液壓支架液壓系統(tǒng)泄漏原因及對(duì)策
作者：佚名
2010-07-05 11:16
來源：不詳
1前言
液壓支架是一種廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化礦山采煤的關(guān)鍵設(shè)備。其液壓系統(tǒng)是以乳化液泵站所提供的高壓乳化液作為動(dòng)力，主要由立柱、千斤頂、液壓閥(多路換向閥、液控單向閥、安全閥等)及其它液壓附件組成。
泄漏是目前液壓支架液壓系統(tǒng)普遍存在的現(xiàn)象，主要是由于液體在液壓元件和管路中流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生壓力差及各元件存在間隙等，引起泄漏。另外，礦井內(nèi)惡劣工況條件也會(huì)對(duì)液壓支架的密封產(chǎn)生一定的影響。液壓系統(tǒng)一旦泄漏，將會(huì)造成液壓支架動(dòng)作不靈敏，影響生產(chǎn)效率，嚴(yán)重時(shí)造成支架癱瘓，影響安全，甚至產(chǎn)生嚴(yán)重后果。下面針對(duì)液壓支架的液壓系統(tǒng)泄漏原因進(jìn)行分析并提出防治對(duì)策。
2泄漏的分類
液壓系統(tǒng)的泄漏按泄漏部位分主要有2種:即固定密封處泄漏和運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)密封處泄漏的部位主要包括活塞桿部位、液壓閥閥桿部位。從油液泄漏的形式上可分為外泄漏和內(nèi)泄漏。外泄漏主要是指乳化液體從系統(tǒng)泄漏到環(huán)境中;內(nèi)泄漏是指由于高低壓側(cè)壓力差存在以及密封件失效等原因，使乳化液在系統(tǒng)內(nèi)部由高壓側(cè)流向低壓側(cè)。
3影響泄漏的原因
3.1設(shè)計(jì)因素
(1)密封件的選擇
液壓系統(tǒng)的可靠性，在很大程度上取決于液壓系統(tǒng)密封的設(shè)計(jì)和密封件的選擇，由于設(shè)計(jì)中密封結(jié)構(gòu)選用不合理，密封件的選用不合乎規(guī)范，在設(shè)計(jì)中沒有考慮到乳化液與密封材料的相容形式、負(fù)載情況、極限壓力、工作速度大小、環(huán)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(tǒng)泄漏。另外，由于在液壓支架的使用環(huán)境中具有煤塵和雜質(zhì)，所以在設(shè)計(jì)中要選用合適的防塵密封，避免塵埃等污物進(jìn)人系統(tǒng)破壞密封、污染油液，從而產(chǎn)生泄漏。
(2)其他設(shè)計(jì)原因
設(shè)計(jì)中考慮到運(yùn)動(dòng)表面的幾何精度和粗糙度不夠全面，以及在設(shè)計(jì)中沒有進(jìn)行連接部位強(qiáng)度校核等，這些都會(huì)在液壓系統(tǒng)工作中引起泄漏。
3.2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(yán)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:液壓缸的活塞半徑、密封槽深度或?qū)挾?、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(diǎn)、鍍鉻層脫落等，密封件就會(huì)有變形、劃傷、壓死或壓不實(shí)等現(xiàn)象發(fā)生，使其失去密封功能。將使零件本身具有先天性的滲漏點(diǎn)，在裝配后或使用過程中發(fā)生泄漏。
(2)裝配因素
液壓元件在裝配中應(yīng)杜絕野蠻操作，如果過度用力將使零件產(chǎn)生變形，特別是用銅棒等硬物敲擊缸體、密封法蘭等;裝配前應(yīng)對(duì)零件進(jìn)行仔細(xì)檢查，裝配時(shí)應(yīng)將零件蘸少許液壓油，輕輕壓人，清洗時(shí)應(yīng)用柴油，特別是密封圈、防塵圈、0形圈等橡膠元件，如果用汽油則使其易老化失去原有彈性和密封機(jī)能。
3.3油液污染及零部件的損傷
(1)氣體污染
在液壓系統(tǒng)的高壓下，乳化液中會(huì)溶解較多氣體，在乳化液中形成氣泡。如果液壓支架在工作過程中在極短的時(shí)間內(nèi)，壓力在高低壓之間迅速變換就會(huì)使氣泡在高壓側(cè)產(chǎn)生高溫，在低壓側(cè)產(chǎn)生爆裂，如果液壓系統(tǒng)的元件表面有凹點(diǎn)和損傷時(shí)，乳化液就會(huì)高速?zèng)_向元件表面加速表面的磨損，引起泄漏。
(2)顆粒污染
