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        淺談軍用工程機(jī)械液壓系統(tǒng)泄漏原因及對(duì)策

        2011-02-14 15:06:59周小軍姜樂(lè)華
        裝備制造技術(shù) 2011年12期
        關(guān)鍵詞:密封件軍用液壓油

        周小軍,姜樂(lè)華

        (國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)指揮軍官基礎(chǔ)教育學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410073)

        液壓傳動(dòng)因其具有運(yùn)動(dòng)傳遞平穩(wěn)、均勻,容易獲得大的力和力矩,單位功率質(zhì)量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊,反應(yīng)靈敏、操作簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,能自動(dòng)潤(rùn)滑,標(biāo)準(zhǔn)化程度高等優(yōu)點(diǎn)[1],被廣泛應(yīng)用于我軍現(xiàn)役工程機(jī)械的動(dòng)力傳遞中。但由于軍用工程機(jī)械作業(yè)強(qiáng)度大、作業(yè)環(huán)境惡劣;在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下,易遭受敵人火力破壞,液壓系統(tǒng)容易發(fā)生泄漏故障,且由于軍用工程機(jī)械液壓元件密集度和精度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、拆卸困難,給軍用工程機(jī)械的維修保障帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。因此,深入分析軍用工程機(jī)械液壓系統(tǒng)泄漏原因,并及時(shí)進(jìn)行有效的維修控制十分必要。

        1 軍用工程機(jī)械特點(diǎn)

        軍用工程機(jī)械雖然部分從民用工程機(jī)械基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái),但由于使用環(huán)境不同,其結(jié)構(gòu)、功能都有異于民用工程機(jī)械,對(duì)其戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)要求也更加嚴(yán)格。其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

        (1)越野機(jī)動(dòng)能力強(qiáng),保障部隊(duì)快速機(jī)動(dòng)。野戰(zhàn)條件下,軍用工程機(jī)械需要伴隨坦克、機(jī)械化部隊(duì)行動(dòng),在敵火下實(shí)施工程支援與保障,必須具備和作戰(zhàn)部隊(duì)相同的機(jī)動(dòng)能力。

        (2)連續(xù)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),作業(yè)強(qiáng)度大。軍用工程機(jī)械為保障作戰(zhàn)部隊(duì)機(jī)動(dòng)、反機(jī)動(dòng),需要執(zhí)行多種任務(wù),包括填坑挖壕、清除障礙、開(kāi)辟通路等,作業(yè)量非常大,往往需要連續(xù)作業(yè),而且要求作業(yè)迅速,為部隊(duì)作戰(zhàn)贏得時(shí)間。

        (3)作業(yè)環(huán)境惡劣,易遭受火力破壞。野戰(zhàn)條件下,軍用工程機(jī)械可能遭受敵炮彈,甚至核、生、化武器襲擊,破壞工程機(jī)械液壓結(jié)構(gòu)。而且戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境瞬息萬(wàn)變,要求軍用工程機(jī)械適應(yīng)各種作戰(zhàn)樣式和不同作戰(zhàn)時(shí)機(jī)。

        (4)集多種功能于一體,自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜。現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)要求單一的軍用工程機(jī)械集推、挖、鏟、拉、抓、吊等多種功能于一身,能同時(shí)完成多種保障任務(wù)。而不同的作業(yè)裝置,主要靠液壓傳遞動(dòng)力,液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜。

        (5)防護(hù)能力強(qiáng),具有較高的可維修性。戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下,軍用工程機(jī)械首先要保證自身的生存安全,需要具有較強(qiáng)的戰(zhàn)場(chǎng)防護(hù)能力。而且戰(zhàn)場(chǎng)搶修一定要及時(shí)有效,其可維修性比民用工程機(jī)械要求更高。

        2 液壓泄漏原因分析

        液壓系統(tǒng)中的液壓油在液壓元件(包括管道)的容腔內(nèi)流動(dòng)或暫存,循環(huán)的液壓油應(yīng)限于在規(guī)定的容腔內(nèi),然而由于壓力、間隙等因素的影響,會(huì)有少量液壓油越過(guò)容腔邊界流出,油液的“越界流出”現(xiàn)象稱(chēng)為泄漏[2]。軍用工程機(jī)械液壓泄漏,是最常見(jiàn)的液壓系統(tǒng)故障之一,造成液壓泄漏的因素,是多方面綜合影響的結(jié)果,不僅有設(shè)計(jì)、制造上的原因,也有使用、維護(hù)上的原因,主要?dú)w結(jié)為以下方面[3]:

        (1)由于液壓元件設(shè)計(jì)、制造和裝配存在誤差產(chǎn)生泄漏;

        (2)在惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下,液壓油液中易混入各種雜質(zhì)顆粒、水分以及空氣,加劇液壓元件及液壓油管內(nèi)壁的磨損和腐蝕,使液壓元件和油管發(fā)生泄漏;

        (3)在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下,作業(yè)強(qiáng)度大、連續(xù)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),且液壓油容易受到污染,液壓油溫度容易超過(guò)規(guī)定值,使液壓油粘度下降,潤(rùn)滑性能變差,加劇機(jī)械磨損,從而導(dǎo)致液壓油內(nèi)泄漏增加;

        (4)越野機(jī)動(dòng)性高,行進(jìn)中顛簸、振動(dòng)容易造成管接頭松動(dòng)或摩擦致油管發(fā)生破裂,導(dǎo)致泄漏;

