机床液压系统内泄露及诊断修复研究

李泊钰

(佳木斯大学，黑龙江 佳木斯 154007)

1 机床液压系统内泄漏成因分析

1.1 设计因素

液压系统设计是否合理直接影响到其系统的运行可靠性，倘若人员未按照规定要求进行系统的规范化设计，势必会增大液压系统出现内泄漏问题的概率[1]。如未在充分考虑极限压力、运行负载、运行环境的前提下进行密封材料、液压油的选择，系统会因密封受损而出现泄露问题；设计期间未按照规范要求进行系统粗糙度、几何精度的合理设计，或者是采用的连接件质量不达标，均会导致液压系统出现内泄漏问题。

1.2 制造装配因素

液压系统制造装配阶段有着极为严格的要求，如对元件表面粗糙度、尺寸等方面的控制需符合标准要求[2]。但是具体制造过程中受到人员失误等因素的影响，出现的密封件尺度偏差较大、构件存在毛刺凹点、油缸活塞半径未达到等因素，会在运行阶段频繁出现划伤、变形等问题，导致液压系统密封性能显著下降。针对液压系统装配作业的开展，倘若人员未按照规范标准进行装配力度的合理控制，极易导致元件因安装过于用力而出现变形现象；在密封圈、防尘圈等构件清洗作业期间，倘若人员利用汽油来取代柴油，极易导致密封元件出现老化、性能下降等问题，导致其液压系统在运行阶段易出现内泄漏问题。

2 机床液压系统内泄漏诊断

若机床液压系统在运行期间出现外泄露问题，维护人员可直观判断其故障成因并定位故障发生位置，而内泄漏的诊断难度较大，要想实现对内泄漏问题的及时、准确诊断，可以借助经验诊断、试验诊断法的合理应用。

2.1 经验诊断

针对经验诊断方法应用，其具体诊断步骤包括“问”与“检”，即在维护期间与相关操作人员沟通，了解到机床液压系统在运行期间是否存在异常现象，或者是故障的发生是渐发性还是突发性。询问人员在操控过程中有无未按照规定要求操作的情况，了解在日常检修维护期间是否有过液压油更换处理[3]。通常情况下，液压系统运行出现突发性故障的成因在于液压油污染现象的发生，或者是液压阀、密封件在运行期间受到意外荷载的影响而丧失应有的密封功能。在了解液压系统具体情况后，则需开展系统的诊断检修工作，以非泄露性故障的排除为前提，检查系统内液压油是否存在污染情况并判断其污染程度，依据对实际情况的分析，采用液压换向的方法来提升液压缸的运功性能，以便于维护人员进行系统压力情况的细致观察。倘若其系统运行压力未达到规定标准值，可以通过合理调整安全阀压力来达到泄露问题判断的目的。

2.2 试验诊断

以某车间数控机床为例，以正常运行条件为前提，其液压系统运行压力始终保持在稳定的4MPa，而在长时间运行背景下，机床液压系统突然出现压力下降的问题，经检测发现实际运行压力值仅有2.5MPa，无法为机床的稳定运行提供保障。相关维护人员开展故障诊断检测作业，打开油箱后发现滤网并未附着过多的杂质，且机床外部不存在油液泄露情况，并且管路也不存在渗漏问题。人员尝试通过断开电机与泵体连接来找出问题，但是断开后并非发现其明显故障问题[4]。在予以调压螺钉调节处理时，发现其螺钉无法进行加大压力调节，清洗调压机构后发现内部并未存在故障问题。排除非泄露性故障后，工作人员初步判断其压力问题的成因为内泄漏。为论证是否因内泄漏问题导致液压系统压力下降，选择江球阀安设于系统不同支路，先将所有球阀控制在关闭状态进行泵测试，经测试后泵的压力可以达到7 MPa，表明液压系统故障并非为泵故障；然后将球阀逐个开启，在前几个支路测试过程中，其压力并非出现异常情况，而当测试到最后一个支路时，发现其压力突然降低至2.5 Mpa，确定为支路泄压问题。维护人员进行此支路管路的检查，此油管用以对Z轴配种液压缸的控制，打开液压缸后发现活塞的密封圈出现磨损问题，导致下缸体液压油直接流回油箱，液压系统因内泄漏问题的影响导致压力下降。

3 液压系统内泄漏修复

在液压系统内泄漏问题诊断与修复过程中，活塞密封起到至关重要的作用[5]。在实际诊断修复过程中，需要依据其密封元件类型的不同开展针对性的密封检修作业。如唇形密封件的检修，需要在诊断期间检查其唇边是否存在严重磨损、伤痕等问题；对于组合密封件主要是对密封面磨损量的重点检查，并检查活塞感、活塞之间密封圈是否存在问题的检查；对于活塞杆密封则需进行密封件、支撑环伤痕、磨损等问题的全面检查。若在检查期间发现活塞杆导支承环、密封件出现缺陷、磨损等情况，需要依据对密封件结构的分析。用同类型、同规格的密封件进行损坏密封件的更换，避免因油膜厚度的增大而出现大量泄漏的现象[6]。

液压缸表面若存在拉痕问题，需依据对运行需求的分析，借助珩磨工艺进行表面处理。同时，检查其缸筒是否存在尺寸偏差过大的问题，并通过有效珩磨将其误差控制在允许范围内，避免因缸筒尺寸、表面拉痕等问题存在，导致增大出现内泄露问题的发生率。

若在检修维护期间发现液压缸表面出现严重磨损，或者是表面存在诸多十分严重的拉痕，则可以依据对液压系统的分析，采用流镀、粘接、热喷涂形式来实现对痕迹问题的有效处理。针对热喷涂技术的应用，可以在熔融状态下实现对表面的有效处理，通过喷射雾化材料来实现对金属表面的有效处理。待缸筒喷涂处理结束后维护人员可以借助对珩磨技术的应用来进一步提升缸筒的修复效果。

4 结语

综上所述，数控机床运行效果与液压系统运行之间存在直接关联，而液压系统内泄漏问题的发生势必会影响到机床的稳定运行。鉴于此，要想实现对内泄漏故障造成的影响和损失有效降低，需要在明确掌握内泄漏成因的前提下，采取科学方法进行内泄漏故障诊断，在此基础上采取针对性措施加以修复，进而在保障液压系统稳定运行的同时，实现对机床设施运行年限的有效延长。