朱伟英
本文通过对液压转动接头的密封原理、装配技术要求、安装及使用过程等方面,分析了液压转动接头产生漏油故障的原因,并提出了针对性的解决措施及方法。
随着科学技术的发展,液压系统在当今的机械设备中得到广泛使用,转动接头是液压系统中的关键件。密封是保证液压系统正常工作最基本也是最重要的性能。转动接头的漏油问题一直是经常出现而且难以解决的问题。针对此问题进行分析探讨和改进,是提高液压设备产品质量的有效途径之一。
一、液压管接头漏油分析
转动接头的结构是由轴、壳体、止动销、〇形密封圈、挡圈组成。轴与壳体之间的密封主要由〇形密封圈来实现,密封原理为,〇型圈安装在沟槽内,在安装壳体时〇形密封圈受挤压,封住被密封的接触面,使得密封槽内没有间隙,从而封住液流起到密封的作用。虽然原理简单,但只有经过精心设计、严密操作才能实现良好效果。因〇形密封圈失效引起的漏油占相当大比例,使用过程中工作压力过大或温度过高、安装不正确等也会造成渗漏现象。
(一)加工质量问题导致轴上的密封沟槽与〇形密封圈不匹配。
在加工沟槽与密封圈时尺寸超差,造成沟槽与〇形圈尺寸不匹配而导致漏油。
1.沟槽深度过深或密封圈截面直径偏小,就会导致装配后密封圈压缩量变小从而会导致不密封,如果沟槽深度过浅或密封圈截面直径偏大,装配时壳体压缩密封圈严重变形而破坏密封圈从而起不到密封作用。
2.轴的加工细节被忽略,沟槽边缘尖角未倒圆,尖角很容易在工作状态下密封圈受压对密封圈造成损坏或在装配时都有可能损坏胶圈;
3.轴上沟槽的同心度超差,会导致〇形圈一部分出于受压过大状态,一部分受压过小或不受挤压而导致密封失效。
4.轴上沟槽加工的粗糙度过大,在工作状态下会增加与〇形圈的摩擦力,从而导致密封圈表面磨损,压缩量减小而密封失效。摩擦力的增加,也会使得旋转或往复运动的轴与密封圈之间产生大量的摩擦热,导致胶圈老化密封失效,摩擦热还会引起粘连,造成摩擦力进一步增加。
5.加工壳体时壳体端部未按图纸要求进行倒角或倒角不符合要求,虽进行倒角但还是存在棱角、毛刺、不光滑等现象,在装配时可能卡坏密封圈。
因此〇形密封圈几何精度不良及轴、的沟槽尺寸超差及壳体尺寸都是造成漏油现象的诸多因素。
(二) 〇形密封圈装配方法不当
装配过程中未严格按照工艺规程操作,或缺少专用工具,致使密封件在装入时密封圈本身安装不到位,密封圈遭到表面划伤、局部撕裂等损伤或处于扭曲状态。在工作中,扭曲现象会将〇形圈切断,产生大量漏油现象。在装配时不使用润滑油很容易使密封圈扭曲、卡伤或被尖锐的刃口切伤而导致密封失效。
(三)装配过程中安装挡圈切口处尖角划伤密封圈
挡圈的作用是用来固定密封圈,防止密封圈移位被挤入轴和壳体的配合间隙中受到损坏。但挡圈的材料为氟塑料,质地坚硬,在装配需先对挡圈切断然后才能安装到轴的沟槽內,密封圈与挡圈都安装就位后,用专用工具将壳体安装到轴上,在安装过程中挤压错位挡圈切口处尖角可能卡坏密封圈。
(四)壳体装配不当
装配壳体时,壳体与轴的间隙狭小,装配难度较大,壳体稍有扭动,轴与壳体不同轴时,壳体的端部有可能将密封圈卡伤。
(五)使用过程中工作压力过大或温度过高
长时间的高压、高温状态下,会加速橡胶材料的老化,使〇形密封圈发生永久变形。
二、处理措施
(一)提高加工质量,加工沟槽与密封圈过程中要严格按照设计尺寸加工,减小加工误差,注意加工细节。在加工时应注意以下几点:
轴上沟槽的深度、同轴度应严格控制在误差范围内,同时提高沟槽和壳体内侧的光洁度;轴上的沟槽尖角应倒圆,以防止刃口划伤〇形密封圈;〇形密封圈截面尺寸应均匀,壳体端部的尖角应倒圆做为引入角,方便壳体装入,并且不会损伤密封圈。
(二)装配过程中注意细节,严格按规范操作。
安装前,密封沟槽内应密封接触面应清洗干净,并且在安装时对密封圈密封部位涂抹润滑脂或润滑油,减小在装配时对密封圈的损伤。
严格按照工艺规程操作,采用专用工具,将密封圈安装到位,避免处于扭曲状态或表面划伤受损。
安装挡圈时,剪切切口时注意剪切角度,保证切口处圆滑,不能有毛刺。
(三)使用过程应在设计的合理压力范围内,如果超压,应选用耐压效果较好的橡胶材料。
(四)采用先进科技方法或检测手段,在装配时使密封圈处于可视状态,或装配完成后能够进行检测密封圈是否处于正常状态。
三、结语
转动接头结构原理简单,加工方便,在液压系统中广泛应用,但导致漏油的因素很多,只有在精心设计、严谨加工和装配,同时在工作中不断总结分析原因、积累经验,才能实现良好的密封效果。(作者单位:石家庄海山实业发展总公司)