活塞桿外泄漏原因及改進措施！

發(fā)布時間：2017-04-13

活塞桿 液壓缸是建筑工程機械的重要執(zhí)行元件，其質(zhì)量的穩(wěn)定性直接影響著建筑工程機械的工作效率和可靠性。通過對裝載機三包期故障率統(tǒng)計分析，液壓缸問題位居第4 位，其中液壓缸活塞桿外泄漏是最突出的質(zhì)量問題。雖然各液壓缸生產(chǎn)企業(yè)曾采取多種措施進行改進，但效果并不十分顯著。通過對發(fā)生早期活塞桿外泄漏的主要原因，并提出相應的改進措施。
    1、液壓缸早期發(fā)生活塞桿外泄漏的原因分析傳統(tǒng)意見認為，造成液壓缸早期活塞桿外泄漏的主要原因密封圈失效和油液污染。通過對市場因活塞桿外泄漏退回的液壓缸拆檢，確實發(fā)現(xiàn)密封圈出現(xiàn)不同程度的磨損、劃傷、老化等現(xiàn)象，從液壓缸密封圈失效的實際檢測情況來看，主要原因如下：
    （1）防塵圈防塵效果差。
      活塞桿在實際使用上中，人們對液壓缸防塵圈防塵效果重視程度不夠，體現(xiàn)在以下2個方面：
    ①防塵圈結(jié)構(gòu)選型不合理。隨著工程機械多用途的應用，尤其是個體用戶在高污染的煤礦、礦山等場所，每日連續(xù)十幾個小時超載、超溫使用，要求防塵圈必須具有高抗污染、抗高溫的功能。目前單唇口防塵圈已不能適應工程機械的需要，從拆檢的液壓缸防塵圈來看，基本失去防塵功能，使污染物從活塞桿進入，造成密封磨損失效。
    ②防塵圈在裝配過程中保護措施差。主要表現(xiàn)在建筑工程機械整機噴漆過程中，對液壓缸防塵圈不采取保護措施，造成防塵圈唇口部位存在殘留油漆，對防塵圈起到一定破壞作用，影響防塵效果。從拆檢的液壓缸發(fā)現(xiàn)防塵圈內(nèi)部存有油漆，可以說明這一點。
    （ 2）軸用組合封結(jié)構(gòu)不合理。
    目前 活塞桿主要密封結(jié)構(gòu)是防塵圈+低壓密封（Y形圈）+高壓密封（軸用組合封），Y形圈經(jīng)過多年研究，是比較成熟的結(jié)構(gòu)，加上進口Y形圈的應用，低壓密封質(zhì)量基本不存在問題。軸用組合封進口件價格較高，而國產(chǎn)件密封唇口設計角度不合理，容易使唇口在高溫狀態(tài)下發(fā)生材料。
    （3）活塞桿表面碰傷。
    裝載機在起升過程中，由于鏟斗的運動，使斗內(nèi)物料滑落，砸在伸出的活塞桿表面上，造成活塞桿表面出現(xiàn)微小凹坑，增大了密封圈與活塞桿 的摩擦力，使密封圈磨損失效。目前這已成為液壓缸早期活塞桿外泄漏的主要問題之一。
    （4）活塞桿與導向套的配合間隙選配不合理。
    按照液壓缸設計原則，活塞桿與導向套的配合公差是H9/f8。但在實際應用中，如果二者配合為最小公差值，由于工程機械長時間超載使用，高溫情況下材料膨脹，容易造成活塞桿表面油膜銳減，密封唇口潤滑效果降低，局部溫度超過密封圈容許溫度，使密封圈高溫老化，失去密封效果。市場用戶反饋活塞桿表面出現(xiàn)發(fā)黑問題，就是以上原因造成的。
    從連續(xù)幾年的液壓缸活塞桿外泄漏質(zhì)量原因調(diào)查、分析來看，以上幾個問題是造成液壓缸早期發(fā)生活塞桿外泄漏的主要原因，比例達60%以上。
    2、降低液壓缸早期活塞桿外泄漏的主要措施（1）選擇內(nèi)外雙唇口防塵圈。使防塵圈起到阻止污物從唇口和槽底處進入液壓缸。
    （2）對防塵圈在液壓缸和整機噴漆過程中增加保護措施。
    借鑒國外液壓缸防塵圈保護經(jīng)驗，要防塵圈唇口處安裝一個特制密封圈，可將油漆與防塵圈進行有效隔離，在噴漆完成后，再將特制密封圈去掉。
    （3）R1圓弧過渡和密封唇口增加7°偏角，避免高溫時密封唇口處和棱邊材料發(fā)生流動問題。通過這一改進，即使產(chǎn)生唇口材料出現(xiàn)流動情況，由于存在材料流動空間，也不會降低軸用組合封密封效果。
    （4） 活塞桿表面中頻淬火。通過中頻淬火，提高活塞桿基體硬度，既可以增加活塞桿表面抗碰傷能力，又便于降低活塞桿表面粗糙度值。另外還有意見認為，由于存在深度2mm以上的淬硬層，使整個活塞桿形成一個圓筒結(jié)構(gòu)，可提高活塞桿抗彎強度。
    （5）采取活塞桿表面保護措施。
    隨著人們對建筑工程機械在工作中發(fā)生液壓缸活塞桿碰傷問題的深入認識，各裝載機生產(chǎn)廠已經(jīng)開始對活塞桿碰傷比較嚴重的翻斗液壓缸，在活塞桿耳環(huán)處增加一個保護板，能夠有效降低和避免活塞桿碰傷的隱患。
    （6） 活塞桿合理設計和選配活塞桿與導向套的配合間隙。
    在保證密封圈擠出安全間隙的前提下，盡量通過支承環(huán)使二者的配合間隙有足夠的油膜厚度，保證密封唇口的潤滑，避免因產(chǎn)生于摩擦而出現(xiàn)異常高溫狀態(tài)流動問題，使密封唇口尺寸和形狀發(fā)生改變，造成密封性能失效，使壓力集中在低壓密封Y形圈處，以至出現(xiàn)早期活塞桿外泄漏問題。從拆檢的液壓缸中，發(fā)現(xiàn)以上問題確實存在。
活塞桿