工程机械液压系统内泄漏故障的原因及预防措施

关键词： 采掘 液压 煤矿 系统

工程机械液压系统内泄漏故障的原因及预防措施（共7篇）

篇1：工程机械液压系统内泄漏故障的原因及预防措施

工程机械液压系统内泄漏故障的原因及预防措施

◇云南交通职业技术学院 刘光英 摘 要

针对工程机械液压系统内泄漏故障较难防治的问题，用机理分析的方法，探讨 内泄漏的根源与影响因素及其危害，提出了与使用单位密切相关的使用问题及其预 防措施。

关键词

工程机械 液压系统 内泄漏 预防措施 引言

随着公路事业的迅速发展，工程机械的品种和数量越来越 多，对工程机械的要求也越来越高。液压传动以运动传递平稳、均匀，容易获得大的力和力矩，单位功率质量轻、体积小、结构 紧凑，反应灵敏、操作简单，易于实现自动化，自动润滑，标准 化程度高，元件寿命长等优点，被广泛应用于工程机械中。而液 压传动又有对液压油要求高、液压元件价格高、液压设备故障原 因不易查找等缺点，在使用过程中一旦出现故障，则很难准确诊 断，尤其是内泄漏故障，既看不见，又摸不着，没有一定的经验和诊断技术更是很难确诊。因此，对于液压系统内泄漏引起的 故障，维修人员往往不知所措，盲目乱拆或“头疼拿脚医”的情 况时有发生，甚至在“乱拆”工作中造成零部件的变形和损伤，给使用单位造成工作被动及一定的经济损失。当费尽周折找到内 泄漏故障的部位时，人们通常采用以提高液压元件的几何尺寸精 度，表面粗糙度和加强密封以及换件的方法来处理内泄漏问题，而未采取有效防范措施。事隔不久，势必再次发生内泄漏故障，造成较大的浪费和损失。为了进一步做好这些大型贵重设备的使 用与维护，延长其使用寿命，使用单位必须重视液压系统的维护管理，必须研究分析找出内泄漏故障的根本原因，采取“对症下 药”的防治措施。液压系统出现内泄漏故障的危害及机理分析

为了减少零件的磨损，两运动零件表面之间必须具有间隙，因此产生液体的泄漏，而间隙密封是一种最简单而应用最广泛的 密封方法。液压系统中存在着很多的间隙密封，由于设计、制造 和装配误差、磨损不均和元件在工作中的变形等而产生缝隙，它 们因摩擦磨损而逐渐增大。当油液流经这些缝隙时，必然引起泄漏量加大，直接影响工程机械的正常运用，并造成工程机械操作 失灵、运转异常、效率降低、寿命缩短等，带来经济上的损失，甚至发生安全事故，因此必须采用有效的方法来防止。在液压传 动中，常见缝隙形式有两种:一种是由两个平面形成的平面缝 隙，如柱塞泵的缸体与配流盘;另一种是由内外圆柱表面形成的 环状缝隙，如柱塞泵的柱塞和柱塞孔。油液经过小孔和缝隙的泄 漏量究竟有多大呢?一般来讲，液压系统中主要的缝隙及泄漏量 是:

(1)楔形缝隙。这主要是因两配合平面间平行度低，磨损不均 或装配不当而形成的。由该缝隙引起的泄漏量为

式中:Q1——泄漏量

ΔP——缝隙两端压力差 B——与油液流速垂直方向缝隙宽度尺寸

h1、h2——入口和出口缝隙高度，且h1

2μ——液压油动力粘度

L——缝隙长度

(2)平行平面缝隙。如齿轮泵齿端与泵体之间的缝隙，齿轮端 面与端盖间的缝隙等。其泄漏量为

(3)环形缝隙。它主要产生于柱塞和柱塞孔之间，换向阀的阀 芯与阀体之间，以及液压缸活塞与缸体之间等配合处。其泄漏量为

式中:d——缝隙内圆柱面直径

ε——相对偏心量(ε=e/h，e为偏心距)其它参数含义同式(1)。

(4)圆环平面缝隙。如轴向柱塞泵中的油楔处等，其泄漏量为

式中:n——泄漏缝隙处数量

D、d——分别为圆盘的大、小直径。

其它参数含义同上。

液压系统总的内泄漏量为

综上所述，内泄漏量Q的大小与缝隙两端压力差，液体粘 度，缝隙的长度、宽度和高度等值有关。内泄漏量Q和缝隙高度 h3成正比，说明间隙增加不多，会造成泄漏量大幅度增多;也说 明了为什么液压元件的配合尺寸要求具有很高的精度;还说明了 可用减少缝隙(磨损量)的办法来减少泄漏。因此，在要求密封的 地方应尽量减少缝隙量。内泄漏量Q与粘度μ成反比:当粘度下 降(油的粘度往往随工作温度变化)内泄漏量将增加。同时与缝 隙长度L成反比，与压力差ΔP成正比，而缝隙长度L与压力差 ΔP是固有尺寸和工作性能指标，不得随意改变，所以只能在 缝隙高度h3与粘度μ上研究分析内泄漏原因及其影响因素。

从上述内泄漏量公式与技术设计角度及现场观察来看，造成内泄漏的主要原因是缝隙控制问 题和液压油使用及其温升发热，液压油变质，密封圈硬化膨胀;缝隙控制必须从设计、制造、装配与分析使用条件及其管理等多 方面加以综合控制，这是解决内泄漏的关键。在实际工作中产生 内泄漏的原因有设计、制造、装配方面的问题。如配合间隙选择 不当、几何尺寸精度差、表面粗糙度低、加工粗糙、装配不良、有 污物等;也有设备维护、修理、使用条件等管理方面的问题。而前 者对使用单位来说，只能从设备的购置上去预防。如购置性能设 计优良、质量可靠的产品;而对后者必须加强管理力度，并采取 有效的对策、措施来防止。至此，可以得出结论，与使用有关的影 响液压系统内泄漏的因素是:①因润滑不良，油液污染(主要是 磨屑等颗粒污染物)使硬颗粒嵌入缝隙并使零件腐蚀、磨损，导 致缝隙尺寸超差或产生不必要的缝隙;②液压油选用牌号不当或 油温过高使液压油粘度μ下降、油液变质，加剧磨损等，其中非 正常磨损造成的缝隙尺寸超差与液压油使用密切相关。对液压油的要求

在液压传动中，液压油既是传递动力的介质，又是润滑剂，在某些元件中又起密封作用。而液压系统中的热量也往往是通过 油液而逐渐扩散出去，因此又起冷却作用。所以合理地选择、使 用、维护、保管液压油是关系到液压设备工作的可靠性、耐久性 和工作性能好坏的重要问题。早在1965年，美国国家流体协会就做出了“液压系统的故障至少有75%是由于油液的污染所造 成”的结论。因此必须正确的掌握液压油的各种理论性质，合 理地使用液压油，从而减少液压系统出现故障的次数。要保 证液压系统在各种情况下均能够可靠有效且经济地工作，液 压油必须符合以下几点要求:

1)具有合适的粘度和良好的粘温特性。粘度是液压油的 重要指标，对一定的液压系统，只能应用粘度变化范围有限的 工作介质才能正常工作。粘度过大，油液流动时阻力增加，温 升快，能量损失大，系统效率降低;粘度过小，增加泵的容积损 失，并使油膜支承能力降低，而导致运动副间产生干摩擦，引 起泄漏增加，系统效率也要降低。2)具有良好的润滑性能(抗磨性)。液压油的润滑性能保证 在不同压力、速度和工作温度等运转条件下都有足够的油膜 强度，以便构成液体润滑，减少磨损。

3)具有良好的抗氧化性。液压油的化学稳定性能好，不易 氧化和变质。

4)良好的抗剪切安全性。

5)防锈性能要好，不产生腐蚀。

6)抗乳化性和水解安全性好。即使有水混入，也能有较大 的分离性能，起泡少，消泡容易。

7)具有良好的抗泡沫性和空气释放性。

8)有良好的相容性，对密封材料的影响小，即油液与各种 材料不起或少起化学作用，以免变质失效。

9)清洁度好和可流性优良。液压油质量应纯净，不允许有 沉淀，应尽量减少机械杂质、水份和灰尘等含量。

10)燃点、闪点应满足环境温度，挥发性要小，润滑油符合 这方面要求，即可保证其工作安全可靠。

正确合理地选择液压油是保证整个液压系统高效率、正 常运转的前提。我们要根据机械设备的工作环境和使用条件(如工作温度范围、压力范围、液压系统设计的特点、泵的类型、防磨损及防泄漏的要求、工作寿命、介质与材料的相容性、经 济性及环境因素等)选择适当的液压油。工程机械出厂时厂家 根据液压泵、马达、阀生产厂样本、并结合系统特点，给用户推 荐了液压油的品种和牌号，在使用中我们应根据工程机械使 用地区的气温等实际情况，再根据粘度要求确定液压油牌号。液压油污染的原因与危害

