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浅谈硫化机液压系统泄漏的原因及防治
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橡胶硫化机展厅
微波硫化机, 电热式硫化机, 平板硫化机, 硫化罐, ...
轮胎硫化是轮胎制造的最后一道工序,液压硫化机由于较彻底的解决了机械式硫化机很难保证轮胎的均匀性的弱点,具有生胎对中性好,合模平行精度高,运动快速平稳,控制系统先进,设备利用高等优点,在生产高等级子午线轮胎较机械式硫化机具有更大的优势,因此国内外轮胎厂家生产高等级子午线轮胎时普遍采用液压硫化机,使用比例也越来越高。

液压硫化机经常工作在潮湿、尘埃、高温,以及有一定腐蚀的环境中,要求其液压系统能够长期可靠地工作。而液压系统泄漏则会影响到整个系统工作的安全性及可靠性,造成油液浪费、污染周围环境、增加机器的停工时间、降低生产率、增加生产成本及造成产品污损或报废,因此,我们必须对液压硫化机液压系统的泄漏加以控制。

1 泄漏的种类

液压硫化机液压系统的泄漏部位主要分为两种:一是固定不动部位,如液压缸缸盖与缸筒的接合处的泄漏、油压法兰联接面处的泄漏;二是滑动部位,如液压缸活塞杆与缸盖导向套之间的泄漏。也可以分为内泄漏和外泄漏:内泄漏主要指油液在液压元件中从高压腔流向低压腔时泄漏;外泄漏主要指油液向液压元件的外面渗漏,具体表现为管路连接焊接处、管接头、密封件、元件接合面、壳体及系统自身原因而引起的油液泄漏。

2 泄漏的原因

液压硫化机液压系统的泄漏一般都是在使段时间后产生。主要原因有:

(1)油液遭到污染。污染物混入系统后会加速液压零件的磨损,堵塞液压元件的节流孔或节流缝隙。灰尘颗粒在液压缸内会加速密封件的损坏,导致缸筒内表面的拉伤,使泄漏增大。油液被污染的原因很多,从污染产生机理来看,主要分为2种:一是在制作、安装过程中潜伏在系统内部的污染物;二是在系统工作过程中产生的污染。显然,系统制作、安装过程中潜伏的污染物多为切屑、毛刺、型砂、涂料、磨料、焊渣、锈片和灰尘等固体颗粒,它们对系统的危害比较大,是造成油液污染的主要原因。

(2)密封件损坏或失效引起的泄漏。主要表现是密封件的材料或结构类型与使用条件不符;密封件几何精度不合格、加工质量低劣;密封件老化、磨损,寿命到期但未及时更换。另外,密封件安装不当也会引起油液的泄漏。

(3)元件结合面引起的泄漏。主要表现是密封的设计不合理,密封结构选用不当;密封沟槽的尺寸不合理,配合间隙超差;密封表面粗糙度和平面度误差过大,加工质量差,造成变形,使接合面不能全面接触;装配不细心,接合面有沙尘或因损伤而产生较大的塑性变形。

(4)管接头的泄漏。主要表现是选用管接头的类型与使用条件不符;管接头的结构设计不合理加工质量差;压力脉动引起管接头松动后未及时拧紧;管接头拧紧力矩过大或不够。

(5)壳体的泄漏。主要发生在铸件和焊接件的缺陷上,如液压管路焊接部位焊接厚度不够,焊接质量不过关,使泄漏点在液压系统的压力脉动或冲击振动的作用下逐渐扩大,导致油液泄漏。

(6)系统的自身泄漏。主要表现在:系统超压使用;未做到按规定对系统适时检查及处理;易损件寿命到期但未及时更换。

3 泄漏的防治

(1)防止油液污染

液压管道是液压硫化机液压系统的重要组成部分,也是工作量最大的现场施工项目,而管道安装又是较易受到污染的工作,因此,液压管道污染控制是防止油液污染的一个重要内容。管道焊接前应检查钢管内表面是否生锈,切口部位是否已倒角,毛刺是否已清除干净,检查合格后方可对管道进行焊接。为防止焊渣、氧化铁皮侵入系统,管道焊接应采用气体保护焊如氩弧焊。

管道安装前要清理出内部大的颗粒杂质,绝对禁止管内留有石块、破布等杂物。安装过程中若有较长时间的中断,须及时封好管口防止杂物侵入。管道安装完毕后,必须经过管道酸洗、系统冲洗后方可作为系统的一部分并入系统。系统冲洗分两步进行:首先将现场安装的管道连成回路,冲洗达到要求精度后,再将阀台、分流器等控制部件接入冲洗回路,达到要求精度后方为冲洗合格。绝对禁止管道在处理前就将系统连成回路,以防管内污染物侵入执行器、控制件。

系统酸洗、冲洗后,即可将所有元件、管道按要求连成工作回路。此过程要特别注意管接头保洁。连接完毕后,尽量避免拆卸,必要时要注意用干净的油纸包扎好,确保管接头、管口不受污染。

