液压传动系统的泄漏分析及应对措施

姜广美

（镇江机电高等职业技术学校，江苏 镇江 212000）

1 泄漏现状

在当今社会中，液压泄漏不仅造成了资源的浪费，还造成环境污染、系统精度降低、火灾隐患等。据国内外数据介绍，开展防漏治漏以前，英国每年液压系统泄漏损失高达1.8亿美元；美国工业部的液压系统泄漏直接损失达6000万美元／年；日本液压油年泄漏损失近9000万美元；我国液压技术也同样受油液泄漏的困扰。

从对钢铁工业的调查统计中得知，主要元件及其占总泄漏的比例是：液压缸占28%，管路系统占44.5%，液压泵占7.5%。在这大量的泄漏中，大部分油液泄漏是由于密封上得一些原因造成的。

2 泄漏的分类

我们研究泄漏，到底什么是泄漏呢？泄漏是指在液压系统正常工作的情况下，从液压元件的密封间隙漏出少量油液的现象。液压系统泄漏主要有外泄漏和内泄漏两种：油液从液压元件的高压腔流向低压腔的现象称为内泄漏；油液从系统内部流到系统外部的泄漏称为外泄漏。

3 液压系统泄漏的原因

通过生产实践，我们分析了液压系统产生泄漏的原因，发现液压系统的泄漏一般都是在系统运行一段时间之后产生的，主要是由以下几个方面：

3.1 密封件的设计及其它设计因素

液压系统是否可靠，精度是否能达到要求，关键在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、工作速度大小，这些都在不同程度上直接或间接造成液压系统泄漏。同时，机械工作环境中有灰尘和其它杂质，它们会破坏密封、污染油液，从而产生泄漏，所以在设计中要选用合适的防尘密封。

3.2 制造和装配因素

（1）制造因素：任何液压元件及密封部件都有严格的要求：尺寸公差、表面处理、表面粗糙度及形位公差等。如果在制造过程中超差，例如：液压缸的活塞与缸体之间有尺寸误差；装密封圈的孔尺寸太大或因加工问题而造成圆度误差；在加工后表面不光洁出现毛刺、凹坑、镀铬脱落等；造成密封件变形、划伤、压死或压不实等现象使其密封功能下降而发生泄漏。

（2）装配因素：液压元件在装配中应合理操作，如果装配先后顺序安排不当或用力过猛导致零件产生变形，会造成泄漏。

3.3 油液污染及零部件的损伤

（1）气体污染。液压系统的运行依赖与压力的变化，在压力作用下，气体进入油液中形成气泡。在工作过程中，压力增大到一定程度时，气泡会像气球一样爆裂，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。

（2）颗粒污染。液压油缸作为液压系统的主要执行元件，在工作过程中活塞杆直接与外围的环境相接触，虽然在其导向套上装有防尘圈及密封件等，但也难免尘埃、污物附在活塞杆上被带入液压系统中，活塞杆在运行过程中加速密封件和活塞杆等的划伤和磨损，从而引起泄漏。

（3）水污染。由于工作环境潮湿，加工时冷却液的使用等因素的影响，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。

（4）零件损伤。密封件是由耐油橡胶等材料制成，由于长时间的使用发生老化、龟裂、损伤等都会引起系统泄漏。如果零件在工作过程中受碰撞而损伤，会划伤密封元件，从而造成泄漏。

4 措施

（1）设计及制造缺陷的解决方法：①液压元件外配套的选择往往在液压系统的泄漏中起着决定性的影响。这就决定我们技术人员在新产品设计、老产品的改进中，对缸、泵、各种阀件，密封件，液压辅件等的选择，要本着好中选优，优中选廉的原则慎重地、有比较地进行。②合理设计安装面和密封面：当阀组或管路固定在安装面上时，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，密封面要求精加工以达到各项公差等级要求。同时表面不能有径向划痕，连接要可靠以防止表面分离。③在制造及运输过程中，要对关键表面进行保护以免磕碰和划伤。同时装配调试要严格把关，保证质量。④对一些液压系统的泄露隐患不要掉以轻心，必须加以排除。

（2）防止油液污染：①减少外来污染。液压装置组装前后必须进行严格清洗，油箱通大气处要加装空气过滤器，并且通过过滤器向油箱灌油，维修拆卸元件时，应在无尘区进行。油箱内壁一般不要涂刷油漆，以免在油中产生沉淀物质。②滤除系统产生的杂质。应在系统的有关部位设置适当精度的过滤器，并且定期检查、清洗或更换滤芯。新油加入油箱前，要经过静放沉淀，过滤后方可加入系统中，必要时可设中间油箱，进行新油的沉淀和过滤，确保油液的清洁度。③控制液压油的工作温度。液压油的工作温度过高会对液压装置产生不利影响，且油温升高，会使粘性下降，增加泄漏量。液压油本身也会加速氧化变质，产生各种生成物，缩短其使用寿命。液压系统的工作温度最好控制在65℃以下，机床液压系统则应控制在55℃以下，若油温过高，则应给油箱加冷却器降温。④定期检查更换液压油。应根据液压设备使用说明书的要求和维护保养规程的规定，定期检查更换液压油。比较科学的方法是定期取样化验，观察油液的变质情况，以决定是否需要换油。换油时要清洗油箱，冲洗系统管道及元件。

（3）减少冲击和振动：冲击和振动会使管接头松动引起泄漏，如何减少？采用橡胶软管吸收吸收冲击和振动；设安全阀、蓄能器或消声器减少冲击；尽量减少管接头的使用数量，管接头尽量用焊接连接；适当布置压力控制阀来保护系统的所有元件；使用直螺纹接头，三通接头和弯头代替锥管螺纹接头。

（4）减少密封件的磨损：密封件符合要求、安装正确、使用合理，可保证长时间相对无泄漏。如何来延长密封件的寿命？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；使活塞杆和轴的速度尽可能低。

5 结语

造成泄漏的原因很多，如何有效地降低泄漏将对提高液压系统寿命和保证加工质量具有重要的意义。