按照基本要求正确地选用液压油，再加上合理地使用和 维护，就可以有效地提高液压设备的工作性能、效率、经济 性、可靠性和使用寿命。如果不注意使用，液压油经常受到污 染，则质量好的液压油也会很快性能变差、使液压系统不能 正常工作。

4.1 液压油的污染原因

液压油的污染有两个方面的因素:一是液压油本身的变质 产生的粘度变化和酸值变化;二是外界污物混入液压油内。

液压油污染途径如图1所示。

4.2 液压油污染后的危害

一个优质产品的液压元件可能由于液压油污染而经常发 生故障，甚至失效。由于液压油污染使液压元件的实际使用寿 命往往比设计的寿命短得多。

1)污染物常使节流阀和压力阻尼孔时堵时通，引起系统 工作的压力和速度不时变化，影响液压系统工作性能或产生 故障。

2)加速液压泵及马达、阀组等元件的运动副磨损加剧，引 起内泄漏的增加，造成液压系统效率降低，元件寿命缩短。3)混入液压油中的水分腐蚀金属，并能加速液压油老化 变质。

4)杂质若将吸油过滤器严重阻塞，导致液压泵吸气不足，产生气穴现象，进而使运动密封件的磨损加快、提前损坏、密 封失效，会引起噪声、振动、爬行、气蚀和冲击现象，从而降低 液压系统的工作性能;若将进油或回油滤油器堵塞，将使滤油 器失效，甚至由于滤芯破裂使已附在滤芯上的污染物进入液 压系统中。

5)污物进入滑阀间隙，可能使滑阀卡住，导致执行机构动 作失控或其他故障。预防液压系统出现内泄漏故障的措施

综上所述，使用单位为了预防与控制液压系统内泄漏故 障的产生，加强液压油的管理是控制液压油污染和保证液压 系统正常工作的重要环节。因此，在实际工作中必须加强三方面的管理:

第一，在液压元件加工与维修、装配过程中，防止液压油 被污染，防止水和空气的混入。必须严格控制加工精度、表面 粗糙度和减小其配合间隙与装配误差;第二，在液压油、液压元件储运管理方面应做到以下几点:

1)要有合理的管理组织机构和规章制度，加强对液压油 及液压元件的清洁度管理，并严格按照规定进行、落实、检 查，液压油出入库要注明品名、产地、牌号、使用工程机械名 称、数量等。

2)液压油入库前应取样化验，化验合格后才准入库。

3)库存液压油应定期取样化验。如不符合性能指标，则不 准使用。4)要有符合要求的贮存场所和贮存器具，仓库应具备良 好的通风、清洁、干燥、消防安全等条件，并避免强光直接照 射。

5)液压油应分类存放，杜绝混装、混放，以防止混用。

6)定期开展储油器及液压油的质量检查，符合规定要求 的液压油方可出库。

7)液压油出库、使用前要坚持过滤，保证液压油杂质含量 符合规定要求。

第三，在使用管理方面应做到以下几点:

1)建立登记卡和液压设备档案，每台机械均建立一个液 压油登记本，记录需用液压油品名及牌号并注明每次加油或 换油日期及数量，并由专人负责检查，有利于了解系统的密 封性能，也可避免在工作中误用异种油品。

2)应根据使用说明书规定，结合实际使用情况定期清洗或 更换液压油滤芯，并每日检查液压油油位，不足时应及时补 充。因油量不够或换油时造成系统中有空气，应根据机械使 用说明书规定，怠速运转一定时间，操纵换向手柄，使液压缸往复运动数次或使液压马达运转一定时间，排除液压系统内 空气。

3)根据使用条件定期对液压油进行油样分析，发现油液 污染严重时应立即查明原因，及时消除。其原因可能是外界 污垢大量侵入或系统内部出现异常污染源，应采取相应的措 施处理。液压油必须合理更换，以达到保证使用和节约开支的 目的。

4)控制液压油的工作温度(系统最高温度不超过80℃，液 压油箱内温度不超过60℃)，油温升高会加速液压油的氧化变 质，油的寿命会大大缩短，油氧化变质生成的酸性物质对泵、马达等起腐蚀作用，密封件老化变形，配合表面产生热变形，增加磨损，造成泄漏增加。

5)在液压系统故障排除时应遵守规范，保持清洁，禁止乱 拆乱放，防止污染物进入液压系统。在修理装配时防止环境污染，液压元件装配前各零件必须退磁并清洗干净。装配后 必须进行清洗和性能试验，一方面可以检测修理质量，另一 方面也可清洗杂质，所有液压管道要注意保护与密封。

6)定期检测液压系统各检测点压力、流量、温度、防止液 压系统长期在不正常压力、温度下工作，可减少液压系统磨 损，防止内泄漏，并保证液压系统正常工作。结束语

液压系统的内泄漏问题是当前一个重要的研究课题，不 能单纯的、传统的、消极的加强密封，而要系统性地去消除内 泄漏的根源，并采取有效措施予以治理。消除内泄漏的基本 观点是:立足于防、适当堵导。保持油液清洁是液压系统维护的 关键，加强严格的科学管理是最积极、最有效的办法。

篇2：工程机械液压系统内泄漏故障的原因及预防措施

1、工程机械液压系统的常见故障

1.1液压系统振动和噪音

振动和噪声直接危机到人的情绪、健康和工作环境，容易使人产生疲倦，造成安全事故 当吸油路中有气体存在时产生严重的噪音。一方面可能是吸油高度太大，吸油管道太细，油泵转速太高，油箱透气不好，补给油泵供油不够，油液太粘或滤油网堵塞等原因，使油液不能添满油泵的吸油空间，使溶解在油液中的空气分离不出来，产生所谓空蚀现象；另一方面，可能是吸油管密封不好，油面太低，滤油网部分外露，使得在吸油的同时吸入大量空气。噪音和振动也可能是油泵或马达的质量不好所致。油泵和马达的流量脉动，困油现象未能很好消除，叶片或活塞卡死，都将引起噪音和振动。

1.2 油温过高

调速方法、系统压力及油泵的效率、各个阀的额定流量、管道的大小、油箱的容量以及卸荷方式都直接影响油液的温升，这些问题在设计系统时要注意妥善处理。除了设计不当外，液压系统出现油温过高的一些可能原因如下：1）泄漏比较严重。2）散热不良，油箱散热面积不足，油箱储油量太小，致使油液循环太快，冷却器的冷却作用差。3）误用粘度太大的油液，引起液压损失过大。4）工作时超过了额定工作能力，因而产生热。

1.3液压系统泄漏

液压系统泄漏的原因错综复杂，主要与振动、温升、压差、间隙和设计、制造、安装及维护不当有关。泄漏分为外泄漏和内泄漏。外泄漏是指油液从元器件或管件内部向外部泄漏；内泄漏是指元器件内部由于间隙、磨损等原因有少量油液从高压腔流向低压腔。为控制内泄漏，国家颁布了各类元件出厂的试验标准，标准中对元件的泄漏量做出了详细的规定。控制外泄漏，常以提高元器件几何精度、表面粗糙度及合理设计、正确使用密封件来预防和解决漏油问题。

1.4工作机构运动速度不够

产生这类故障的主要原因是油泵输油量不够或完全不输油，系统泄漏过多，进入液动机流量不够，溢流阀调节的压力过低，油泵转向不对或油泵吸油量不够，吸油管阻力过大，油箱中油面过低，吸油管漏气，油箱通大气的孔堵塞，使油面受到压力低于正常压力，油液粘度太大或油温太低，这些都会导致油泵吸油量不够，从而输油量也就不够了 油泵内泄漏严重。油泵零件磨损，密封间隙变大或油泵壳体的铸造缺陷，使压油腔与吸油腔连通起来 处于压力油路的管接头及各种阀的泄漏，特别是液动机内的密封装置损坏，内泄漏严重。

2、工程机械液压系统的故障检查方法

2.1 直观检查法

对于一些较为简单的故障，可以通过眼看、手模、耳听和嗅闻等手段对零部件进行检查。

2.2 对换诊断法

在维修现场缺乏诊断仪器或被查元件比较精密不宜拆开时，应采用此法。先将怀疑出现故障地元件拆下，换上新件或其他机器上工作正常、同型号的元件进行试验，看故障能否排除即可作出诊断。