另外,液压站上泵的吸油口应安装粗滤器,且吸油口处应距油箱底部一定距离;每台液压硫化机总进油口处应安装高压精滤器,其过滤效果应符合系统的工作要求,防止污物堵塞而引起系统故障;液压油箱隔板上应加装过滤网,以除去回油过滤器未滤去的杂质。定期检查液压油,一旦发现油液变质、泡沫多、沉淀物多、油水分离等现象,应立即清洗系统并换油。新油加入油箱前应经过静置沉淀,过滤后方可加入。

(2)要正确装配密封圈,尽量减少导致动密封件的磨损、老化的因素

安装密封圈时应严格遵守厂家对密封件的安装说明,应注意保护密封圈不被零件的锐边、毛刺等划伤。动密封件是液压系统中比较容易受伤的部位,更换难度大。如果动密封件加工合格、安装正确、使用合理,可以保证长时间无泄漏。从设计角度来讲,可以采用以下措施延长动密封件的寿命:

a.安装时要保证活塞杆的运动方向与受力方向一致,以消除活塞杆和驱动轴密封件上的径向载荷。

b.用防尘圈、防护罩和橡胶套保护活塞杆,防止粉尘等杂质进入。

c.设计、选取合适的过滤装置和便于清洗的油箱,以防止粉尘在油液中累积。

d.在保证整机性能的前提下,使活塞杆和轴的速度尽可能低。

另外,油温过高是密封件失效的一个重要原因。多数情况下,当油温经常超过60℃时,油液黏度大大下降,密封圈膨胀、老化、失效,结果导致液压系统产生泄漏。据研究表明,油温每升高10℃则密封件的寿命就会减半,所以应使油液温度控制在65℃以内。为此,油箱内部的出油管与回油管必须用隔板隔开,减少油箱到执行机构(缸或马达)之间的距离,管路上尽量少用直角弯头,同时要注意油液与密封材料的相容性问题,须按使用说明书或有关手册选用液压油和密封件的型式与材质。

(3)合理设计和加工密封沟槽

液压缸、油压法兰联接面密封沟槽的设计或加工的好坏,是减少泄漏、防止油封过早损坏的先决条件。如果活塞与活塞杆、法兰联接面的静密封处沟槽尺寸偏小,密封圈在沟槽内没有微小的活动余地,密封圈的底部就会因受反作用力的作用使其损坏而导致漏油。为防止油液由静密封件处向外泄漏,须合理设计静密封件密封槽尺寸及公差,使安装后的静密封件受挤压变形后能填塞配合表面的微观凹坑,并能将密封件内应力提高到高于被密封的压力。密封沟槽的设计,主要是沟槽部位的结构形状、尺寸、形位公差和密封面的粗糙度等,应严格按照标准要求进行。

(4)减少冲击和振动

液压系统的冲击主要产生于变压、变速、换向的过程中,此时管路内流动的液体因很快的换向和阀口的突然关闭而瞬间形成很高的压力峰值,使连接件、接头与法兰松动或密封圈挤入间隙损坏等而造成泄漏。为了减少因冲击和振动而引起的泄漏,可以采取以下措施:

a.正确安装管接头,使用螺纹直接头、三通接头和弯头代替锥管螺纹接头。尽量减少管接头的使用数量,且管接头尽量用焊接连接。

b.用减振支架固定所有管子以便吸收冲击和振动的能量。

c.采用带阻尼的换向阀、缓慢开关阀门、在液压缸端部设置缓冲装置(如单向节流阀)。

d.使用低冲击阀或蓄能器来减少冲击,适当布置压力控制阀来保护系统的所有元件。

E.针对使用的最高压力,规定安装时使用的螺栓扭矩和堵头扭矩,防止接合面和密封件被损坏。

(5)合理设计安装板

当液压硫化机液压系统阀组或底板用螺栓固定在安装面上时,为了得到满意的初始密封和防止密封件被挤出沟槽与被磨损,安装面要平直,密封面要求精加工,表面粗糙度要小于Ra0.8μm,平面度误差要小于0.01/100mm;表面不能有径向划痕,连接螺钉的预紧力要足够大,以防止表面分离。

(6)重视修理装配工艺

应强化防漏治漏的修理工艺,如阀杆、活塞表面、缸内壁的整体或局部均可采用电刷镀、静电喷涂增厚后,再经车床切削加工至所需尺寸。安装带螺纹的管接头时,应在螺纹上缠绕适当的聚四氟乙烯生料带。铸造件或焊接件在安装前应进行探伤检查和耐压试验,耐压试验的压力相当于其最高工作压力的150%~200%。油封装入座孔时,应用专用工具导入,防止位置偏斜。

4 总结

对液压硫化机液压系统油液泄漏的防治贯穿于整个产品的设计、制造、安装和使用过程,这就要求我们在每一个阶段都必须注意:设计是否合理,制造是否达到要求,安装是否按规定的章程来装配,使用是否正确,是否定期对整个液压系统进行保养维修,更换油液。只有这样,我们才能最大限度地减少导致液压系统油液泄漏的因素,确保液压硫化机液压系统能够长期安全可靠地运行。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (6/20/2009)
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