井下采煤過程使液壓支架的工作環(huán)境存在大量粉塵、煤灰等固體顆粒。立柱、千斤頂作為液壓支架液壓系統(tǒng)的主要執(zhí)行元件，由于工作過程中活塞桿裸露在外直接和環(huán)境相接觸，雖然在導(dǎo)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(tǒng)，加速密封件和活塞桿等的劃傷和磨損，從而引起泄漏。
(3)水污染
由于工作環(huán)境潮濕、乳化液配比不合格或乳化液的破乳等原因使水進(jìn)人液壓系統(tǒng)，從而使乳化液失去其防銹性能和潤(rùn)滑性能，加速部件的磨損和銹蝕，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(zhǎng)時(shí)間的使用發(fā)生老化、龜裂、損傷等引起系統(tǒng)泄漏。如果零件在工作過程中受撞而受傷，會(huì)劃傷密封元件，從而造成泄漏。
4泄漏主要防治對(duì)策
造成液壓支架液壓系統(tǒng)的泄漏因素是多方面的，以現(xiàn)有的技術(shù)和材料，要想從根本上消除液壓系統(tǒng)的泄漏是很難做到的。只能從影響液壓系統(tǒng)泄漏因素出發(fā)，采取合理的措施盡量減少液壓系統(tǒng)泄漏。
首先，密封件的選擇是非常重要的，如果不在最初全面考慮泄漏的影響因素，將會(huì)給以后的生產(chǎn)帶來無法估量的損失。另外，在設(shè)計(jì)和加工環(huán)節(jié)中要充分考慮影響泄漏的重要因素:密封溝槽的設(shè)計(jì)和加工。選擇正確的裝配和修理方法，借鑒以往的經(jīng)驗(yàn)，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(rùn)滑脂。在液壓油的污染控制上，要從污染的源頭人手，加強(qiáng)污染源的控制，還要采取有效的過濾措施和定期的乳化液質(zhì)量檢查。為有效地切斷外界因素(塵埃、顆粒、水等)對(duì)液壓系統(tǒng)的污染，可加一些防護(hù)措施?？傊孤┑姆乐我嫒耸?，綜合考慮才能做到行之有效。
參考文獻(xiàn):
[1]王國(guó)法，等.液壓支架技術(shù)[ M].北京:煤炭工業(yè)出版社，1999.
[2]秘光國(guó)，等.液壓系統(tǒng)故障診斷與排除【M].北京:海洋出版社， 1992.
[3]夏志新，等，液壓系統(tǒng)污染控制fM].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1992.
液壓支架是一種廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化礦山采煤的關(guān)鍵設(shè)備。其液壓系統(tǒng)是以乳化液泵站所提供的高壓乳化液作為動(dòng)力，主要由立柱、千斤頂、液壓閥(多路換向閥、液控單向閥、安全閥等)及其它液壓附件組成。
泄漏是目前液壓支架液壓系統(tǒng)普遍存在的現(xiàn)象，主要是由于液體在液壓元件和管路中流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生壓力差及各元件存在間隙等，引起泄漏。另外，礦井內(nèi)惡劣工況條件也會(huì)對(duì)液壓支架的密封產(chǎn)生一定的影響。液壓系統(tǒng)一旦泄漏，將會(huì)造成液壓支架動(dòng)作不靈敏，影響生產(chǎn)效率，嚴(yán)重時(shí)造成支架癱瘓，影響安全，甚至產(chǎn)生嚴(yán)重后果。下面針對(duì)液壓支架的液壓系統(tǒng)泄漏原因進(jìn)行分析并提出防治對(duì)策。
2泄漏的分類
液壓系統(tǒng)的泄漏按泄漏部位分主要有2種:即固定密封處泄漏和運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)密封處泄漏的部位主要包括活塞桿部位、液壓閥閥桿部位。從油液泄漏的形式上可分為外泄漏和內(nèi)泄漏。外泄漏主要是指乳化液體從系統(tǒng)泄漏到環(huán)境中;內(nèi)泄漏是指由于高低壓側(cè)壓力差存在以及密封件失效等原因，使乳化液在系統(tǒng)內(nèi)部由高壓側(cè)流向低壓側(cè)。
3影響泄漏的原因
3.1設(shè)計(jì)因素
(1)密封件的選擇
液壓系統(tǒng)的可靠性，在很大程度上取決于液壓系統(tǒng)密封的設(shè)計(jì)和密封件的選擇，由于設(shè)計(jì)中密封結(jié)構(gòu)選用不合理，密封件的選用不合乎規(guī)范，在設(shè)計(jì)中沒有考慮到乳化液與密封材料的相容形式、負(fù)載情況、極限壓力、工作速度大小、環(huán)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(tǒng)泄漏。另外，由于在液壓支架的使用環(huán)境中具有煤塵和雜質(zhì)，所以在設(shè)計(jì)中要選用合適的防塵密封，避免塵埃等污物進(jìn)人系統(tǒng)破壞密封、污染油液，從而產(chǎn)生泄漏。
