液压缸使用维修

液压缸使用维修技术4.2液压缸的安装与维护4.2.1液压缸安装的注意事项在将液压缸安装到系统之前，应将液压缸标牌上的参数与订货时的参数进行比较。液压缸的基座必须有足够的刚度，否则加压时缸筒成弓形向上翘，使活塞杆弯曲。缸的轴向两端不能固定死。由于缸内受液压力和热膨胀等因素的作用，有轴向伸缩。若缸两端固定死，将导致缸各部分变形。拆装液压缸时，严禁用锤敲打缸筒和活塞表面，如缸孔和活塞表面有损伤，不允许用砂纸打磨，要用细油石精心研磨。导向套与活塞杆间隙要符合要求。液压缸及周围环境应清洁。油箱要保证密封，防止污染。管路和油箱应清理，防止有脱落的氧化铁皮及其他杂物。清洗要用无绒布或专用纸。不能使用麻线和粘结剂做密封材料。液压油按设计要求，注意油温和油压的变化。空载时，拧开排气螺栓进行排气。拆装液压缸时，严防损伤活塞杆顶端的螺纹、缸口螺纹和活塞杆表面。更应注意，不能硬性将活塞从缸筒中打出。4.2.2液压缸检查与维护1密封件的检查与维护活塞密封是防止液压缸内泄的主要元件。对于唇形密封件应重点检查唇边有无伤痕和磨损情况，对于组合密封应重点检查密封面的磨损量，然后判定密封件的是否可使用。另外还需检查活塞与活塞杆间静密封圈有无挤伤情况。活塞杆密封应重点检查密封件和支承环的磨损情况。一旦发现密封件和导向支承环存在缺陷，应根据被修液压缸密封件的结构形式，选用相同结构形式和适宜材质的密封件进行更换，这样能最大限度地降低密封件与密封表面之间的油膜厚度，减少密封件的泄漏量。2缸筒检查与维护液压缸缸筒内表面与活塞密封是引起液压缸内泄的主要因素，如果缸筒内产生纵向拉痕，即使更换新的活塞密封，也不能有效地排除故障，缸筒内表面主要检查尺寸公差和形位公差是否满足技术要求，有无纵向拉痕，并测量纵向拉痕的深度，以便采取相应的解决方法。缸筒存在微量变形和浅状拉痕时采用强力珩磨工艺修复缸筒。强力珩磨工艺可修复比原公差超差2.5倍以内的缸筒。它通过强力珩磨机对尺寸或形状误差超差的部位进行珩磨，使缸筒整体尺寸、形状公差和粗糙度满足技术要求。缸筒内表面磨损严重，存在较深纵向拉痕时按照实物进行测绘，由专业生产厂按缸筒制造工艺重新生产进行更换。也可运用TS311减磨修补剂修复缸筒。TS311减磨修补剂主要用于对磨损、滑伤金属零件的修复。修复过程中，用合金刮刀在滑伤表面剃出1mm以上深度的沟槽，然后用丙酮清洗沟槽表面，用缸筒内径仿形板将调好的TS311减磨修补剂敷涂于打磨好的表面上，用力刮平，确保压实，并高于缸筒内表面，待固化后，进行打磨留出精加工余量，最后通过研磨使缸筒整体尺寸、形状公差和粗糙度达到要求。但这种修复缸的寿命及可靠性都不高。3活塞杆、导向套的检查与维护活塞杆与导向套间相对运动副是引起外漏的主要因素，如果活塞杆表面镀铬层因磨损而剥落或产生纵向拉痕时，将直接导致密封件的失效。因此，应重点检查活塞杆表面粗糙度和形位公差是否满足技术要求，如果活塞杆弯曲应校直达到要求或按实物进行测绘，由专业生产厂进行制造。如果活塞杆表面镀层磨损、滑伤、局部剥落可采取磨去镀层，重新镀铬表面加工处理工艺。4缓冲阀的检查与维护对于阀缓冲液压缸，应重点检查缓冲阀阀芯与阀座磨损情况。一旦发现磨损量加大、密封失效，应进行更换。也可运用磨料进行阀芯与阀座配磨方法进行修复。4.2.4提高液压缸的寿命的途径1在使用方面，应增加防止污染物侵入的措施应采取有效措施控制污染物的侵入，如在油箱呼吸孔增装高效能的空气滤清器、新油必须过滤等外，还必须提高液压缸自身的抗污染能力。污染严重的环境下更要注意，如井下用液压缸应采用氟橡胶(FRM)和丁腈橡胶(NBR)防尘圈，地面机械液压缸应采用丁腈橡胶防尘圈；自卸车、工程机械、工作平台及其它设备的液压缸的进油口处增加过滤装置，而为了减少进油阻力，应尽量提高(增大)其过流面积，这样可有效地减少来自系统的颗粒污染。2设计方面，改进密封采用组合式密封和混合密封相结合的密封形式(结构)，如在EQ3092自卸车液压缸中，活塞的密封形式改为图4-7，液压缸的寿命将显著延长。