2.3 仪表测量检查法

仪表测量检查法就是借助对液压系统各部分液压油的压力、流量和油温的测量来判断该系统的故障点。在一般的现场检测中，由于液压系统的故障往往表现为压力不足，容易查觉；而流量的检测则比较困难，流量的大小只可通过执行元件动作的快慢作出错略的判断。

2.4 原理推理法

工程机械液压系统的基本原理都是利用不同的液压元件、按照液压系统回路组合匹配而成的，当出现故障现象时可据此进行分析推理，初步判断出故障的部位和原因，对症下药，迅速予以排除。

对于现场液压系统的故障，可根据液压系统的工作原理，按照动力元件→控制元件→执行元件的顺序在系统图上正向推理分析故障原因。

现场液压系统故障诊断中，根据系统工作原理，要掌握一些规律或常识；一是分析故障过程是渐变还是突变，如果是渐变，一般是由于磨损导致原始尺寸与配合的改变而丧失原始功能；如果是突变，往往是零部件突然损坏所致，如果弹簧折断、密封件损坏、运动件卡死或污物堵塞等。二是要分清是易损件还是非易损件，或是处于高频重载下的运动件，或者为易发生故障的液压元件。而处于低频、轻载或基本相对静止的元件，则不易发生故障。

3、工程机械液压系统的维护

3.1选择适合的液压油

在选择液压油时，除了要严格按照产品出帮规定及泵、阀使用要求以外，一般还要考虑以下几个方面。

3.1.1 液压油的粘度选择应考虑环境温度的高低及变化情况，环境温度较高时，应采用粘度较高的液压油，反之，应采用粘度较低的液压油。

3.1.2考虑液压系统中工作压力的高低，通常工作压力高时宜选择粘度高的液压油，因为高压时的泄露问题比克服粘阻问题更为突出。在工作压力较低时，则选用低粘度的液压油。

3.1.3考虑运动速度的高低，当工作装置运动速度很高时，油液速度也高，液压损失随之增大，而泄露量相对减少，故宜选用粘度较低的液压油，反之，宜选用粘度较高的液压油。

3.2 对液压系统进行清洗

3.2.1 彻底排掉废油，最好在温度高的时候进行，清洗前拆开一部分管路，拆开一些阀，检查管内及阀内的锈蚀，污物粘附状况。

3.2.2 选用与工作油同类而粘度稍低的油液做清洗油，最好将清洗油加热至 50-60度，热油使系统内的附着物容易游离脱落，设备空载运转循环清洗系统。

3.2.3 清洗后在热状态下排掉洗液，并立即加入新的工作油液。

3.2.4 油箱的清洗，油箱大多是敞开式，清洗后不能从放油塞排出的油要用海绵吸干净，油箱内滤油器需要再一次洗净。

3.2.5 在条件许可的情况下应优先采用以下几种较先进的清洗方法，加油清洗小推车，加压机械喷洗法，超声波清洗等，达到更好的清洗效果。

3.3定期保养注意事项

目前有的工程机械液压系统设置了智能装置，该装置对液压系统某些隐患有警示功能，但其监测范围和准确程度有一定的局限性，所以液压系统的检查保养应将智能装置监测结果与定期检查保养相结合。

3.3.1 250h检查保养检查滤清器滤网上的附着物，如金属粉末过多，往往标志着油泵磨损或油缸拉缸。

3.3.2 500h检查保养工程机械运行500h后，不管滤芯状况如何均应更换，因为凭肉眼难以察觉滤芯的细小损坏情况，如果长时间高温作业还应适当提前更换滤芯。

3.3.3 1000h检查保养此时应清洗滤清器、清洗液压油箱、更换滤芯和液压油，长期高温作业换油时间要适当提前。

3.3.4 7000h和10000h检查维护此时的工程机械液压系统需由专业人员检测，进行必要的调整和维修。根据实践，口液压泵、液压马达工作10000h后必须大修，否则液压泵、液压马达因失修可能损坏，对液压系统是致命性的破坏。

3.4作业中注意事项

3.4.1工程机械作业要柔和平顺

工程机械作业应避免粗暴，否则必然产生冲击负荷，使工程机械故障频发，大大缩短其使用寿命。作业时产生的冲击负荷，一方面会使工程机械结构早期磨损、断裂、破碎，另一方面又使液压系统中产生冲击压力，冲击压力又会使液压元件损坏、油封和高压油管接头与胶管的压合处过早失效漏油或爆管，溢流阀频繁动作使油温上升。

3.4.2要注意气蚀和溢流噪声

在工程机械作业中要时刻注意液压泵和溢流阀的声音，如果液压泵出现“气蚀”噪声，应查明原因排除故障后再使用。如果某执行元件在没有负荷时动作缓慢，并伴有溢流阀溢流声响，应立即停机检修。

4、结论

工程机械运行状态的好坏直接关系到企业能否正常施工，而液压系统对于工程机械性能具有直接的影响，因此相关技术人员应该不断的加强自身的专业技能，在日常的维护和检修当中积累经验，保证工程机械液压系统的正常运作。

参考文献：

篇3：工程机械液压系统内泄漏故障的原因及预防措施

因此, 分析和掌握工程机械液压系统的故障规律, 加强液压系统的使用维护管理, 快速分析其故障产生的原因并及时排除, 是提高机械化施工效率所必备的重要技术之一。

1 泄漏类型分析

机械设备液压系统的泄漏主要有两种;固定密封处泄漏和运动密封处泄漏, 固定密封处泄漏的部位主要包括油缸底、各管接头的连接处等。运动密封处主要包括油缸活塞杆、多路阀阀杆等部位。根据油液的泄漏位置也可分为外泄漏和内泄漏:外泄漏主要是液压油从系统漏到环境中, 内泄漏是指由于高低压间的压力差的存在或者密封件失效, 使液压油在系统内部从高压侧流向低压侧。日本对液压系统漏油的原因进行了调查后认为主要有:管路安装不当而产生振动和冲击;动密封 (轴伸和活塞杆密封) 磨损、寿命低;静密封质量差、密封槽尺寸精度低及密封件选择不当等。日本还对液压系统漏油的主要部件进行研究, 结果是:管路占44.5%, 液压缸占28%, 液压泵和马达占7.5%。

2 泄漏的原因

几乎所有的液压系统的泄漏都是在使用一段时间后, 由以下三个原因引起。

(1) 冲击和振动造成管接头松动;

(2) 动密封件及配合件相互磨损 (液压缸尤甚) ;

(3) 油温过高及橡胶密封与液压油不相容而变质[1] 。

2.1 引起摩擦副密封失效的主要因素

(1) 操作中, 因抽空、气蚀、憋压等异常现象, 引起较大的轴向力, 使动、静环接触面分离;

(2) 对安装机械密封时压缩量过大, 导致摩擦副端面严重磨损、擦伤;

(3) 动环密封圈过紧, 弹簧无法调整动环的轴向浮动量;

(4) 静环密封圈过松, 当动环轴向浮动时, 静环脱离静环座;

(5) 工作介质中有颗粒状物质, 运转中进人摩擦副, 擦伤动、静环密封端面;

(6) 设计选型有误, 密封端面比压偏低或密封材质冷缩性较大等。上述现象在试运转中经常出现, 有时可以通过适当调整静环座等予以消除, 但多数需要重新拆装, 更换密封。

2.2 由于两密封端面失去润滑膜而造成的失效

(1) 因端面密封载荷的存在, 在密封腔缺乏液体时启动泵而发生摩擦;

(2) 介质的低于饱和蒸汽压力, 使得端面液膜发生闪蒸, 丧失润滑;

(3) 如介质为易挥发性产品, 在机械密封冷却系统出现结垢或阻塞时, 由于端面摩擦及旋转元件搅拌液体产生热量而使介质的饱和蒸汽压上升, 也造成介质压力低于其饱和蒸汽压的状况。

2.3 由于腐蚀而引起的机械密封失效

(1) 密封面点蚀, 甚至穿透;

(2) 由于碳化钨环与不锈钢座等焊接, 使用中不锈钢座易产生品间腐蚀;

(3) 焊接金属波纹管、弹簧等在应力与介质腐蚀的共同作用下易发生破裂。

2.4 由于高温效应而产生的机械密封失效

(1) 热裂是高温油泵, 如油渣泵、回炼油泵、常减压塔底泵等泵类最常见的失效现象。在密封面处由于干摩擦、冷却水突然中断, 杂质进入密封面、抽空等情况下, 都会导致环面出现径向裂纹;

