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液压系统管路漏油原因探讨及对策

液压系统中使用的管路种类很多,根据液压系统的工作压力及安装位置的不同,选用的有钢管、紫铜管、橡胶管、尼龙管和塑料管等。 这些管路一旦损坏漏油,轻则污染环境、影响系统功能的正常发挥,重则危及安全。本文分析归纳了造成液压管路漏油的原因及采取的相应对策。

1 漏油的原因分析

1.1 管路质量差

在维修或更换液压管路时,如果在液压系统中安装了劣质的管路,由于其承压能力低、使用寿命短,使用时间不长就会出现漏油。硬质油管质量差的主要表现为管壁厚薄不均,使承载能力降低; 劣质软管则主要是橡胶质量差、钢丝层拉力不足、编织不均,使承载能力不足,在压力油冲击下,易造成管路损坏而漏油。

1.2 管路安装不符合要求

1.2.1 管路弯曲不良
在装配硬管的过程中,应按规定弯曲半径使管路弯曲,否则会使管路产生不同的弯曲内应力,在油压的作用下逐渐产生渗漏。硬管弯曲半径过小,就会导致管路外侧管壁变薄, 内侧管壁存在皱纹,使管路在弯曲处存在很大的内应力,强度大大减弱,在强烈振动或高压冲击时,管路就易产生横向裂纹而漏油;如果硬管弯曲部位出现较大的椭圆度,当管内油压脉动时就易产生纵向裂纹而漏油。
软管安装时,若弯曲半径不符合要求或软管扭曲等,皆会引起软管破损而漏油。

1.2.2 管路安装固定不符合要求
常见的安装固定不当有:
(1)在安装油管时,不顾管路的长度、角度、螺纹是否合适强行进行装配,使管路变形,产生安装应力,同时很容易碰伤管路,导致其强度下降;
(2)安装油管时不注意固定,拧紧螺栓时管路随之一起转动,造成管路扭曲或与别的部件相碰而产生摩擦,缩短管路的使用寿命;
(3)管路卡子固定有时过松,使管路与卡子间产生的摩擦、振动加强;有时过紧,使管路表面(特别是铝管)夹伤变形;这些情况都会使管路破损而漏油;
(4)管路接头紧固力矩严重超过规定,使接头的喇叭口断裂,螺纹拉伤、脱扣,导致严重漏油的事故。

1.3 液压管路疲劳破坏或老化

大量硬液压管路断口的观察和分析表明,硬管的破裂是一种疲劳破坏,所以在管路上必定存在交变载荷的作用。当液压系统工作时,液压管路要承受较高的压力,再加上压力不稳定产生的交变应力、 设备振动而产生的振动应力、装配应力等的共同作用,使硬管在材料缺陷处、腐蚀点或损伤处产生应力集中现象,管路发生疲劳破坏断裂而漏油。对于橡胶管路则会从高温、高压、弯曲、扭曲严重的地方发生老化、变硬和龟裂,最后油管爆破而漏油。

1.4 液压油的污染及管路表面污染

当液压油受到污染时,会使油管受到磨损和腐蚀,加速管路的破裂而漏油,而且这种损坏不易被发现,危害更加严重。
由于液压系统容易被污染,含有固体污染物的液压油类似于研磨金属加工面所使用的研磨剂,增加了油液和管路内壁的摩擦。而且通常固体污染物颗粒的硬度比导管内壁材料的硬度高得多,这样就加速了导管内壁的磨损,甚至划伤内壁。特别是当液体的流速高且不稳定(流速快和压力脉动大)时,就会使导管内壁的材料受到冲击而剥落。
当液压油中含有水分时,会促使液压油形成乳化液,降低了液压油的润滑和防腐作用,加速导致管路内壁的磨损和腐蚀。当液压油中含有大量气泡时,在高压管路中气泡受到压缩,周围的油液便高速流向原来由气泡所占据的空间,引起强烈的液压冲击,在高压液体混合物冲击下,管路内壁受腐蚀而剥落。以上这些情况最终都会使管路破裂而漏油。 (天阳钢管)
此外,管路的外表面经常会沾上水分、油泥和尘土,如果保护层破坏,就很容易产生腐蚀,导致强度下降,直至从高温、高压、弯曲、扭曲严重处发生爆破油。

2 对策

液压管路虽然承受的压力高,工作环境恶劣,但是漏油故障是可以预防和避免的,在使用和维修中应采取以下预防措施。

2.1 认真检查管路质量,严禁使用不合格管路

在维修时,对新更换的管路,应认真检查生产的厂家、日期、批号、规定的使用寿命和有无缺陷,不符合规定的管路坚决不能使用。使用时,要经常检查管路是否有磨损、腐蚀现象; 使用过程中橡胶软管一经发现严重龟裂、变硬或鼓泡现象,就应立即更换。

2.2 正确安装管路,严禁违规装配

2.2.1 软管管路的正确装配
安装软管拧紧螺纹时,注意不要扭曲软管,可在软管上划一条彩线观察;软管直线安装时要有30%左右的长度余量,以适应油温、受拉和振动的需要;软管弯曲处,弯曲半径要大于9倍软管外径,弯曲处到管接头的距离至少等于6倍软管外径;橡胶软管最好不要在高温有腐蚀气体的环境中使用;如系统软管较多,应分别安装管夹加以固定或者用橡胶板隔开。

2.2.2 硬管管路的正确安装 (www.steeltube-cn)
硬管管路的安装应横平竖直,尽量减少转弯,并避免交叉;转弯处的半径应大于油管外径的3~5倍;长管道应用标准管夹固定牢固,以防振动和碰撞;管夹相互间距离应符合规定,对振动大的管路,管夹处应装减振垫;在管路与机件连接时,先固定好辅件接头,再固定管路,以防管路受扭,切不可强行安装。

2.3 正确使用维护,严禁污染液压系统

在日常维护工作中,不得随意踩踏、拉压管路,更不允许用金属工具敲打管路,以防出现机械损伤;对露天停放的液压机械或液压设备,应加盖蒙布,做好防尘、防雨雪工作,雨雪过后应及时进行除 水、晾晒和除锈;要经常擦去管路表面的油污和尘土,防止管路腐蚀;油液添加和部件拆装时,要严把污染关口,防止将杂物、水分带入系统中。此外,一定要防止把有害的溶剂和液体洒在导管上。

2.4 其它

对设备上油液温度和环境温度变化较大的管路,在安装时要考虑热膨胀补偿问题,以减小热应力的影响;为了保证管路的安全工作,延长使用寿命,对处于高温区的橡胶管,应做好隔热降温, 如包扎隔热层,引入散热空气等都是有效措施;在满足系统性能要求的前提下,应考虑在易产生液压冲击的地方,安装合适的蓄能器或消振器,并尽量采用带缓冲装置的液压元件,减弱液压脉动,防止产生液压冲击。

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