工程机械液压系统密封件故障分析及预防措施.doc

工程机械液压系统密封件故障分析及预防措施 【摘 要】 本文简要介绍了工程机械液压系统密封件故障的表现形式，着重分析密封失效的原因，重点介绍了密封失效的预防措施。 【关键词】 液压系统 密封失效 装配要点 使用要求 预防措施 一、液压系统故障现象 我处历时三年对贵阳矿山机器厂的W4—60挖掘机、长江挖掘机W—160、日本生产的D80推土机，前苏联生产的T170推土机、柳州工程机械厂生产的ZL50装载机等共41台工程机械进行了实机试验，累计达到44771小时，收集各种故障维修资料共计1248个，其中液压系统故障资料294个（见表一），经过对资料的分析整理，确定典型故障241项（见表二）。 表一 三种机械故障数据统计表 机型 整机 液压系统 液压泵 液压缸 阀 管路 推土机 314 32 0 23 0 6 挖掘机 571 168 11 46 32 78 装载机 363 94 5 30 16 40 合计 1248 294 16 99 48 124 表二 三种机型液压系统故障模式统计表 机型 故障模式 部位 数量 推土机 防尘圈损坏 液压缸 1 活塞杆磨损 液压缸 1 密封损坏 液压缸 21 接头松动 油管 1 油箱漏油 油箱 3 合计 27 装载机 阀杆卡死 操纵阀 1 阀杆磨损 操纵阀 1 密封损坏 泵缸阀 41 阀体裂纹 操纵阀 1 接头松动 油管 6 油管破裂 油管 15 散热器损坏 散热器 9 合计 74 挖掘机 操纵阀损坏 操纵阀 1 弹簧折断 操纵阀 1 阀杆卡死 操纵阀 3 工作泵磨损 工作泵 2 马达损坏 马达 1 马达轴断 马达 1 活塞杆折断 液压缸 1 活塞杆拉伤 液压缸 1 活塞脱落 液压缸 1 密封损坏 泵缸阀 66 接头松动 油管 12 油管破裂 油管 25 散热器损坏 散热器 25 合计 140 从表二可以看出，液压系统的故障主要集中在密封件损坏，约占系统故障的55.6%，故障大部分是分布在液压系统液压缸、泵、阀处的密封失效。 二、密封机理与密封失效 密封的作用主要是依靠密封受压变形张紧在两偶件之间，防止工作介质的泄漏防止外界异物如空气、灰尘和水等进入液压组件和液压系统。密封装置的好坏直接影响液压传动装置工作的优劣。为此，要求我们设计加工时必须正确的选择密封的形式和密封圈的形状、种类，正确设计密封装置的结构尺寸和精度，正确选择密封圈的材料等。装配使用密封时，要根据使用要求和密封的工作条件选用密封，按装配方法进行装配以免造成密封失效。密封的故障主要因密封件损坏产生漏油、另外因密封不当产生爬行。 密封件的初始过盈量不够是引起低压泄漏的主要原因。这可能是密封沟槽过大或密封件径向截面尺寸过小的结果，在此情况下，流体被迫在密封起作用前通过唇部，温度过低也可以使过盈量减少，这是密封收缩并失去弹性使密封面变形，另外密封沟槽上的微细拉伤裂纹也会引起密封件的低压泄漏。引起高压泄漏的原因除了密封沟槽与密封件之间的轴向间隙不够的结果。密封件损坏主要原因是因流体被污染，超载，不合格引起的，损坏主要为过渡磨损挤出破裂等。 因密封件故障而产生爬行的原因有： ⑴ 受密封材质和油温度等因素的影响，密封动静摩擦系数之差大； ⑵ 金属零件的密封表面粗糙度大； ⑶ 在密封接触表面上不能充分形成润滑油膜； ⑷ 密封沟槽尺寸不对，或因安装与运行方向不同心，密封件在槽内扭曲翻转，造成摩擦阻力变化； ⑸ 因密封不好而进空气或因内外泄漏增大时均有可能产生爬行。 三、工程机械液压系统主要密封件失效 正如前述统计资料表明的，液压密封系统失效是工程机械产生其他故障的主要原因，而且橡胶密封件失效更是占据了总故障的大半。因此，作为工程机械的操作使用和管理者，我们侧重分析液压系统橡胶密封件失效的原因，从使用和维修角度加以说明其预防措施。 1、橡胶密封件的常见失效形式。 ⑴ 老化、龟裂：弹性、强度及抗溶胀性下降，密封件发粘、变硬和变脆等。 ⑵ 扭曲变形：密封件出现局部翻转，麻花形扭曲，沿圆周面塑性变形不均，局部出现不规则凹槽和凸起等。 ⑶ 表面严重磨损：密封件密封表面出现偏磨，沿轴向有凹凸不平的划痕，沿圆周方向有深浅不同的沟槽，以及唇口外翻，呈“喇叭形”轴向沟槽状磨损等； ⑷ 机械性损伤：唇口撕裂，局部严重变形，密封表面被锐器损伤，局部出现凹凸不平以及断裂等； ⑸ 膨胀变形：唇口软化、发粘和局部剥离等； ⑹ 局部烧蚀、碳化：防挤环、支撑环烧蚀，唇口碳化、烧结等。 2、导致橡胶密封件失效的原因及预防排出措施 ⑴ 选型及装配质量：选型不当或使用不合格的密封件（如唇口不好、局部变形老化、自紧弹簧锈蚀或尺寸不合适）常会出现换一个坏一个的现象。安装时因装