劉婭菲，喻 林

(中國航發(fā)貴州紅林航空動力控制科技有限公司工裝設(shè)備事業(yè)部，貴州 貴陽 550009)

0 引言

目前，愈來愈多的軍工產(chǎn)品需要專用的試驗器來測試其產(chǎn)品性能，而液壓試驗器則是其中較為廣泛應(yīng)用的測試機之一。液壓系統(tǒng)能否穩(wěn)定且安全的工作，是其最基本的要求。而泄漏問題則是不可忽視的關(guān)鍵，一旦發(fā)生泄漏，不僅影響到液壓系統(tǒng)的性能、有效性，更會造成實驗產(chǎn)品數(shù)據(jù)的可靠性，造成極大的浪費和環(huán)境污染[1-3]。

1 泄漏的主要位置與原因分析

液壓試驗器的泄漏按照位置，分為內(nèi)泄漏和外泄漏兩類。內(nèi)泄漏是指兩兩相鄰配合面間由于相互運動磨損，產(chǎn)生泄漏；相鄰兩零件的結(jié)合面處如果存在較大的間隙，亦或密封不好，就會導(dǎo)致泄漏；液壓系統(tǒng)在工作時，常常會受到?jīng)_擊和振動載荷，導(dǎo)致安裝螺釘與管接頭等連接件松動；因液壓油的高溫，以及密封件與液壓油的不容導(dǎo)致的變質(zhì)，使得密封件老化及磨損，造成泄漏。

2 泄漏控制方法與防范措施

2.1 合理的使用管接頭

液壓系統(tǒng)的泄漏主要發(fā)生在元件之間或零件之間的固定結(jié)合處，各種管道連接件是漏油的主要部位。如果管接頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，或者選用的管接頭類型與實際生產(chǎn)使用條件有出入，亦或管接頭的連接處機械加工精度、螺紋牙型緊固強度及加工毛刺去除等因素都可能導(dǎo)致液壓系統(tǒng)管道的泄漏[4-6]。

1.接管；2.螺母；3.密封圈；4.接頭體圖1 液壓系統(tǒng)常用的管路連接接頭組

液壓系統(tǒng)常用的管路連接接頭組見圖1。管接頭右邊的接管1與管子的某一端通常采用焊接方式連接。接管1與接頭體4通過中部的螺母2連接在一起。在二者的接觸面上，如圖1a所示，其采用球面密封方式，靠球面與錐面的環(huán)形接觸線實現(xiàn)密封；而圖1b所示的平面接頭，采用了密封圈3實現(xiàn)其密封；圖1c的密封靠旋緊螺母使喇叭口式接管受壓，擠貼于接頭體的圓錐面，從而起到密封作用。焊接式管接頭，因為其結(jié)構(gòu)比較簡單，密封性又比較好，因此其對管子尺寸的精度要求不是很高，為高壓管道應(yīng)用較多的一種管接頭，但要求焊接質(zhì)量高，裝卸不便。接頭體4與其他元件通過螺紋連接在一起，可采用圓柱形式的螺紋來聯(lián)接。這種方式的密封不依靠緊固件的自身螺紋，而是依靠其內(nèi)部安裝的密封圈實現(xiàn)密封作用。如果螺孔的中心線與密封面不垂直，也就是螺孔的幾何精度與尺寸加工精度未達到要求，即可能產(chǎn)生墊圈密封不嚴(yán)從而導(dǎo)致泄漏；如果采用了錐管式螺紋聯(lián)接，由于錐管式螺紋采用了內(nèi)螺紋與外螺紋的牙形表面全螺紋面緊密壓緊，從而實現(xiàn)密封效果，而它的密封性，主要由內(nèi)螺紋與外螺紋的幾何精度與螺紋表面質(zhì)量的情況決定。裝配之后，螺紋牙頂與牙底之間，往往存在間隙，因此會產(chǎn)生一條螺旋形狀的泄漏通道，局部剖視圖如圖2所示。故而只能采用增加液態(tài)的密封膠、聚四氟乙烯帶等將泄漏通道填充，也就是填密。而在不常拆卸的地方，或者是低壓的場合，可以使用液態(tài)密封膠進行密封。在用纏繞密封帶時，需要在外螺紋的端部，預(yù)留出兩圈螺紋，以防止塑料碎落后進入工作液體影響密封效果。

