液压缸常见故障及修复方法

液压缸常见故障及修复方法液压缸在液压设备中占有重要的地位，其故障将直接影响设备的正常工作和寿命。大量实践表明，液压缸的故障主要表现为泄漏（内泄和外泄），而导致泄漏的原因主要是下列几个部位的损坏，即密封件损坏、端盖连接螺钉失效、导向套磨损和活塞支承坏部位磨损等。其中，后三种损坏又会导致密封件的损坏。下面，根据多年来修复液压缸的经验，对密封件损坏的原因进行分析并提出改进及修复方法。1.由于安装型式不当引起的Ｏ形圈失效有时，设计者从装配、安装、工艺及零件强度等因素，考虑将Ｏ形圈设计成角密封或端面密封型式。我们认为这种密封型式不宜用于中高压液压缸，因为此类型式的密封作用主要是靠拉杆或螺钉的压紧力来保证的。随着液压缸的工作时间或工作压力的增加，将出现螺钉松动或拉杆的拉伸变形现象，导致压紧力减小，从而失去密封作用，产生泄漏。另外，如果几个螺钉的拧紧程度不同也有可能引起泄漏。这种情况虽可通过均匀拧紧螺钉或在螺母上加防松装置予以解决，但最好还是将端面密封或角密封改为圆周密封。2.端盖上螺钉失效经定期检查或更换密封圈后的液压缸重新运行时，经常仅运转两三天便因压盖上的螺钉损坏而出现泄漏。这种故障一般是由于液压缸拆装后立即投入运转造成的。虽然组装时已将螺钉均匀拧紧，但因摩擦阻力随螺钉接合面的粗糙度不同而异，各螺钉的实际紧固力不尽相同，有的螺钉处于一种假紧固状态。因此液压缸工作后各螺钉的受力是不均匀的。若压盖与缸筒法兰之间留有压紧余量，螺钉又未完全拧紧时，上述现象会更加明显，以致于造成螺钉逐个损坏。这类故障的解决办法是：在液压缸组装后不要立即投入正式运行，而是先加压，然后再度将螺钉拧紧，拧紧时应注意使压紧量保持均等。若必须留有一定间隙时，应插入适当的垫片，再将螺钉完全固紧。3.因导向套和活塞支承环的过度磨损而引起密封件快速损坏若液压缸因有泄漏而达不到预定的输出力时，其原因多数是由于活塞杆上的密封件损坏所致。而密封件的频繁损坏又归因于导向套和活塞支承环的过度磨损。当导向套与活塞杆、活塞支承环与缸筒的动配合间隙超过一定限度时，不但会加速密封件的磨损，而且还可能引起液压缸失稳，造成活塞杆弯曲，因此必须对磨损的导向套及活塞支承环进行修理或更换。一般情况，出现导向套及活塞的严重磨损时应予更换，但对于比较大的液压缸，导向套和活塞多为铸铁件或堆铜件，若将整个零件全部更换，不仅成本高、浪费大，而且加工也有一定的难度。为此，我们采取增加耐磨环的办法进行修复，具体措施如下：1)将导向套的内孔（与活塞杆配合的孔）直径ｄ扩孔至（d+F1）；将活塞支承部位（与缸筒配合的部分）的外径D减小为（d-F2）。F1与F2的值如表1、2所示。表1F1值活塞杆直径dmm工作压力MPa0~2020~4025~1800.5~0.80.3~0.5200~4000.6~1.00.4~0.6表2F2值活塞杆直径dmm工作压力MPa0~2020~4032~630.5~0.80.3~0.580~5000.5~0.90.4~0.62)计算所用耐磨环宽度及数量。根据侧向力的大小和耐磨环的许用应力[σ]计算耐磨环的总宽度Ｂ，然后根据活塞杆直径ｄ、缸筒内径Ｄ的大小，确定单件耐磨环的宽度ｂ（一般ｂ=3.2~8.2mm，ｄ和D大时取大值），于是耐磨环的数量n=B/b。3)选择耐磨环材料。一般应选用摩擦系数小、可吸收硬质颗粒且耐磨、耐热及许用应力[σ]较大的材料。我们推荐一种聚甲醛与有色金属合成的材料。其许用应力，50℃时[σ]=15MPa；70℃时[σ]=10MPa；80℃时[σ]=9MPa；100℃时[σ]=7MPa。4)在导向套或活塞支承部位的适当位置加工几条环形槽，槽宽为（b+0.2）mm。若耐磨环的厚度为δ，则导向套上槽顶直径为（d+2δ）H0，活塞上槽底直径为（D-2δ）h0。耐磨环切口宽度S一般取2~5mm。采用这种方法修复的液压缸，不仅可满足使用要求，而且因活塞杆与导向套、活塞与缸筒之间无直接接触，活塞与导向套的加工精度可相对降低，还可以避免缸筒及活塞杆因拉伤而造成的失效。