韓 偉，耿 延，趙 勇，馬 斌，陳金忠

（晉西工業(yè)集團(tuán)防務(wù)裝備事業(yè)部塑料制品分廠，山西太原 030021）

0 引言

某100T 液壓機(jī)已使用多年，部分零部件存在老化現(xiàn)象，再加上保壓時間較長，部分零部件易損壞，為了不影響生產(chǎn)，做好常用備品備件工作就顯得尤為重要。但在近年實(shí)際工作中，發(fā)現(xiàn)該設(shè)備主缸密封件（盤根）采購困難，經(jīng)過與相關(guān)液壓設(shè)備生產(chǎn)廠家溝通，了解到盤根密封結(jié)構(gòu)已逐步被市場淘汰，鑒于此，對100T 液壓機(jī)主缸密封結(jié)構(gòu)實(shí)施改造，以改善100T 液壓機(jī)主缸密封性能。

1 機(jī)器工作原理及結(jié)構(gòu)

該設(shè)備為框架形上壓式液壓機(jī)，由機(jī)身、主缸、頂出機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)、電磁鎖緊裝置、電氣控制箱、動力機(jī)構(gòu)、組合閥、分油器、壓力表節(jié)門等10 個部分組成。適用于壓制熱固性塑料如酚醛塑料、尿醛塑料、樹脂、電木及其他熱固性模制壓力成型的中小型復(fù)合材料制品，機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊。其中設(shè)備主要結(jié)構(gòu)件如下：

（1）機(jī)身用鋼板焊接而成，構(gòu)成框架形式，機(jī)身的左右內(nèi)側(cè)面裝有兩對可調(diào)節(jié)的導(dǎo)軌，供滑塊上下運(yùn)行導(dǎo)向用，在滑塊回程的末端，裝有限位開關(guān)，用來停止電機(jī)，以防滑塊行程過大而撞擊缸底。

（2）主缸裝于機(jī)身上部中間，主缸上腔和下腔分別與分油器相通，上腔進(jìn)油時滑塊下行，下腔進(jìn)油時滑塊回程。

（3）操縱機(jī)構(gòu)位于機(jī)身的右側(cè)，通過一組杠桿來操縱分油器的閥桿。

（4）動力機(jī)構(gòu)由低壓齒輪泵和高壓齒輪泵組合而成，低壓齒輪泵的最大工作壓力為1.5 MPa，高壓齒輪泵的最大工作壓力為32 MPa。

（5）組合閥裝在動力機(jī)構(gòu)和分油器之間，由單向閥和安全閥組成，當(dāng)動力機(jī)構(gòu)的工作壓力超過最大工作壓力一定值時，則安全閥的針形閥在液體壓力作用下，克服彈簧向上升起而溢流，保證人身和機(jī)器的安全。

（6）分油器內(nèi)裝有一組方向閥，用以控制動力機(jī)構(gòu)進(jìn)入主缸的油流方向，從而得到滑塊相應(yīng)的下行或回程運(yùn)動。

設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)如下：①公稱力1000 kN；②液體最大工作壓力32 MPa；③滑塊最大回程力200 kN；④滑塊至工作臺面最大距離650 mm；⑤滑塊最大行程380 mm。

2 故障現(xiàn)象與分析

油泵啟動后，操作人員將手柄放于下方的限位槽中，此時滑塊下行，當(dāng)上、下模板接觸后，壓力逐漸升高，在達(dá)到所需壓力值時，使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，此時產(chǎn)品應(yīng)處于延時保壓狀態(tài)，但是實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)液體壓力有迅速下降的情況。

產(chǎn)生主缸液體壓力迅速下降情況的原因主要有兩方面原因：①單向閥、泵及分油器中有關(guān)密封閥口損壞，或者油中有臟物位于閥口處，使其失去密封作用；②泵、分油器以及缸中有關(guān)密封裝置（密封圈、墊等）有損壞現(xiàn)象。

經(jīng)過檢查泵、分油器有關(guān)密封，檢查研磨單向閥等液壓元器件，檢查、更換抗磨液壓油之后，發(fā)現(xiàn)問題仍未解決，保壓仍然達(dá)不到工藝要求，且有滲油現(xiàn)象。所以決定對主缸密封進(jìn)行檢查拆卸，拆卸后發(fā)現(xiàn)主缸密封為盤根（夾布耐油橡膠）密封，缸口密封同樣為盤根（夾布耐油橡膠）密封，均已老化損壞。經(jīng)過調(diào)研目前該類密封已被淘汰，于是計(jì)劃對主缸密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。

3 主缸密封技術(shù)改造方案及實(shí)施

主缸裝于機(jī)身上部中間，用4 個內(nèi)六角螺釘固定，缸體內(nèi)裝有活塞，活塞用連接螺釘將活塞與滑塊連接起來，活塞的頭部裝有雙向密封裝置，缸口處也有密封裝置，主缸上腔和下腔分別與分油器相通。主缸密封改造前結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 主缸活塞桿

