淺談工程機械液壓系統的泄漏原因及對策
2015-06-04
一、前言
泄漏是目前液壓機械普遍存在的故障現象，尤其是在工程機械液壓系統中更為嚴重，主要是由于液體在液壓元件和管路中流動時產生壓力差及各元件存在間隙等引起泄漏。另外，惡劣工況條件也會對工程機械的密封產生一定的影響。液壓系統一旦發生泄漏，將會引起系統壓力建立不起來，液壓油泄漏還會造成環境污染，影響生產甚至產生無法估計的嚴重后果。下面針對一些影響工程機械液壓系統泄漏的因素來簡單的談一下其泄漏原因及對策。
二、泄漏的分類：
工程機械液壓系統的泄漏主要有兩種，固定密封處泄漏和運動密封處泄漏，固定密封處泄漏的部位主要包括缸底、各管接頭的連接處等，運動密封處主要包括油缸活塞桿部位、多路閥閥桿等部位。從油液的泄漏上也可分為外泄漏和內泄漏，外泄漏主要是指液壓油從系統泄漏到環境中，內泄漏是指由于高低壓側的壓力差的存在以及密封件失效等原因，使液壓油在系統內部由高壓側流向低壓側。
三、影響泄漏的原因：
（一）設計因素：
（１）密封件的選擇
液壓系統的可*性，在很大程度上取決于液壓系統密封的設計和密封件的選擇，由于設計中密封結構選用不合理，密封件的選用不合乎規范，在設計中沒有考慮到液壓油與密封材料的相容型式、負載情況、極限壓力、工作速度大小、環境溫度的變化等。這些都在不同程度上直接或間接造成液壓系統泄漏。另外，由于工程機械的使用環境中具有塵埃和雜質，所以在設計中要選用合適的防塵密封，避免塵埃等污物進入系統破壞密封、污染油液，從而產生泄漏。
（２）其他設計原因
設計中考慮到運動表面的幾何精度和粗糙度不夠全面以及在設計中沒有進行連接部位的強度校核等，這些都會在機械的工作中引起泄漏。
（二）制造和裝配因素
（１）制造因素：
所有的液壓元件及密封部件都有嚴格的尺寸公差、表面處理、表面光潔度及形位公差等要求。如果在制造過程中超差，例如：油缸的活塞半徑、密封槽深度或寬度、裝密封圈的孔尺寸超差或因加工問題而造成失圓、本身有毛刺或有洼點、鍍鉻脫落等，密封件就會有變形、劃傷、壓死或壓不實等現象發生使其失去密封功能。將使零件本身具有先天性的滲漏點，在裝配后或使用過程中發生滲漏。
（２）裝配因素：
液壓元件在裝配中應杜絕野蠻操作，如果過度用力將使零件產生變形，特別是用銅棒等敲打缸體、密封法蘭等；裝配前應對零件進行仔細檢查，裝配時應將零件蘸少許液壓油，輕輕壓入，清洗時應用柴油，特別是密封圈、防塵圈、Ｏ形圈等橡膠元件，如果用汽油則使其易老化失去原有彈性，從而失去密封機能。
（三）油液污染及零部件的損傷
（１）氣體污染
在大氣壓下，液壓油中可溶解１０％左右的空氣，在液壓系統的高壓下，在油液中會溶解更多的空氣或氣體。空氣在油液中形成氣泡，如果液壓支架在工作過程中在極短的時間內，壓力在高低壓之間迅速變換就會使氣泡在高壓側產生高溫在低壓側發生爆裂，如果液壓系統的元件表面有凹點和損傷時，液壓油就會高速沖向元件表面加速表面的磨損，引起泄漏。
（２）顆粒污染
液壓油缸作為一些工程機械液壓系統的主要執行元件，由于工作過程中活塞桿裸露在外直接和環境相接觸，雖然在導向套上裝有防塵圈及密封件等，但也難免將塵埃、污物帶入液壓系統，加速密封件和活塞桿等的劃傷和磨損，從而引起泄漏，顆粒污染為液壓元件損壞最快的因素之一。
（３）水污染
由于工作環境潮濕等因素的影響，可能會使水進入液壓系統，水會與液壓油反應，形成酸性物質和油泥，降低液壓油的潤滑性能，加速部件的磨損，水還會造成控制閥的閥桿發生粘結，使控制閥操縱困難劃傷密封件，造成泄漏。
（４）零件損傷
密封件是由耐油橡膠等材料制成，由于長時間的使用發生老化、龜裂、損傷等都會引起系統泄漏。如果零件在工作過程中受碰撞而損傷，會劃傷密封元件，從而造成泄漏。
四、泄漏主要防治對策
造成工程機械液壓系統的泄漏的因素是多方面綜合影響的結果，以現有的技術和材料，要想從根本上消除液壓系統的泄漏是很難做到的。只有從以上影響液壓系統泄漏因素出發，采取合理的措施盡量減少液壓系統泄漏。在設計和加工環節中要充分考慮影響泄漏的重要因素密封溝槽的設計和加工。另外，密封件的選擇也是非常重要的，如果不在最初全面考慮泄漏的影響因素，將會給以后的生產中帶來無法估量的損失。選擇正確的裝配和修理方法，借鑒以往的經驗。如，在密封圈的裝配中盡量采用專用工具、并且在密封圈上涂一些潤滑脂。在液壓油的污染控制上，要從污染的源頭入手，加強污染源的控制，還要采取有效的過濾措施和定期的油液質量檢查。為有效的切斷外界因素（水、塵埃、顆粒等）對液壓油缸的污染，可加一些防護措施等。總之，泄漏的防治要全面入手，綜合考慮才能做到行之有效。