(2) 石墨炭化是使用碳一石墨环时密封失效的主要原因之一。由于在使用中, 如果石墨环一旦超过许用温度 (一般在一105~250℃) 时, 其表面会析出树脂, 摩擦面附近树脂会发生炭化, 当有粘结剂时, 会发泡软化, 使密封面泄漏增加, 密封失效;

(3) 辅助密封件 (如, 氟橡胶) 在超过许用温度后, 将会迅速老化、龟裂变硬失弹。现在所使用的柔性石墨耐高温、耐腐蚀性较好, 但其回弹性差。而且易脆裂, 安装时容易损坏。

2.5 由于密封端面的磨损而造成的密封失效

(1) 摩擦副所用的材料耐磨性差、摩擦系数大、端面比压 (包括弹簧比压) 过大等, 都会缩短机械密封的使用寿命。对常用的材料, 按耐磨性排列的次序为:碳化硅碳石墨、硬质合金碳石墨、陶瓷一碳石墨、喷涂陶瓷一碳石墨、氮化硅陶瓷一碳石墨、高速钢一碳石墨雄焊硬质合金一碳石墨;

(2) 对于含有固体颗粒介质, 密封面进入固体颗粒是导致使密封失效的主要原因。固体颗粒进入摩擦副端面起研磨剂作用, 使密封发生剧烈磨损而失效。密封面合理的间隙, 以及机械密封的平衡程度, 还有密封端面液膜的闪蒸等都是造成端面打开而使固体颗粒进入的主要原因。

3 控制泄漏的措施

3.1 减少冲击和振动

为了减少承受冲击和振动的管接头松动引起的泄漏, 可以采取以下措施:

①使用减震支架固定所有管子以便吸收冲击和振动;

②使用低冲击阀或蓄能器来减少冲击;

③适当布置压力控制阀来保护系统的所有元件;

④尽量减少管接头的使用数量, 管接头尽量用焊接连接;

⑤使用直螺纹接头, 三通接头和弯头代替锥管螺纹接头;

⑥尽量用回油块代替各个配管[2] ;

⑦针对使用的最高压力, 规定安装时使用螺栓的扭矩和堵头扭矩, 防止结合面和密封件被蚕食;

⑧正确安装管接头。

3.2 减少动密封件的磨损

大多数动密封件都经过精确设计, 如果动密封件加工合格, 安装正确, 使用合理, 均可保证长时间相对无泄漏工作。动结合面的泄漏, 多为密封件老化、破损、或密封件的材料、形式与使用条件不符, 相对运动的表面粗糙或划伤等造成。

从设计角度来讲, 设计者可以采用以下措施来延长动密封件的寿命:

①工作压力是密封件设计的主要依据, 故密封装置的型式、结构、材料等均与压力密封相关。高压时, 要采用刚性大的密封材料, 以减少密封件的永久变形;控制密封件的挤出量, 必要时可以增设档圈;还可以增加缓冲密封件, 以避免高压直接作用于密封件上[3] ;

②消除活塞杆和驱动轴密封件上的侧载荷;

③润滑不良或工作环境粉尘严重均可以加剧密封件的磨损, 在此情况下应选用耐磨性好的密封材料及用防尘圈、防护罩和橡胶套保护活塞杆, 防止磨料、粉尘等杂质进入;

④设计选取合适的过滤装置和便于清洗的油箱以防止粉尘在油液中累积;

⑤使活塞杆和轴的速度尽可能低。密封件在高速运动时, 容易发热, 引起密封材料变质并破坏油膜, 这将加剧密封件的磨损;低速运转时, 易出现爬行。无论出现那种情况, 采用聚四氟乙烯树脂的组合密封件即能得到改善;

⑥若油液或润滑脂与密封件、材料不相容, 可引起密封件的膨胀和收缩造成密封件工作状态不良, 并加速密封件的老化、实效时, 所以, 选择时要考虑密封件材料和接触物体的相容性;

⑦密封件在振动的工况下可引起微小变形, 如果振动的程度剧烈或密封件已磨损, 不能补偿振动引起的位置偏移时, 须考虑密封件偏心补偿问题, 而提高密封件材料的弹性是改善偏心补偿的有效方法;

⑧采用先进设备的加工设备和完善的加工工艺, 保证相对运动表面的几何精度和表面粗糙度设计的要求。

3.3 对静密封件的要求

静密封件在刚性固定表面之间防止油液外泄。对静结合面的泄漏, 要合理选用螺纹连接件, 选用使用考虑到工作压力、压力脉动、冲击和振动等方面;管接头的加工质量和装配质量必须符合规范要求;法兰连接件密封部位的加工精度及表面粗糙度等。均应符合要求;固定螺栓的拧紧力矩要符合规定;多个阀块相连接时, 应避免用过长的螺栓连接;为减少因冲击和振动造成管接头松动而引起的泄漏, 可适当的采用减振支架来固定管路, 设计时还用尽量减少管接头的数量;装配时, 须特别注意密封零部件的清洁, 并按照规定的方法安装, 以防止密封件在装配时被损坏。合理设计密封槽尺寸及公差, 使安装后的密封件到一定挤压产生变形以便填塞配合表面的微观凹陷, 并把密封件内应力提高到高于被密封的压力。当零件刚度或螺栓预紧力不够大时, 配合表面将在油液压力作用下分离, 造成间隙或加大由于密封表面不够平而可能从开始就存在的间隙。随着配合表面的运动, 静密封就成了动密封。粗糙的配合表面将磨损密封件, 变动的间隙将蚕食密封件边缘[4] 。

3.4 合理设计安装板

当阀组或底板用螺栓固定在安装面上时, 为了得到满意的初始密封和防止密封件被挤出沟槽和被磨损, 安装面要平直, 密封面要求精加工, 表面粗糙度要达到0.8μm, 平面度要达到0.01/100mm。表面不能有径向划痕, 连接螺钉的预紧力要足够大, 以防止表面分离。

3.5 正确装配密封圈

装配密封圈时应在其表面涂油, 若须通过轴上的键槽、螺纹等开口部位, 应使用引导工具, 不要用螺丝刀等金属工具, 否则会划伤密封圈而造成漏油。对于有方向性的密封圈装配时应将唇口对着压力油腔, 注意保护唇口, 避免被零件的锐边、毛刺等划伤。对旋转接触的密封面 (如液压泵主动齿轮轴端) , 应选用双唇密封圈。安装组合密封件前应将密封件放在液压油中煮到一定温度;安装时应使用专用的导套和收口工具, 并严格遵守厂家对密封件的安装说明[5] 。

3.6 控制油温防止密封件变质

密封件过早变质的一个重要原因是油温过高。为控制油温应选用黏度合适的液压油。黏度高的油液在环境温度较低时使用, 会因摩擦力的增加而出现过热现象。另外, 还应将系统的软管加以可靠的紧固, 且安装软管没有急弯;当液压泵、液压缸和其他液压元件磨损时, 应及时更换;经常检查油箱油位, 及时补油。多数情况下, 当油温经常超过60℃时, 油液黏度大大下降, 密封圈膨胀、老化、失效, 结果导致液压系统产生泄漏。据研究表明, 油温每升高10℃则密封件的寿命就会减半, 所以, 应使油液温度控制在65℃以内[6] 。为此, 应将油箱内部的出油管与回油管用隔板隔开, 减少油箱到执行机构 (缸或马达) 之间的距离, 管路上尽量少用直角弯头;另外, 应注意油液与密封材料的相容性问题, 须按使用说明书或有关手册选用液压油和密封件的型式与材质。

3.7 加强维护保养, 保持油液清洁

在日常维护中, 要对设备加强检查;对液压油进行定期检验;选用符合标准的耐用密封装置, 定期对密封装置进行检修或更换。正确制定装配工艺流程, 严格把握每一个作业环节。维护和维修过程中仔细总结以往的经验教训, 杜绝野蛮作业。重视修理装配工艺应强化防漏治漏的修理工艺, 如, 阀杆、活塞表面、缸内壁的整体或局部均可采用电刷镀、静电喷涂增厚后, 再经车床切削加工至所需尺寸。安装带螺纹的管接头时, 应在螺纹上缠绕聚四氟乙烯生料带。铸造件或焊接件在安装前应进行探伤检查和耐压试验, 耐压试验的压力相当于其最高工作压力的150%~200%。油封装入座孔时, 应用专用工具导入, 防止位置偏斜。推荐在密封圈的装配中尽量采用专用工具。保证交付使用的机器品质尽量高。工作环境潮湿, 可能会使水进入液压系统, 水会与液压油反应, 形成酸性物质和油泥, 降低液压油的润滑性能, 加速部件的磨损, 水还会造成控制阀的阀杆发生粘结, 使控制阀操纵困难划伤密封件, 造成泄漏。 在大气压下, 液压油中可溶解10%左右的空气, 在液压系统的高压下, 在油液中会溶解更多的空气。空气在油液中形成气泡, 如果液压工作过程中在极短的时间内压力在高低压之间迅速变换, 就会使气泡在高压侧产生高温, 在低压侧发生爆裂, 如果液压系统的元件表面有凹点和损伤时。

