郭豐

（通化鋼鐵第一鋼軋廠，吉林通化 134003）

工作輥平衡缸泄露原因分析及改進措施

郭豐

（通化鋼鐵第一鋼軋廠，吉林通化 134003）

液壓系統(tǒng)中液壓缸數(shù)量大，種類多，泄漏原因也較復(fù)雜，在各生產(chǎn)單位所占檢修工作量極大，直接關(guān)系到系統(tǒng)的穩(wěn)定性與生產(chǎn)的連續(xù)性，液壓缸產(chǎn)生泄露原因以及密封機構(gòu)材質(zhì)改進措施在實踐中的運用。本文簡述了液壓傳動中密封的一些問題以及具體處理措施，并闡述了一種新型的解決密封問題的辦法，通過實踐，取得了良好的效果。

液壓 密封 應(yīng)用

在現(xiàn)代工業(yè)的所有領(lǐng)域中，液壓技術(shù)都起著十分重要的作用。液壓系統(tǒng)中液壓缸數(shù)量大，種類多，泄漏原因也較復(fù)雜，在各生產(chǎn)單位所占檢修工作量極大，直接關(guān)系到系統(tǒng)的穩(wěn)定性與生產(chǎn)的連續(xù)性，本文結(jié)合軋機工作輥平衡液壓缸現(xiàn)場工作情況著重討論油缸密封的升級改造。

1　液壓缸泄漏原因及解決措施

找到引起密封故障的原因是解決問題的關(guān)鍵，液壓密封泄漏的原因是多方面的，可以總結(jié)為以下四大類：

（1）密封圈選用的問題。隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，密封裝置的設(shè)計型式、結(jié)構(gòu)多樣，同時新型密封材料也不斷出現(xiàn)。常見密封圈的型式為防塵圈、YX型圈、U型圈、V型組合封、格萊圈、斯特封、支承導(dǎo)向環(huán)等，主要由設(shè)計及制造單位選擇，一般情況下不存在問題。而由于考慮成本因素，現(xiàn)場常見的密封材料通常是丁腈橡膠、聚酯聚氨酯、夾織布橡膠等，屬低等級材料，往往不能滿足密封的長期可靠性的要求。因此，密封材料的升級成為提升密封性能及液壓缸使用周期的關(guān)鍵。（2）密封圈的保存問題。通常情況下，液壓密封件的庫存量較大，現(xiàn)場人員對其的維護、保管須規(guī)范化、制度化，以便及時發(fā)現(xiàn)問題，避免使用老化變質(zhì)的密封圈。（3）密封安裝問題。加強對現(xiàn)場人員的技術(shù)培訓，安裝時要保證液壓缸及密封圈清潔，避免密封圈劃傷、裝反，同時要注意不同種類密封圈的安裝技巧。（4）密封圈與溝槽的配合問題。密封性能的優(yōu)劣，不僅是密封圈的問題，密封圈與溝槽，密封圈與被密封面的配合，對密封性能也非常重要。如溝槽的加工尺寸存在誤差或缸體、拉桿磨損導(dǎo)致的誤差，需根據(jù)實際裝配尺寸對密封圈的尺寸加以調(diào)整；被密封面存在劃傷或過于粗糙，需修復(fù)或更換。

2　現(xiàn)場設(shè)備液壓密封的改造

2.1存在問題

改造前平衡液壓缸普遍存在滲油、內(nèi)泄現(xiàn)象，密封圈更換頻繁，液壓油消耗極大，且普遍存在柱塞桿磨損、缸桶劃傷現(xiàn)象。同時柱塞結(jié)構(gòu)不利于密封的安裝，平均每個月需要更換柱塞桿及密封件一次或平衡液壓缸一個，同時液壓缸內(nèi)密封出現(xiàn)碎裂，碎裂雜質(zhì)隨管路進入到控制閥內(nèi)部，造成控制閥出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象，使控制動作失靈，影響正常生產(chǎn)，造成大量熱停工時間。