图4-7活塞的密封形式1．耐磨环(导向环)2．滑环式密封圈：3．“O”形圈耐磨环和滑环的材质一般为聚四氟乙烯+石墨，因纯聚四氟乙烯容易产生塑性蠕变，仅适用于低压、低耐磨性的工况。如果所用的密封圈为加石墨填充剂后形成的复合材料，性能可得到有效的改善，抵御塑性蠕变的能力提高2～3倍，由负荷作用引起的初始变形降低30～60％：刚性提高2～3倍：受热尺寸稳定性增加2倍，硬度增大l0～15％。图4-7中“O”形圈的弹性力使密封滑环紧贴密封表面，产生密封压力实现密封。当内部液压压力增大时，会使“O”形圈进一步变形挤压滑环，从而增大密封压力，提高密封性能。该结构具有摩擦系数低、耐磨性好，并有自动补偿磨损和能吸收油缸内的硬质颗粒的特点，而且能够完全密封。如果活塞杆的密封采用“O”形圈+Yx形密封圈混合，如图4-8。图4-8“O”形圈+Yx形密封圈混合1．缸体2．导向套3．活塞杆为了防止在Yx形密封和“O”形圈之间造成内压，应在其中间加工1～5.1的放气孔。使用经验表明，当活塞杆退回时，存在于两密封件问的“漏油”(低压使用的油膜积聚)均被带回缸体内，没有漏液通过小孔流出。采用该结构，不管液压缸处于何工况，活塞杆的油膜都能控制在最小的程度。“O”形圈的压缩量(动密封)一般控制在其截面尺寸的10％左右。3配件的选择方面密封件的材质、形状、压缩量对液压缸的使用寿命、工作效率影响很大，除要求有可靠的密封外，还应有较长的使用寿命和少的摩擦损失。目前全国密封件生产厂家很多，选择质量可靠稳定的优质密封件也是至关重要的。4．制造加工方面活塞杆表面镀铬后，应将镀后抛光改为镀后磨光的方法。这虽然需要增加磨前的镀层厚度(一般直径方向增加0.02左右)，但能很好的清除镀铬缺陷，而且考验了镀层的结合力。另外，由于磨削表面的微观不平，波谷可贮存润滑油，既提高耐磨，又可延长使用寿命。如套筒缸产品，采用镀后抛光和镀后磨光的使用寿命就有很大的差距，特别是大批量生产更明显。严格清理机械构件的飞边、毛刺，特别是密封沟槽处的棱边，微小金属毛刺，严格组装前清洗。缸体内孔的光整加工采用滚压，能显著地提高缸体表面的疲劳强度和抗应力腐蚀性能。摩擦副表面的粗糙度一般控制在Ra0.4～0.8之间。4.2.5液压缸气蚀的预防对液压缸进行维修时，可以看到液压缸内壁、活塞或活塞杆表面有一些蜂窝状的孔穴，这都是气蚀所致。对液压缸的气蚀作针对性的预防。是十分必要的。1．产生气蚀的主要原因1)气蚀的实质。随着压力的逐渐升高，油液中的气体会变成气泡，当压力升高到某一极限值时，这些气泡在高压的作用下就会发生破裂，从而将高温、高压的气体迅速作用到零件的表面上，导致液压缸产生气蚀，造成零件的腐蚀性损坏。2)液压油质量不合格导致气蚀。保证液压油的质量，是防止产生气蚀的一个重要因素。如果油液的抗泡沫性差，就很容易产生泡沫，从而导致气蚀的发生。其次，油液压力的变化频率过快、过高，也将直接造成气泡的形成，加速气泡的破裂速度。试验证明，压力变化频率高的部位出现气蚀的速度就会加快。如液压缸进、回油口处等，由于压力变化的频率相对较高，气蚀的程度也相对高于其他部位。除此之外，油液过热也会增加气蚀发生的机率。3)制造及维修不当导致气蚀。由于在装配或维修时未注意使液压系统充分排气，从而导致系统中存在气体，在高温、高压的作用下即可产生气蚀。4)冷却液质量有问题导致气蚀。当冷却液中含有腐蚀介质，如各种酸根离子、氧化剂等，则易发生化学、电化学腐蚀等，在它们的联合作用下，也会加快气蚀的速度；若冷却系统维护得好，可预防气蚀的发生。例如冷却系统散热器的压力盖，如果维护得好，就可以使散热器的冷却液压力始终高于蒸气压力，从而防止气蚀的产生。2．预防气蚀的措施1)严把液压油选用关。严格按照用油标准选用液压油。选用质量好的液压油，可以有效地防止液压系统在工作过程中出现气泡。在选用油液时，应根据不同地区的最低气温进行选择，并按油尺标准加注液压油，同时还应保持液压系统的清洁(加注液压油时，应防止将水分和其他杂质带入)，经常检查液压油的油质、油位和油色。