液压油就会高速冲向元件表面加速表面的磨损, 引起泄漏。使用机器的过程中, 注意控制液压油液的污染, 保证原始油液和油池的清洁, 使用过程中严格控制污染源, 采取有效的过滤措施, 有效地切断外界因素 (水、尘埃、颗粒等) 对液压油缸、液压杆、活塞杆和缸筒等部分的污染, 发现损坏和老化及时处理[7] 。恶劣环境及时调整作业频率, 防止油温过高, 必要时可采用强制冷却装置, 及时养护相应的磨损部分, 爱惜作业设备。要从思想上重视泄漏的发生因素, 以防为主, 严格作业规范, 定期养护, 综合考虑各种可能因素制定适合自己机械的防泄漏措施, 综合考虑才能做到行之有效。

参考文献:

摘要：液压系统泄漏是机电产品漏油和产生故障的重要原因之一。针对工程机械液压系统泄漏故障较难防治的问题, 探讨泄漏的根源与影响因素及其危害, 提出了与使用单位密切相关的使用问题及其防治措施。

关键词：工程机械,液压系统,泄漏,防治措施

参考文献

[1]机床故障诊断与检修丛书编委会.机床液压系统常见故障诊断与检修[M].北京:机械工业出版社, 1998.

[2]邱国庆.液压技术与应用[M].北京:人民邮电出版社, 2006.

[3]李芳明.工程机械液压与液力传动[M].北京:人民交通出版社, 2000.

[4]焦福全.工程机械故障剖析与处理[M].北京:人民交通出版社, 2000.

[5]陈林生.液压系统泄漏的原因及对策[J].职业教育研究, 2007 (8) .

[6]李宏.挖掘机操作与维护[M].北京:中国劳动出版社, 2004.

篇4：工程机械液压系统内泄漏故障的原因及预防措施

关键词：液压传动原因分析控制措施

中图分类号：TH11文献标识码：A文章编号：1007-3973(2010)09-033-01

在机械液压系统中，泄漏是普遍存在的故障现象，几乎所有的液压系统在使用一段时间后，都发生泄漏现象，液压系统一旦泄漏或泄漏严重将会引起系统压力建立不起来，无法保证正常的传动比。液压油泄漏还会造成环境污染，影响生产甚至产生无法估计的严重后果。因此，对液压系统的泄漏，必须加以控制。下面针对一些影响机械液压系统泄漏的因素，简单分析其泄漏原因及控制措施。

1、泄漏的分类

通常机械液压系统的泄漏有两种，固定密封处和运动密封处泄漏。从液压油的泄漏上也可分为外泄漏和内泄漏。外泄漏主要是指液压油从系统泄漏到环境中，内泄漏是指由于高低压侧的压力差的存在以及密封件失效等原因，使液压油在系统内部由高压侧流向低压侧。

2、影响泄漏的原因

2.1设计因素

液压系统的可靠性，在很大程度上取决于液压系统密封的设计和密封件的选择，由于设计中密封结构选用不合理，密封件的选用不合乎规范，在设计中没有考虑到液压油与密封材料的相容型式、负载情况、极限压力、工作速度、环境温度的变化等，这些都在不同程度上直接或间接造成液压系统泄漏。设计中考虑到运动表面的几何精度和粗糙度不够全面以及在设计中没有进行连接部位的强度校核等，这些都会在机械的工作中引起泄漏。

2.2制造和装配因素

所有的液压元件及密封部件都有严格的尺寸公差、表面处理、表面光洁度及形位公差等要求。将使零件本身具有先天性的泄漏点，在装配后或使用过程中发生渗漏。液压元件在装配中应杜绝野蛮操作。装配前应对零件进行仔细检查，装配时应将零件蘸少许液压油，轻轻压入。

2.3冲击和振动造成泄漏和破坏

2.3.1内部冲击

气体常常以混入或溶解两种形式浸入油液中，混入油液的气体，大多以2.05～0.50mm直径的气泡悬浮其中，成游离状态。浸入油液中的气体，在液压传动系统工作时，产生气穴现象，可以使液压系统产生振动和噪音，在气泡凝聚的管壁和其他元件表面，因长期受冲击和高温作用，以及油液中溢出气体的氧化作用，会使管壁和元件表面脱落，或者出现海绵状的小洞。

2.3.2外部冲击

外部的冲击也会造成管路的静结合表面发生泄漏，当管路接头常处于振动状态时，造成接头处密封圈(垫)变形，或者造成密封圈磨损，从而引起原来的静结合面出现泄漏。

2.4密封件及配合件相互磨损

主要是液压缸内及各阀体阀杆之间的磨损。液压油缸作为一些生产机械液压系统的主要执行元件，由于工作过程中活塞杆裸露在外直接和环境相接触，虽然在导向套上装有防尘圈及密封件等，但也难免将尘埃、污物带入液压系统，加速密封件和活塞杆之间的划伤和磨损，从而引起泄漏，颗粒污染为液压元件损坏最快的因素之一。另外由于工作环境潮湿等因素的影响，可能会使水进入液压系统，水与液压油反应，形成酸性物质和油泥，降低液压油的润滑性能，加速部件的磨损，水还会造成控制阀的阀杆发生粘结，使控制阀操纵困难，划伤密封件，造成泄漏。

2.5油温过高及橡胶密封与液压油不相容而变

质液压传动系统的某一局部产生气穴后气泡随油液到高压区，在高压作用下气泡迅速破裂’周围油液的质点以很高速度来填补这一空间，质点相互碰撞而产生局部高压，形成冲击。与此同时油液温度也急剧升高，温度每升高10℃则密封件寿命就会减半。在选用液压油方面,要注意密封件和油质的匹配如果两者不相匹配，则造成密封圈与油液产生化学反应，加速密封圈老化。

3、泄漏控制措施

造成生产机械设备液压系统泄漏是多方面综合影响的结果，以现有的技术和材料，要想从根本上消除液压系统的泄漏是很难做到的。只有从以上影响液压系统泄漏因素出发，采取合理的措施尽量减少液压系统泄漏。

3.1减少冲击和振动

使用减振支架固定所有管子以便吸收冲击和振动；适当布置压力控制阀来保护系统的所有元件；尽量减少管接头的使用数量，管接头尽量用焊接连接；正确安装管接头。

3.2减少动密封件的磨损

消除活塞杆和驱动轴密封件上的侧载荷；用防尘圈，防护罩和橡胶套保护活塞杆，防止磨料，粉尘等杂质进入；设计选取合适的过滤装置和便于清洗的油箱以防止粉尘在油液中累积；活塞杆和轴的速度尽可能低。

3.3控制油温防止密封件变形

密封件过早变质是由多种因素引起的，一个重要因素是油温过高，所以应合理设计高效液压系统或设置冷却装置，使油温保持在65℃以下；另一个因素是使用的油液与密封材料的相容性问题，应按使用说明书或有关手册选用液压油和密封件的型式和材质，以解决相容性问题，延长密封件的使用寿命。

4、结束语

液压系统泄漏影响着系统工作的安全性，造成油液浪费、污染周围环境、增加机器的停工时间、降低生产率、增加生产成本及对产品造成污损。借鉴以往的经验，选择正确的装配和修理方法，从污染的源头入手，加强污染源的控制。还要采取有效的过滤措施和定期的油液质量检查和更换。总之，泄漏的防治要全面入手，综合考虑才能做到行之有效。