        (5)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下,液壓元件遭到敵火力破壞發(fā)生泄漏,特別是液壓油管,一般暴露在工程機(jī)械外部,容易遭到槍彈或彈片的破壞,造成大流量泄漏;

        (6)密封件選用不當(dāng)、制造精度不高或裝配不當(dāng),隨著密封面間隙加大、工作壓力及溫度升高,密封件發(fā)生老化、龜裂、扭曲變形、膨脹變形或局部燒化、碳化,密封失效引起泄漏;

        (7)液壓系統(tǒng)脈動(dòng)沖擊或長(zhǎng)時(shí)間超壓工作,對(duì)密封裝置、液壓管件或其他液壓元件,造成累積破壞而導(dǎo)致泄漏。

        3 控制措施

        要想從根本上減少軍用工程機(jī)械液壓泄漏,必須嚴(yán)格控制液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、使用維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)。除按照規(guī)定對(duì)液壓系統(tǒng)中的油泵、液壓閥組、工作裝置、輔助裝置等元件進(jìn)行定期檢修保養(yǎng)外,還必須從液壓油及密封件的選用,使用過(guò)程中油液污染、溫度和液壓沖擊的控制,以及檢修過(guò)程中液壓管路和密封件的裝配等環(huán)節(jié),做好防泄漏工作。

        3.1 液壓油及密封件的選用[4]

        液壓油在液壓系統(tǒng)中有效、穩(wěn)定地傳遞動(dòng)力,必須具有適宜的粘度、油膜強(qiáng)度和良好的粘溫特性、潤(rùn)滑性能、化學(xué)穩(wěn)定性、抗乳化性、剪切穩(wěn)定性,而且消泡性、流動(dòng)性要好,壓縮性、揮發(fā)性要小,凝固點(diǎn)要低,燃點(diǎn)、閃點(diǎn)要高,不破壞密封件。

        為保證密封品質(zhì),對(duì)選用的密封件要滿(mǎn)足以下基本要求:

        (1)密封件工作時(shí)必須有一定的過(guò)盈量和自動(dòng)補(bǔ)償量;

        (2)密封件材料應(yīng)具有耐磨、耐高溫和低溫、抗腐蝕、抗老化等良好性能;

        (3)密封件應(yīng)便于安裝,安裝時(shí)應(yīng)防止密封件被劃傷、擠傷、扭曲;

        (4)密封件表面的粗糙度要適當(dāng),不能過(guò)于光滑,以保證運(yùn)動(dòng)表面的油膜不被破壞。

        3.2 做好液壓系統(tǒng)防污染工作

        油液污染是造成液壓泄漏的主要原因之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),軍用工程機(jī)械液壓系統(tǒng)35%的泄漏故障,是由于液壓油污染引起的。因此,要加強(qiáng)液壓油的管理,加強(qiáng)油液注入過(guò)程的污染控制。軍用工程機(jī)械在惡劣環(huán)境下工作時(shí),要及時(shí)清理液壓元件和油管上的粉塵、泥土、雨水等。特別是在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下,工程機(jī)械受到敵生化武器襲擊,要及時(shí)清洗液壓元件和油管上的殘留化學(xué)物,防止受到化學(xué)腐蝕。

        3.3 控制液壓油的工作溫度

        軍用工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的溫度,一般維持在35~60℃最為合適,最高不應(yīng)超過(guò)80℃[2]。要定期清洗、更換濾油器,定期檢查和維護(hù)液壓油冷卻循環(huán)系統(tǒng),并盡量避免工程機(jī)械長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)大負(fù)荷地工作。

        3.4 減少液壓沖擊和振動(dòng)

        可用減振支架固定所有油管,提高防振功能;正確安裝和調(diào)定液壓泵、溢流閥,以減少機(jī)械振動(dòng)和液壓沖擊振動(dòng);盡量降低液壓系統(tǒng)的啟動(dòng)、停止和換向頻率;對(duì)于需要頻繁換向的液壓系統(tǒng),盡可能用帶阻尼器的換向閥。

        3.5 正確裝配液壓管路和密封件

        對(duì)新更換的液壓管路件,必須按要求裝配,不可強(qiáng)行安裝,以免管路受扭、發(fā)生碰撞,短時(shí)間內(nèi)再次出現(xiàn)泄漏問(wèn)題。密封件更換時(shí),必須嚴(yán)格按要求進(jìn)行安裝,安裝時(shí)應(yīng)在其表面涂以適量的液壓油,不可損壞密封件和密封部件固定溝槽的密封表面。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        結(jié)合軍用工程機(jī)械液壓系統(tǒng)特點(diǎn)和戰(zhàn)場(chǎng)使用環(huán)境的影響,在深入分析液壓系統(tǒng)泄漏原因的基礎(chǔ)上,探討了如何做好液壓系統(tǒng)防泄漏工作。雖然軍用工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的泄漏問(wèn)題較為復(fù)雜,但只要采取科學(xué)的管理、維護(hù)和保養(yǎng)方法,液壓泄漏是可以得到有效控制的。

        [1]何存興,張鐵華.液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2000.

        [2]劉汝臣,李新德.液壓系統(tǒng)漏油原因分析及控制措施[J].裝備制造技術(shù),2009,(8):106-109.

        [3]于 麗.關(guān)于工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的泄漏問(wèn)題研究[J].中國(guó)科技信息,2007,(3):79-80.

        [4]張 堅(jiān).液壓故障排除400問(wèn)[M].長(zhǎng)沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社,2009.

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