(2)其他設(shè)計(jì)原因
設(shè)計(jì)中考慮到運(yùn)動(dòng)表面的幾何精度和粗糙度不夠全面，以及在設(shè)計(jì)中沒有進(jìn)行連接部位強(qiáng)度校核等，這些都會(huì)在液壓系統(tǒng)工作中引起泄漏。
3.2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(yán)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:液壓缸的活塞半徑、密封槽深度或?qū)挾?、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(diǎn)、鍍鉻層脫落等，密封件就會(huì)有變形、劃傷、壓死或壓不實(shí)等現(xiàn)象發(fā)生，使其失去密封功能。將使零件本身具有先天性的滲漏點(diǎn)，在裝配后或使用過程中發(fā)生泄漏。
(2)裝配因素
液壓元件在裝配中應(yīng)杜絕野蠻操作，如果過度用力將使零件產(chǎn)生變形，特別是用銅棒等硬物敲擊缸體、密封法蘭等;裝配前應(yīng)對(duì)零件進(jìn)行仔細(xì)檢查，裝配時(shí)應(yīng)將零件蘸少許液壓油，輕輕壓人，清洗時(shí)應(yīng)用柴油，特別是密封圈、防塵圈、0形圈等橡膠元件，如果用汽油則使其易老化失去原有彈性和密封機(jī)能。
3.3油液污染及零部件的損傷
(1)氣體污染
在液壓系統(tǒng)的高壓下，乳化液中會(huì)溶解較多氣體，在乳化液中形成氣泡。如果液壓支架在工作過程中在極短的時(shí)間內(nèi)，壓力在高低壓之間迅速變換就會(huì)使氣泡在高壓側(cè)產(chǎn)生高溫，在低壓側(cè)產(chǎn)生爆裂，如果液壓系統(tǒng)的元件表面有凹點(diǎn)和損傷時(shí)，乳化液就會(huì)高速?zèng)_向元件表面加速表面的磨損，引起泄漏。
(2)顆粒污染
井下采煤過程使液壓支架的工作環(huán)境存在大量粉塵、煤灰等固體顆粒。立柱、千斤頂作為液壓支架液壓系統(tǒng)的主要執(zhí)行元件，由于工作過程中活塞桿裸露在外直接和環(huán)境相接觸，雖然在導(dǎo)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(tǒng)，加速密封件和活塞桿等的劃傷和磨損，從而引起泄漏。
(3)水污染
由于工作環(huán)境潮濕、乳化液配比不合格或乳化液的破乳等原因使水進(jìn)人液壓系統(tǒng)，從而使乳化液失去其防銹性能和潤(rùn)滑性能，加速部件的磨損和銹蝕，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(zhǎng)時(shí)間的使用發(fā)生老化、龜裂、損傷等引起系統(tǒng)泄漏。如果零件在工作過程中受撞而受傷，會(huì)劃傷密封元件，從而造成泄漏。
4泄漏主要防治對(duì)策
造成液壓支架液壓系統(tǒng)的泄漏因素是多方面的，以現(xiàn)有的技術(shù)和材料，要想從根本上消除液壓系統(tǒng)的泄漏是很難做到的。只能從影響液壓系統(tǒng)泄漏因素出發(fā)，采取合理的措施盡量減少液壓系統(tǒng)泄漏。
首先，密封件的選擇是非常重要的，如果不在最初全面考慮泄漏的影響因素，將會(huì)給以后的生產(chǎn)帶來無法估量的損失。另外，在設(shè)計(jì)和加工環(huán)節(jié)中要充分考慮影響泄漏的重要因素:密封溝槽的設(shè)計(jì)和加工。選擇正確的裝配和修理方法，借鑒以往的經(jīng)驗(yàn)，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(rùn)滑脂。在液壓油的污染控制上，要從污染的源頭人手，加強(qiáng)污染源的控制，還要采取有效的過濾措施和定期的乳化液質(zhì)量檢查。為有效地切斷外界因素(塵埃、顆粒、水等)對(duì)液壓系統(tǒng)的污染，可加一些防護(hù)措施?？傊孤┑姆乐我嫒耸?，綜合考慮才能做到行之有效。
參考文獻(xiàn):
[1]王國(guó)法，等.液壓支架技術(shù)[ M].北京:煤炭工業(yè)出版社，1999.
[2]秘光國(guó)，等.液壓系統(tǒng)故障診斷與排除【M].北京:海洋出版社， 1992.
[3]夏志新，等，液壓系統(tǒng)污染控制fM].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1992.