参考文献：

[1]刘廷俊，谢玉东，液压系统故障诊断技术的现状及发展趋势[J]，液压与气动，2006

[2]袁建虎，李凡显，洪津，工程机械液压系统的故障诊断U]，工程机械与维修，2005

篇5：工程机械液压系统内泄漏故障的原因及预防措施

1、安徽某化肥单位出现变换两台废锅全部泄露，造成系统停车，损失巨大，主要现象是高低压废热锅炉合成气泄露至蒸汽侧。

原因分析：

(1)设备泄漏原为设计结构没有无废锅进水防冲板结构，造成水流直接冲击换热管。

(2)设备操作温度高，液位控制过低，引起换热管气相部分振动。

(3)另一方面就受子质量可能存在质量问题。

2、山东某水煤浆工艺煤化工单位蒸汽过热器甲醇合成产蒸汽带水。原因分析：带液冷激造成泄漏。

3、陕西某石化下属煤化工单位2#蒸汽发生器、蒸汽发生器、水冷却器泄露，原因分析：是折流板间距过大形成共振所致，后增加一层支撑板进行加固后效果明显。

综合分析：

近年通过对多家该类工艺的使用状况的考察，耐硫变换中主要是软水加热器、水冷却器、中低压废热锅炉的泄漏。具体泄漏状况分析如下：

(1)设计进水冲刷换热管，造成U型弯处振动，从而引起换热管与折流板磨损泄露。

(2)设备设计折流板间距过大。

(3)设备制造质量问题。

(4)变换工艺气冷却过程中存在凝液现象即微观气蚀造成管子局部振动，应力传递到管头焊接处，造成裂纹泄漏。

(5)变换工艺气与换热介质温差较大，工艺气在此管程中容易形成气液两相流，造成设备换热管振动，管头焊接接头疲劳泄露。

二、针对以上问题应对措施

2.1. 设计结构方面：

2.1.1. 中低压废锅脱盐水进口已设计挡板，避免水流直接冲刷造成的管程振动问题;

2.1.2. 软水加热器、水冷却器、中低压废热锅炉折流杆间距选择适当的折流杆间距;

2.1.3. 中低压废锅脱盐水流向设计先预热，再与进口高温变换气换热蒸发，整体受热较均匀，避免了设备膨胀不均匀问题，该流程还最大程度减少设备内部蒸汽气流死区;

2.1.4. 气液两相流现象不能从根本上消除，因此只能从设备结构方面考虑尽量分散该现象引起的应力集中。强度焊+强度胀能消除过大的振动及抵消一部分应力，是比较理想的连接方式。

2.1.5. 折流板管孔设计双面倒角，避免棱角与换热管划伤。

2.2. 设备制作方面：制造过程见证、流探伤查记录及查看探伤情况、试压要求现场见证。

2.2.1. 入厂检验。

设计现状：本批次换热设备换热管标准采用GB13296-GB9948-两标准。￠25换热管，GB13296-2007标准外径偏差为，壁厚偏差为。GB9948-2006标准外径偏差为±0.20mm，壁厚偏差为

监控要求：换热管应按相关标准逐项验收，精确测量内、外径及其公差范围。

2.2.2. 对接

设计现状： 废热锅炉与水冷却器因管束较长，换热管需要部分拼接

监控要求：⑴需对拼接接头严格检查，对口错变量≤0.30mm。

⑵坡口采用机械加工方法，且焊前清洗干净。

⑶通球试验合格。

⑷焊接接头RTⅡ级合格。对接后逐根液压试验，试验压力符合设计要求。

2.2.3. 换热管弯制

监控要求：

⑴换热管弯管前按设计数据一次性切好换热管，避免穿管后再次用砂轮机修磨。

⑵弯制过程采用冷弯。

⑶弯段换热管圆度偏差.

⑷弯管段及相邻直段按设计要求固溶处理。

2.2.4. 管板堆焊过程。

设计现状： 设备为了节约成本均采用堆焊管板。

监控要求：基材堆焊表面加工后堆焊层进行PT Ⅰ级合格。堆焊层表面应平整，平面度公差1mm。堆焊层均匀过渡层和表层最小厚度3mm。焊条或焊带符合设计要求。

2.2.5. 管孔加工

设计现状：换热器规格常规设计为25mm，管孔孔径均为符合GB 151-要求。管孔与管板垂直度一般为0.15mm，管孔粗糙度要求为6.3µm

监控要求：加强测量管孔孔径公差，要求制造单位逐孔测量，保证孔径在规定公差范围，保证粗糙度。

2.2.6. 孔桥宽度

监控要求：抽查每个管板出钻侧孔桥宽度，96%数据符合GB 151规定。

2.2.7. 折流板

⑴ 管孔孔径均为符合GB 151-1999要求，管孔中心距偏差±0.3mm，允许4%相邻两孔偏差±0.5mm，要求双侧倒角加工，钻孔后应去除管孔周边毛刺。

⑵ 同时折流板一并钻孔，确保每根换热管所通过的管板与折流板上的管孔在同一中心线上。

2.2.7. 管束穿管过程。

监控要求：

⑴管板管孔内、换热管管头清理干净，无油污、铁销、灰尘。除去槽边毛刺，不允许有影响胀接紧密性的杂质存在。

⑵穿管过程不允许使用硬质强制穿管。

2.2.8. 涨焊顺序。

建议采用先焊后胀工艺。如采用先胀后焊工艺，在焊第二道时，15mm不胀的长度内密封空气受热膨胀，会把空气柱中的氮、水蒸气等带入熔池，形成析出型气孔。部分浮在上表层而又外观未显现的“皮下气孔”,在使用一段时间后显露出来,而造成泄漏。

2.2.9. 管头焊接。

设计现状：设备换热管与管板焊接采用两道焊，第一道完成3/5，壳程以0.2MPa含氨1%空气进行气密性试验，第二道起弧位置与第一道错开180°。

监控要求：

⑴焊道工作量控制符合3:2设计值。

⑵中间壳程气密性试验方法有效性见证。

⑶二道起弧位置控制。

⑷管板倒角深度到位，换热管角焊缝焊高符合设计图纸。

2.2.10. 胀接方式。

设计现状：全部换热器换热管与管板连接方式均为强度焊+贴胀。各台换热器管头焊接H值见表四，符合大于1.4δt强度焊要求。

监控要求：

⑴管孔开槽宽度3mm、槽间距为6mm、深度0.5mm符合设计图。

⑵胀接深度、压力严格控制(参考制造单位施工工艺)。

2.2.11. 管束尾部支撑。

设计现状：靠近弯管段折流板A+B+C 之和不大于无支撑跨距数据1850mm，弯管部位可设置扁钢条装配作为附加支撑。

监控要求：附加支撑组装点焊不得与换热管焊接，同时焊接牢固防止造成换热管磨损。

2.3. 设备安装方面：在运输、安装过程中，采用的吊装工具几乎都是钢丝绳，很容易将管束的防腐层破坏及划痕，这也会造成腐蚀的产生。

篇6：工程机械液压系统内泄漏故障的原因及预防措施

关键词：煤矿采掘技术,机械液压技术,系统故障原因,预防措施

1煤矿采掘机械液压系统故障的原因

在机械液压技术过程中, 由于机械液压中油箱的油量太少, 所以油量通常达不到油箱中的油位, 导致在机械液压系统不能正常、准时的提供油量。在运用机械液压的技术中, 一般是要保证在油箱中的三分之二的位置上油箱的吸油管可以达到。而在油箱中, 油液的含量也要加到油箱中油标线的位置上。或者, 是由于油箱漏油。在机械液压中, 油箱漏油是及其常见的现象, 因为漏油而导致油箱的油液减少时, 要找出油箱中泄露的位置, 并进行合理有效的修补, 然后再将邮箱中的油液加到油标线指定的位置上。通常, 在机械液压的过程当中, 会导致吸油管的堵塞。吸油管在堵塞之后, 是不能够对机械液压提供准时的动力。在吸油管堵塞不能吸取油量之时, 要及时对吸油管的线路或者滤油器进行全面仔细的检查, 然后全面彻底的清除堵塞吸油管或者滤油器的污物。在煤矿采掘时, 利用机械液压技术时, 通常会在这过程当中使用单向泵。而单向泵因为它的转向与本来设定的转向不对时, 也不能提供油液, 而在这时, 就需要技术人员及时更改单向泵的连接线, 使单向泵能够正常的运转;或者是由于在泵内由于存在着沉积物, 通常泵内存在着沉积物, 是不能够使单向泵正常的运转, 而导致不能供油现象的发生, 这时就需要将泵给拆开, 将泵内的沉积物清理干净然后再继续使用。每件物品都有自己的使用期限, 在使用泵之时, 或许会因为泵内零件的损坏而导致泵失去运行而不能供油。这时, 就需要我们仔细的找寻出现不能供油现象的原因而做出相应的措施。