圖2 錐管螺紋連接的泄露通道

因此，在對各類管接頭選擇時，應(yīng)依據(jù)工作可靠性與經(jīng)濟性的原則選擇。保證加工精度，避免密封部位的磕碰、劃傷，避免將管接頭擰得過緊和強制對中，設(shè)計時盡量減少管道管接頭等連接部位的數(shù)量是減少漏油的有效措施之一。

2.2 密封件的使用

密封件是防漏的關(guān)鍵元件，而密封件的主要制造材料有塑料、橡膠、皮革以及金屬，結(jié)構(gòu)型式根據(jù)不同的使用要求和工藝的可能性而設(shè)計。如果密封件產(chǎn)生了損壞亦或是老化時，往往會使密封件喪失密封性能，從而產(chǎn)生泄漏。因此，在使用與保存密封件時，通常需要注意以下幾個方面：

(1)密封件的材料要與工作液體相容，密封件所允許的工作溫度閾值，通常在其材料的容許范圍內(nèi)。

(2)由于橡膠材料往往易產(chǎn)生老化和變質(zhì)，因此在保存它時需要避免陽關(guān)的直射或受潮。

(3)密封件要定期更換，用過的不宜再用。

(4)密封件工作壓力要與產(chǎn)品說明書相符。

(5)裝配時將零件上的密封表面及安裝密封件的溝槽和密封件清洗干凈，按規(guī)定方法進行正確安裝，防止密封件在裝配時發(fā)生破損。

(6)油溫過高時導(dǎo)致密封件過早變質(zhì)的一個重要原因。在多數(shù)情況下，如果油溫經(jīng)常超過60 ℃，油液黏度會大幅下降，密封圈會膨脹、老化與失效，結(jié)果是導(dǎo)致液壓系統(tǒng)產(chǎn)生了泄漏。所以，油液溫度需要控制。為此，設(shè)計它的液壓系統(tǒng)時要合理，盡可能少用元件并取消多余回路；盡可能減少系統(tǒng)在非工作狀態(tài)下的壓力損失；盡量減少接頭、彎頭等的使用；使散熱條件得到改善；油箱的底面放置時，不宜與地面直接接觸；選用導(dǎo)熱系數(shù)大的材料制作油箱；操作時一定要嚴(yán)格遵守液壓油位的規(guī)定；可以加裝合適的油溫冷卻循環(huán)系統(tǒng)對全系統(tǒng)進行降溫；還要注意避免較長時間的連續(xù)且大負(fù)荷運轉(zhuǎn)，如果油溫過高，可讓設(shè)備空載運轉(zhuǎn)大約十分鐘，待油溫下降后再繼續(xù)工作；定期清洗、更換濾油器，并按情況及規(guī)定更換濾芯。

2.3 減少系統(tǒng)的沖擊與振動

液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的沖擊與振動，會使系統(tǒng)中的元件、管道損壞，從而引起連接件的松動，造成漏油。液壓系統(tǒng)工作時，產(chǎn)生的變壓、變速與換向過程會導(dǎo)致沖擊與振動，此時系統(tǒng)管路內(nèi)的流動液體由于快速換向與閥口的突然關(guān)閉，會瞬間產(chǎn)生很高的峰值油壓，造成法蘭和連接件的接頭松動，或密封圈擠入密封間隙而形成損壞，造成系統(tǒng)的液體泄漏。故為了減少由于系統(tǒng)工作的沖擊與振動引起的液體泄漏，可采取下列措施減小沖擊與振動：(1)加大管路的直徑，以此降低液體流速。(2)縮短管子的長度，避免不必要的彎曲。(3)減少使用管道接頭，并且管道接頭盡量采用焊接形式連接。(4)選用帶阻尼的換向閥，開關(guān)閥門緩慢，或在液壓缸的端部位置加裝如單向節(jié)流閥等緩沖裝置。(5)可在系統(tǒng)中增加使用儲能器來減少工作沖擊。(6)用減振支架固定固定，以此吸收沖擊和振動的能量。

3 結(jié)語

為了確保軍品非標(biāo)試驗器的穩(wěn)定工作與運行，需要定期檢查與維護液壓系統(tǒng)，對于存在泄漏隱患處，應(yīng)采用預(yù)防與及時處理相結(jié)合的方式防止泄漏、減少故障。消除液壓系統(tǒng)的泄漏，能節(jié)約能耗、免除對環(huán)境產(chǎn)生的污染，并改善設(shè)備的使用性能，可對企業(yè)產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益。