泄漏是目前液壓機械普遍存在的故障現象，尤其是在工程機械液壓系統中更為嚴重，主要是由于液體在液壓元件和管路中流動時產生壓力差及各元件存在間隙等引起泄漏。另外，惡劣工況條件也會對工程機械的密封產生一定的影響。液壓系統一旦發生泄漏，將會引起系統壓力建立不起來，液壓油泄漏還會造成環境污染，影響生產甚至產生無法估計的嚴重后果。下面針對一些影響工程機械液壓系統泄漏的因素來簡單的談一下其泄漏原因及對策。
二、泄漏的分類：
工程機械液壓系統的泄漏主要有兩種，固定密封處泄漏和運動密封處泄漏，固定密封處泄漏的部位主要包括缸底、各管接頭的連接處等，運動密封處主要包括油缸活塞桿部位、多路閥閥桿等部位。從油液的泄漏上也可分為外泄漏和內泄漏，外泄漏主要是指液壓油從系統泄漏到環境中，內泄漏是指由于高低壓側的壓力差的存在以及密封件失效等原因，使液壓油在系統內部由高壓側流向低壓側。
三、影響泄漏的原因：
（一）設計因素：
（１）密封件的選擇
液壓系統的可*性，在很大程度上取決于液壓系統密封的設計和密封件的選擇，由于設計中密封結構選用不合理，密封件的選用不合乎規范，在設計中沒有考慮到液壓油與密封材料的相容型式、負載情況、極限壓力、工作速度大小、環境溫度的變化等。這些都在不同程度上直接或間接造成液壓系統泄漏。另外，由于工程機械的使用環境中具有塵埃和雜質，所以在設計中要選用合適的防塵密封，避免塵埃等污物進入系統破壞密封、污染油液，從而產生泄漏。
（２）其他設計原因
設計中考慮到運動表面的幾何精度和粗糙度不夠全面以及在設計中沒有進行連接部位的強度校核等，這些都會在機械的工作中引起泄漏。
（二）制造和裝配因素
（１）制造因素：
所有的液壓元件及密封部件都有嚴格的尺寸公差、表面處理、表面光潔度及形位公差等要求。如果在制造過程中超差，例如：油缸的活塞半徑、密封槽深度或寬度、裝密封圈的孔尺寸超差或因加工問題而造成失圓、本身有毛刺或有洼點、鍍鉻脫落等，密封件就會有變形、劃傷、壓死或壓不實等現象發生使其失去密封功能。將使零件本身具有先天性的滲漏點，在裝配后或使用過程中發生滲漏。
（２）裝配因素：
液壓元件在裝配中應杜絕野蠻操作，如果過度用力將使零件產生變形，特別是用銅棒等敲打缸體、密封法蘭等；裝配前應對零件進行仔細檢查，裝配時應將零件蘸少許液壓油，輕輕壓入，清洗時應用柴油，特別是密封圈、防塵圈、Ｏ形圈等橡膠元件，如果用汽油則使其易老化失去原有彈性，從而失去密封機能。
（三）油液污染及零部件的損傷
（１）氣體污染
在大氣壓下，液壓油中可溶解１０％左右的空氣，在液壓系統的高壓下，在油液中會溶解更多的空氣或氣體。空氣在油液中形成氣泡，如果液壓支架在工作過程中在極短的時間內，壓力在高低壓之間迅速變換就會使氣泡在高壓側產生高溫在低壓側發生爆裂，如果液壓系統的元件表面有凹點和損傷時，液壓油就會高速沖向元件表面加速表面的磨損，引起泄漏。
（２）顆粒污染
液壓油缸作為一些工程機械液壓系統的主要執行元件，由于工作過程中活塞桿裸露在外直接和環境相接觸，雖然在導向套上裝有防塵圈及密封件等，但也難免將塵埃、污物帶入液壓系統，加速密封件和活塞桿等的劃傷和磨損，從而引起泄漏，顆粒污染為液壓元件損壞最快的因素之一。
（３）水污染
由于工作環境潮濕等因素的影響，可能會使水進入液壓系統，水會與液壓油反應，形成酸性物質和油泥，降低液壓油的潤滑性能，加速部件的磨損，水還會造成控制閥的閥桿發生粘結，使控制閥操縱困難劃傷密封件，造成泄漏。
（４）零件損傷
密封件是由耐油橡膠等材料制成，由于長時間的使用發生老化、龜裂、損傷等都會引起系統泄漏。如果零件在工作過程中受碰撞而損傷，會劃傷密封元件，從而造成泄漏。
四、泄漏主要防治對策
造成工程機械液壓系統的泄漏的因素是多方面綜合影響的結果，以現有的技術和材料，要想從根本上消除液壓系統的泄漏是很難做到的。只有從以上影響液壓系統泄漏因素出發，采取合理的措施盡量減少液壓系統泄漏。在設計和加工環節中要充分考慮影響泄漏的重要因素密封溝槽的設計和加工。另外，密封件的選擇也是非常重要的，如果不在最初全面考慮泄漏的影響因素，將會給以后的生產中帶來無法估量的損失。選擇正確的裝配和修理方法，借鑒以往的經驗。如，在密封圈的裝配中盡量采用專用工具、并且在密封圈上涂一些潤滑脂。在液壓油的污染控制上，要從污染的源頭入手，加強污染源的控制，還要采取有效的過濾措施和定期的油液質量檢查。為有效的切斷外界因素（水、塵埃、顆粒等）對液壓油缸的污染，可加一些防護措施等。總之，泄漏的防治要全面入手，綜合考慮才能做到行之有效。