在运用机械液压的技术时, 通常会出现漏油的现象。而出现这些现象的原因主要有几点原因。首先, 由于液压管路质量不合格而导致漏油现象的产生。如果在对机械液压系统进行维修或者更换管路时, 在液压系统中安装了不合格的质量差劲的管路。而在安装质量低下的管路情况下, 由于劣质管路不能够承受很大的承压能力。它的使用期限通常是很短的而导致管路在使用不长的时间下, 就会出现漏油的现象。管路通常具备着软硬的情况。当硬质油管因为它的管壁厚薄不均匀时, 对油量的承载力也降低;在质量低下的软质油管的面前是由于软质油管的它的管路中橡胶质量差、周围的钢丝层韧性和拉力不足, 没有进行均匀的编织导致软质油管的承载力下降, 通常管路在压力油的冲击下, 是非常容易造成管路的损坏而造成管路漏油。

第二, 是由于在安装管路时没有符合安装的要求, 造成管路的不良弯曲。在装置管道的过程当中, 要按规定的装置方法进行管路的装置。在进行管道弯曲时要按规定的方法进行弯曲, 如果在弯曲的过程中, 使管路弯曲的半径过小的话, 会导致管路外侧的管壁变薄, 管路内侧的管壁存在着一定的褶皱, 致使管路的承载力下降, 在强烈的油压力冲击下, 会导致管路的破碎而出现漏油的情况;如果管路在弯曲的过程当中, 半径过大, 管内的油压脉动时就容易产生纵向裂纹而导致漏油。

第三, 由于在管路安装的过程中, 由于固定的方法不得当而引起的漏油。如果在安装油管时, 不顾管路的长度、角度是否合格而进行安装, 通常会导致管路变形, 容易碰伤管路, 导致管路的承载力;在安装油管时, 不注意螺丝的稳定的话, 因为摩擦而导致螺丝脱落, 管路的断开, 也会导致漏油的情况产生。

最后, 由于管路的老化或者是由于液压油的污染以及管路表面的污染而造成漏油的。当管路老化时, 就会导致管路进行龟裂, 使油管破裂;当管路的表面造成污染或者液压油造成污染时, 会使油管受到腐蚀, 使油管的承载力下降, 油管被腐蚀后会加快管路的破裂, 而导致油管漏油。

在机械液压系统中, 由于系统在不能正常供油的情况下, 使系统无压力;或者是由于油箱中油液的温度过高, 当油液的温度过高时, 会增大液压油的流量, 而油液的温度过高后导致机械的磨损增加, 造成液压系统出现故障;还有一种是由于液压的系统当中出现了空气, 当液压系统中出现空气后, 经过一系列的运作, 导致出现大量的热度, 而空气也会使系统中的零件造成振动, 对液压系统中的影响是比较大的。

2煤矿采掘中机械液压系统出现故障的策略及预防措施

2.1当油管出现漏油的情况时, 注意防范的主要措施有:在对管路进行维修更换管路时, 要认真检查管路的质量, 对管路所标注的一些信息要认真查询, 对不符合规定的管路坚决不能够使用。要认真检查管路的质量是否遭受到损伤, 对于质量出现问题的管路要立即进行更换;管路安装不正确的过程当中也会造成管路的漏油情况。所以在安装管路时要拧紧固定管路的螺丝, 在安装管路时, 要根据其实际情况而留管路应该留的长度。在安装管路时, 要尽量减少转弯, 要固定好管路的接头, 以防管路的受扭。

2.2在机械液压系统当中, 如果系统无压力要检查系统内的安全阀是否运作正常, 要检查系统中压力调定值是否在规定的指数上, 如果不是的话, 要将调定值调到规定的指数。在系统中因为某一处没有压力的情况下, 要对系统中的电路进行修理, 对安全阀进行有效的清洗。当油箱中的油温过高时要加强对机械液压系统的修护和保养, 然后及时对邮箱内的油液进行更换, 在系统中进入空气时, 要对系统进行全面贯彻的清理。

2.3当机械液压系统出现突发性或者随机性故障时, 要及时的向专家请教, 由维护专家对液压系统中出现的问题进行诊断和分析, 然后找出相应的措施。利用专家的诊断, 诊断出来的结果是比较正确客观的。

2.4要对液压系统进行随时的检测, 在发现问题时要进行及时的维修。

2.5管路是极易被污染的, 所以要加强油液的质量, 对油管内的油液进行随时的定期的检查, 要选用性能较好的过滤器, 能够过滤掉油液中存在的污染物, 对油液的质量做出全面的诊断, 做出积极而有效的预防, 保证油管的长期的使用。

结语

煤矿采掘技术机械液压系统通常会因为工作的环境还有工程部件的质量而导致一些意外的发生。因此, 我们要定期做好机械液压设备的管理和进行及时有效的维修。我们只有做好煤矿采掘机械液压技术, 及时对液压技术进行管理, 才能保证我国的煤炭事业的快速发展。

参考文献

[1]刘改叶.煤矿采掘机械液压系统中的常见故障原因与维护保养[J].科技创新与应用, 2012, 12 (18) :32-35.

篇7：工程机械液压系统内泄漏故障的原因及预防措施

关键词：聚合釜；机械密封；泄漏；防治措施

青海油田格尔木炼油厂生产运行三车间目前共有8台聚合釜，其中2台12m3聚合釜轴封为ML2261N-150釜用机械密封，2台20m3聚合釜轴封为ML2261N-160釜用机械密封，其余4台聚合釜轴封为填料密封。釜用机械密封在2007年3月投用，2009年12月至2010年3月几个月期间机封密封故障频频。机封不仅检修频繁,消耗大量的备件,现场维修费时费力，效果也不是很明显，而且严重影响聚丙烯的产量。本文就聚合釜机械密封ML2261N-150系统在使用中发生泄漏原因进行了分析,目的是为了减少设备故障,确保设备长周期运行。

1.聚合釜机封的基本结构及主要参数

A. 基本结构

ML2261N-150釜用机械密封属于外装式、双端面、平衡型单独油系统润滑密封, 夹套水冷却。该聚合釜用大轴径机械密封的基本结构及组成可分为：

由静环和动环组成的两对密封端面，也称摩擦副。以弹簧元件为主的补偿缓冲机构（弹簧）。辅助密封圈。传动件（传动销、传动环等）和紧固件（紧固螺钉、弹簧座等）。其它零部件（轴套、压盖、节流环、定位销、轴承、垫片等）。

ML2261N-150釜用机械密封工作压力较高，为了确保机封的正常运行，所以采用如（图1）的辅助系统，该系统由手动加油泵和增压罐组成。

我车间用聚合釜工作压力较高，一般在0~3.8MPa，所以要求密封腔内压力也要达到此要求，如果密封腔内压力过小，则釜内压力高于密封腔内密封液的压力，釜内压力会从摩擦副之间进入密封液中，部分粉料和丙烯气也会进入密封液中，降低润滑油的质量，影响摩擦副密封面的密封效果，为了不让密封腔内的压力过低，我们采用如图1的辅助系统。

B. 主要参数

釜内介质: 聚丙烯粉料、液态及气态丙烯，氢气，高效催化剂（CS-1或DJD-Z型）、活化剂、DDS

介质工作温度:-15℃~90℃

工作压力:0~3.8MPa

搅拌转速：55r/min

聚合釜：上海杨园压力容器有限公司生产

减速机：德国FLENDER生产 ZF168-K4-250

机械密封：上海民联机械密封件有限公司

2. 机械密封工作原理及特点

机械密封是由至少两对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构的弹力作用以及辅助密封的配合下，保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。机械密封为接触密封，旋转轴用动密封，也称为端面密封。密封端面的机械变形包括轴向力产生的密封端面变形和径向力产生的密封端面变形。ML2261N-150型釜用机械密封不同于一般泵密封的是有封液的带有内置轴承的双端面多弹簧平衡型机械密封(见图2)，一级密封与釜内介质接触，摩擦副材料为镍基WC、ZQSn6-6-3，防止颗粒状介质进入摩擦面而导致机械密封失效；二级密封为辅助密封，辅助密封圈材料采用进口氟橡胶0型圈(GB3452.1)，主要防止密封液外漏。为控制机械密封的温度，防止液膜汽化，改善润滑条件，防止于运转、杂质集积和气囊形成，延长机械密封的使用寿命，采用密封介质全冲洗方式。

该机械密封的优点是：可在高压、真空、高压差、大直径、腐蚀、易燃、易爆、有毒介质等条件中应用。

缺点是：结构复杂、材料品种多、加工工艺和安装要求高、维修不便等。

3.机械密封泄漏点及泄露原因

机械密封种类繁多，型号各异，但泄漏点仅有五处：

动环与轴套之间的密封（动密封点）；动、静环之间密封（动密封点）；轴套与轴之间的密封（静密封点）；对静环与压盖之间的密封（静密封点）；密封压盖与釜体之间的密封（静密封点）。

