 2 ] 蒋秀珍． 机械学基础 第三版 [ M ] ． 北京 科学出版社， 2 0 1 0 ． [ 3 ] 章宏甲， 黄谊， 王积伟． 液压与气压传动[ M] ． 北京 机械工业 出版社 ， 2 0 0 0 ． [ 4 ] 颜容庆， 李白 光， 贺尚红． 现代工程机械液压与液力系统[ M ] ． 北 京 人 民交通 出版社 ， 2 0 0 1 ．