檢修油缸觀察到的失效現(xiàn)象：

（1）防塵圈存在擠出現(xiàn)象并發(fā)生永久變形；

（2）活塞封唇口存在磨損及老化現(xiàn)象；

（3）柱塞桿出現(xiàn)多道劃痕；

（4）缸內(nèi)液壓油較臟，存在污染物的沉積。

2.2泄漏原因分析

排除人為因素即密封圈的保存及安裝問題，根據(jù)失效現(xiàn)象分析結(jié)果如下。

（1）密封圈與溝槽的配合。鑒于防塵圈擠出，測繪防塵圈部位溝槽尺寸，其軸向尺寸比防塵圈實物高度大lmm，導(dǎo)致裝配穩(wěn)定性差，這是防塵圈擠出失效的主要原因。防塵圈失效必然導(dǎo)致外部污染物進入油缸，污染液壓油并加速缸內(nèi)密封件及柱塞桿的磨損和侵蝕。

（2）油缸設(shè)計缺陷。導(dǎo)向支承環(huán)在液壓缸起摩擦、導(dǎo)向作用，防止金屬部件之間的直接接觸磨損，使運動平穩(wěn)。此油缸柱塞桿較長（長度），工作過程中不可避免的會產(chǎn)生較大的徑向擺動，但其設(shè)計中沒有使用導(dǎo)向支承環(huán)，導(dǎo)致柱塞桿磨損劃傷嚴重，進而影響密封效果。

（3）密封圈材料選用。密封性能的優(yōu)劣，很大程度上取決于密封材料的性能。原用密封材料為聚酯聚氨酯，其機械、力學性能與耐老化性等都較差，導(dǎo)致易出現(xiàn)老化、磨損及永久性變形碎裂，有效密封周期短。

3　解決方案

針對上述失效原因，對油缸柱塞及密封圈進行改造。

3.1采用先進的無模具加工工藝訂做油缸密封圈

油缸解體后，實測缸蓋密封圈部位溝槽尺寸，重新訂做密封圈。這樣就解決了部分油缸廠家使用非標備件的問題以及油缸部件加工精度差或磨損導(dǎo)致的尺寸變化問題。無模具加工工藝的優(yōu)勢：密封圈由高精度進口CNC設(shè)備車削成型，無尺寸形狀限制，非標件無需開模，可快速解決橡膠密封維修的需求。

3.2解決油缸的設(shè)計缺陷

將原設(shè)計杠桿柱塞密封結(jié)構(gòu)改造為在一個圓柱面安裝油封及導(dǎo)向支承環(huán)，方便了密封環(huán)、導(dǎo)向支承環(huán)的安裝同時，加大的柱塞與缸桶的接觸面積，避免了缸桶與柱塞產(chǎn)生劃傷及杠桿的磨損（如圖2所示），同時也控制柱塞桿的徑向擺動造成柱塞桿磨損，提升密封效果。

3.3密封材料的升級

選用進口聚醚聚胺酯替代原用材料，其超低的摩擦系數(shù)，優(yōu)異的抗磨、抗撕性能，較寬的溫度適應(yīng)范圍，同時能承受大的徑向載荷，不會與接觸面產(chǎn)生硫化，防止部件產(chǎn)生焦燒效應(yīng)等優(yōu)異的機械性能、力學性能保證了油缸長期高效的密封。

4　結(jié)語

液壓設(shè)備的管理中，液壓系統(tǒng)泄漏有很多危害，在生產(chǎn)實踐中不妨采用一些新技術(shù)，不僅能夠解決一些老大難的問題，通過合理的選型和改造，還能獲得一定的經(jīng)濟效益，降低勞動強度減少員工的工作量，保證設(shè)備的穩(wěn)定運行。

郭豐（1981—），男，遼寧錦州義縣人，工作單位：通化鋼鐵公司第一鋼軋廠，職務(wù)：機械工程師，研究方向：軋鋼、連鑄、煉鋼類機械。