3.1 活塞處密封結(jié)構(gòu)的改造

原設(shè)備主缸密封性結(jié)構(gòu)，密封件原為盤根（夾布耐油橡膠）密封，但目前該密封采購困難，給設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)帶來了很大困難，于是計(jì)劃對活塞處密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，目的是方便日常維保，并改善設(shè)備保壓性能，具體改造方法如下：用新做的活塞環(huán)取代原來活塞部位的導(dǎo)向環(huán)，活塞環(huán)如圖2a）所示，在活塞環(huán)上加裝活塞專用密封圈（200 mm×184 mm×18 mm）和一個特殊的耐磨圈，活塞環(huán)需要兩個，即雙層密封，另外需兩個O 形圈（159.6 mm（內(nèi)徑）×3 mm），對活塞環(huán)內(nèi)側(cè)進(jìn)行密封，密封槽見活塞頭。

圖2 活塞環(huán)和缸口密封環(huán)

3.2 缸口密封結(jié)構(gòu)的改造

原設(shè)備缸口密封結(jié)構(gòu)，密封件同樣為盤根（夾布耐油橡膠）密封，同樣面臨密封件采購困難，于是對缸口密封結(jié)構(gòu)也進(jìn)行改造，以方便日常維保和改善設(shè)備主缸滲油問題，具體改造方法如下：對于缸口密封，加工一個缸口密封環(huán)取代原來缸口盤根密封件，缸口密封環(huán)結(jié)構(gòu)如圖2b）所示；在缸口密封環(huán)上加裝AM 140 mm×152 mm×14 mm 密封圈和UHS140 mm×155 mm×9 mm密封圈，密封圈各需一個，另外需一個O 形圈（201 mm（內(nèi)徑）×6 mm），對缸口密封環(huán)外側(cè)進(jìn)行密封，密封槽見缸口密封環(huán)。

3.3 缸口螺母加工要求

缸口螺母和導(dǎo)向套裝配好之后，缸口螺母內(nèi)（連同導(dǎo)向套）按照Φ154.8 mm，深度進(jìn)行加工；缸口螺母總厚度（注意從缸口螺母底部加工）。

3.4 液壓缸內(nèi)壁和活塞桿表面修復(fù)

（1）基本工序：（磨光→拋光）→上掛→脫脂除油→水洗→（電解拋光或化學(xué)拋光）→酸洗活化→（預(yù)鍍）→電鍍→水洗→（后處理）→水洗→干燥→下掛→檢驗(yàn)包裝

（2）各工序的作用為：①施鍍前的所有工序稱為前處理，其目的是修整工件表面，除掉工件表面的油脂、銹皮、氧化膜等，為后續(xù)鍍層的沉積提供所需的電鍍表面；前處理主要影響到外觀、結(jié)合力；②噴砂的目的是除去零件表面的銹蝕和其他干燥的油污；除去零件表面的毛刺和方向性磨痕，降低零件表明的粗糙度；③磨光的目的是除掉表面的毛刺、銹蝕、劃痕等各種宏觀缺陷，以提高零件的平整度和電鍍質(zhì)量；④拋光的目的是進(jìn)一步降低零件表面的粗糙度，獲得光亮的外觀；⑤脫脂除油的目的是除掉工件表面油脂，有有機(jī)溶劑除油、化學(xué)除油等手段；⑥酸洗的目的是除掉工件表面銹和氧化膜，有化學(xué)酸洗和電化學(xué)酸洗等手段；⑦電鍍的目的是在工件表面得到所需鍍層，是電鍍加工的核心工序；⑧電鍍后對鍍層進(jìn)行后處理，以增強(qiáng)鍍層的各種性能，如耐蝕性等。

3.5 裝配注意事項(xiàng)

裝配過程中要求不得劃傷油缸內(nèi)壁和活塞桿鍍鉻層。

3.6 安裝試車及注意事項(xiàng)

調(diào)整分油器時必須在設(shè)備處于無負(fù)荷的情況下進(jìn)行，并將操作手柄搬至壓制位置。調(diào)整好后進(jìn)行空載手動試車，確保啟動電機(jī)并操作手柄后，滑塊即開始上下快速運(yùn)行；滑塊及活塞上下運(yùn)行時應(yīng)平穩(wěn)無跳動現(xiàn)象，同時各密封及管接頭處不得有滲漏現(xiàn)象；空載運(yùn)行正常后開始準(zhǔn)備負(fù)荷試車工作。

負(fù)荷手動試車：①試車前應(yīng)再次檢查各處管接頭及連接螺母是否緊固；②加壓時應(yīng)逐漸提高工作壓力，每次提高不得超過5 MPa，直到達(dá)到最大工作壓力32 MPa；③高壓時各管接頭及密封填料處不得有滲漏現(xiàn)象，檢查動力機(jī)構(gòu)高壓卸荷裝置是否靈敏，安全閥在35 MPa 是否開啟；④在達(dá)到最大壓力后，進(jìn)行最終保壓試驗(yàn)，停止電機(jī)后壓力下降數(shù)值應(yīng)每10 min 小于2.5 MPa，實(shí)際為每10 min 約0.5 MPa，滿足工藝要求。

4 結(jié)束語

100T 液壓機(jī)主缸導(dǎo)向環(huán)和導(dǎo)向套處盤根密封經(jīng)過改造后，解決了液壓機(jī)保壓性能差、主缸缸口密封不好、主缸滲油等問題，使液壓機(jī)設(shè)備滲油、保壓不好等問題從源頭上得到根本解決。