从理论上讲泄漏点有以上五处，但此机械密封在我们实际运行中最常见的就是密封圈泄漏、摩擦副之间的密封泄漏和安装不合理引起的泄漏。

A.动环与轴套之间的密封

在实际运转中动环与轴套之间的密封圈最易泄露，因为动环与轴套之间的密封属于动密封点，不论是上动环还是下动环在弹簧元件为主的补偿缓冲机构的作用下势必会有一个微小轴向的位移，动环的频繁移动使密封圈磨损从而发生泄漏。

密封圈的材质也是发生泄漏的重要原因之一，以前采用丁腈橡胶，而现在采用氟橡胶，两者性能对比如下：

丁晴橡胶（NBR）丁二烯和丙烯晴的共聚体。 特点是耐汽油和脂肪烃油类的性能特别好。耐热性好，气密性、耐磨及耐水性等均较好，粘结力强。缺点是耐寒及耐臭氧性较差，强力及弹性较低，耐酸性差，电绝缘性不好，耐极性溶剂性能也较差。使用温度范围：约-30℃~+100℃。

氟橡胶优点：化学稳定性佳、耐高温性优异、耐老化性能好、真空性能极佳、机械性能优良、透气性小，氟橡胶还具有耐高温、耐油、耐高真空及耐酸碱、耐多种化学药品的特点。其缺点：低温性能差、耐辐射性能较差。

现在采用的氟橡胶密封圈虽然性能优良，但是长时间高压作用下会发生变形或磨损而引发密封圈泄漏。机械密封在轴封箱压力大于10~50kgf/cm2为中压，该机械密封工作压力为0~3.8MPa刚好在此范围内，氟橡胶密封圈耐高压性能好，所以我们采用氟橡胶密封圈。

B.动、静环之间密封

聚合釜工作压力较高，在长时间的运行过程中釜内介质会在下摩擦副之间相对运动的过程中缓慢进入润滑油腔，也会有少许润滑油进入釜内。进入润滑油腔的气体会逐渐积累，如操作人员没有按时将气体从排气口排除，当气体积累过多则会使润滑油位低于上摩擦副，从而使上摩擦副无法得到充分的润滑。这样就是使摩擦副受到磨损，并会产生大量的摩擦热，发生泄漏。

弹簧元件对动、静之间是否会产生大量摩擦热，是否会发生泄漏至关重要。因为当弹簧元件作用在动环上的力过大时，就会加大摩擦副的磨损还会产生大量的摩擦热，从而影响动、静环的密封效果。当弹簧元件作用在动换上的力过小时，动、静环密封不紧而泄漏。

摩擦热对机封的损害比较严重。机封为接触式动密封,动环与静环间因接触摩擦必然会产生摩擦热。此外,旋转元件对密封液的搅拌也会产生一定的热量,两者使密封端面的温度升高。这些热量有可能导致静环和动环的热变形-端面扭曲变形,加速氟橡胶密封圈老化、龟裂及溶胀,而影响密封效果;摩擦热还会使静环和动环间的液膜粘度降低并汽化,使液膜失稳或破坏,致使上摩擦副的最佳润滑工况遭到破坏,从而发生急剧的磨损以至端面出现烧结、水泡式疤痕或径向裂纹等缺陷而导致密封泄漏。凡因热损而引起的密封失效,关键还在于采取必要的冷却措施,以尽量降低摩擦热,使密封面处不发生温度剧变,这样对于提高摩擦副的使用寿命十分重要。该机封采用冷却水润滑油冷却、润滑油冷却动环与静环间摩擦所产生的热量。虽然我厂冷却水水质较好,但长期运行后多多少少淤泥会积在冷却系统中,从而降低冷却效果;由于我厂处于高原，冷却水不仅水质好而且水温较低，对机封产生的热量有很好的冷却效果。

C.安装不合理极有可能导致密封泄漏

安装是确保机封性能的一个重要环节 ,为此在装配前应对零部件进行仔细检查 。主要检查密封型号、材质 、规格是否正确,零部件是否齐全,质量是否符合技术标准等 。

轴套与轴之间的密封；对静环与压盖之间的密封；密封压盖与釜体之间的密封几个密封点都为静密封点，正常情况下很少发生泄漏，但是搅拌轴的径向窜动是影响机封密封性能的重要因素 。当 旋转轴发生径向窜时 ,机封对轴的窜动有一定的追随性 ,仍然会造成一端面比压过大 ,而另一端面比压过小 ,严重时会引起密封泄漏 ,因此在安装时要考虑到径向窜动 ，尽量使轴处于垂直状态

聚合反应釜对于机械密封的安装质量及操作，对密封装置的运行寿命有着极为重要的影响。多弹簧式机械密封安装时，要防止弹簧翘曲，以保证机械密封有合适的压缩量，一般单端面密封的压缩量为4~6mm，而双端面密封的压缩量取单端面密封的2倍，即取8~12mm。压缩量过大，会导致弹簧应力上升，从而加速了弹簧的疲劳破坏。因此在调整弹簧的压缩量时，应严格按工艺要求进行。要防止摩擦副间产生干摩擦。因为聚合反应釜的操作温度和压力都较高，使用摩擦副的工作条件非常苛刻。摩擦副端面的不平或产生热变形，介质中有杂质造成摩擦副间有研磨颗粒等，都会使密封端面早期磨损，因此选择合理的动、静环的材料及选择合适的洁净冷却润滑介质，以减小端面的载荷系数，防止密封产生热变形，均可有效地提高密封的使用寿命。

4.对机械密封泄漏采取的安全措施

机械密封泄漏的原因很多，但ML2261N-150釜用机械密封投用以来所发生的泄露最主要为密封圈泄漏、摩擦副之间的密封泄漏和安装不合理引起的泄露。所以我们就以所发生的泄露提出相应的安全措施。

A.加强氟橡胶密封圈的耐压、耐磨性能

氟橡胶虽然性能优良，但为了能够更好的防治机械密封的泄露，我们必须要求在制造方面进一步提高氟橡胶耐压、耐磨性能。

B.防止上动、静环之间发生干磨

密封腔内气体过多时，润滑介质油位就会下降，当润滑介质油位下降至上摩擦副一下时上摩擦副就会发生干磨。为了不让干磨发生，我们必须放掉密封腔内的气体。以确保摩擦副不会干磨。

改善冷却和润滑条件是带走端面间摩擦热 、有 效 防 止摩擦副过热现象及液膜汽化 ,保证机封使用寿命的有效措施。为此、开车前必须先开机封油路 ,以使设备在运转前注满润滑油 。注油时，先将排气孔打开 ,待油注满后再关闭 。同时在运转中要定期（建议一班放一次油）打开排气 ,以免出现干摩擦 ( 对上一对摩擦副而言)而使密封泄漏。

检查冷却水夹套出水和温度变化 ,以保证机封在允许的温度范围内工作。控制出水温度在40℃以下 ,同时注意突然停水或冷却水堵塞而使冷却不良 ,使密封泄漏。

C.安装时应注意什么

检查动静环密封端面应无气孔和裂纹 ,动环处镀层不得有脱落 、裂纹或气孔等 ; 动环内径与轴的间隙控制在0.2~0。4mm为宜 。密封端面平面度公差 ≤0.009mm ,动环端面粗糙度为0.2 , 静环端面粗糙度不低于0.4。

密封圈使用时要根据工作压力选择合适的硬度 ,以免 ○形圈挤入密封间隙 (如动环与轴的间隙) ,影响浮动性而使密封泄漏，检查○形圈的外观表面是否光滑平整 ,不得存在凸凹不平、气泡、杂质等缺陷；检查○形圈尺寸,以保证安装在动环和静环上○形圈具有一定的压缩量(一般取0.5~1.0mm);在安装过程中要防止被扭曲成麻 花形状或被割伤 。

弹簧是保证动环与静环良好贴合以自动补偿两环端面磨损的零件 ,要求长期 工作仍能保持一定的弹性 。弹簧在自由状态下的高度应相互一致 ,每组弹簧之间的自由高度差应小于0.5mm ;弹簧丝表面不得有裂纹、锈蚀、起刺等缺陷 ,不允许有深度超过材料直径允许公差之半的压;当密封面磨损时 ,弹簧伸长而使弹簧力减，为保证弹簧比压仍在规定的范围内，测其弹力，变化应≤10 %~20 % ,方可使用 。