如果发现液压油中出现水泡、泡沫。或油液变成乳白色时，应认真地查找油液中空气的来源，并及时加以消除。2)防止油温过高，减少液压冲击。合理设计散热系统、防止油温过高是保持液压油油温正常的关键。应使系统的温度保持在合适的范围内，以降低气泡破裂时释放的能量。在不影响冷却液正常循环的同时，可以适当地添加一定量地防腐添加剂来抑制锈蚀。在操纵液压系统时，要力求平稳，不宜过快、过猛，尽量减轻液压油对液压元件的冲击。3)保持各液压元件结合面的正常间隙。在制造或修理液压缸的主要零件(如缸体、活塞杆等)时，应按照装配尺寸的公差下限值进行装配，这样可以很好地减少气蚀现象的发生。如果液压元件已经出现气蚀现象，则只能采用金相砂纸抛光技术除去气蚀的麻点和表面积炭，切不可用一般的细砂纸进行打磨处理。4)维修时要注意排气。液压缸在维修后，应使液压系统平稳地运转一定的时间，以使液压系统中的液压油得到充分循环；必要时，可将液压缸进油管(或回油管)拆开。使液压油溢出，以达到单只液压缸排气的效果。4.3液压缸常见故障分析与排除在液压缸运行故障的众多原因中，安装、使用和维护不当是造成其故障的重要原因。4.3.1液压缸动作不良1液压缸不能动作１)执行运动部件的阻力太大。排除方法：排除执行机构中存在的卡死、楔紧等问题；改善运动部件导与润滑状态。２）进油口油液压力太低，达不到规定值。排除方法：检查有关油路系统的泄漏情况并排除泄漏；检查活塞与活塞杆处密封圈有无损坏、老化、松脱等现象；检查液压泵、压力阀是否有故障。３）油液未进入液压缸。排除方法：检查油管、油路、特别是软管接头是否已被堵塞，应依次检查从缸到泵的有关油路并排除堵塞；检查溢流阀的锥阀与阀座间的密封是否良好；检查电磁阀弹簧是否损坏或电磁铁线圈是否烧坏；油路是否切换不灵敏。４）液压缸本身滑动部件的配合过紧，密封磨擦力过大。排除方法：活塞杆与导向套之间应选用Ｈ８／ｆ８配合；检查密封圈的尺寸是否严格按标准加工；如采用的是Ｖ形密封圈，应将密封磨擦力调整到适中程度。５）由于设计和制造不当，当活塞行至终点后回程时，压力油作用在活塞的有效工作面积过小。排除方法：改进设计、重新制造。６）活塞杆承受的横向载荷过大，特别别劲或拉缸、咬死。排除方法：安装液压缸时，应保证缸的轴线位置与运动方向一致；使液压缸承受的负载尽量通过缸轴线，避免产生偏心现象；长液压缸水平旋转时，活塞杆因自重产生挠度，使导向套、活塞产生偏载，导致缸盖密封损坏、漏油，活塞睡眠症缸筒内，对此可采取如下措施：加大活塞计划调节活塞外圆加工成鼓凸形，使活塞能自位，改善受力状况，以减少和避免拉缸；活塞与活塞杆的连接采用球形接头。７）液压缸的背压太大。排除方法：减少背压。其中液压缸不能动作的重要原因是，进油口油液压力太低，即工作压力不足。造成液压系统工作压力不足的原因，主要是液压泵、驱动电机和调压阀有故障，其他原因还有：滤油器堵塞、油路通径过小、油液粘度过高或过低；油液中进入过量空气；污染严重；管路接错；压力表损坏等。2动作不灵敏（有阻滞现象）液压缸动作不灵敏不同于液压缸的爬行现象。此现象是指，液压缸动作的指令发出后液压缸不能立即动作，须短暂的时间后才能动作，或时而能动时而又停止不动，表现出运行很不规则。此故障的原因及排除方法主要有：１）液压缸内有空气。排除方法：通过排气阀排气。检查活塞杆往复运动部位的密封圈处有无吸入空气，如有，则更换密封圈。２）液压泵运转有不规则现象，泵转动有阻滞或有轻度咬死现象。排除方法：根据液压泵的类型，按其故障形成的原因，分别加以解决，具体方法，请参看有关资料。３）带缓冲装置的液压缸反向起动时，常出现活塞暂时停止或逆退现象。排除方法：单向阀的孔口太小，使进入缓冲腔的油量太少，甚至出现真空，因此在缓冲柱塞离开端盖的瞬间会出现上述故障现象。对此，应加大单向阀的孔口。４）活塞运动速度高时，单向阀的钢球跟随油流流动，以致堵塞阀孔，液