常用液压密封的泄漏及解决途径

2022-02-09 15:42孙朝阳
锻压装备与制造技术 2022年6期
关键词:密封件密封液压

孙朝阳

(内蒙古久泰新材料有限公司,内蒙古 呼和浩特 010200)

液压装置是现代工业生产中较为常见的一种设备装置,可通过动力、执行、控制、辅助等元件的协同作用,达到改变压强增大作用力的目的。液压密封是液压装置的重要组成部分,能有效预防和消除液压装置泄漏问题,提升装置运作效果。但液压密封在实际应用中尚存在较多的故障问题,其中泄漏是较为常见的故障类型,严重影响了液压密封装置的应用效果。基于此,有必要做好液压密封泄漏原因的分析,并针对性地进行处理,以满足现代工业生产的实际需要。

1 液压密封的结构形式及密封作用

1.1 结构形式

随着液压装置应用范围的扩大,液压密封的使用类型也在逐渐增多。对比液压密封结合面运行形态,按照其是否可以进行相对运动,可分为静密封件和动密封件两种形态。进一步细化分析这些密封件的应用,可按照结构形式差异分成六种形式,这6 种密封件结构形式不仅包含密封垫、填料密封件,而且涉及自封式压紧型密封件、自封式紧密型密封件,此外组合密封件及防尘密封件也是液压密封中较为常用的形式[1]。

1.2 密封作用

现代工业生产中,虽然液压装置密封件的结构形式具有较大差异,但在整体密封性能层面有极大的相似性,都是通过自身的弹性、塑性或弹塑性变形对密封装置进行密封保护,在液压密封的作用下,密封表面会产生较高的初始接触应力,有效预防了无压力液体的泄漏,提升了液压密封的整体运作性能。当液压传动装置处于运作状态时,压力液体会对密封唇部产生较大的挤压作用,此时密封唇部会紧贴密封表面而产生较高的压力,随着液体压力的增高,液压密封的附加接触用力也逐步增大,由此产生一定的弹性、塑性变形问题,通过这种变形能有效地阻止压力液体泄漏,对于液压装置的安全、稳定应用具有积极作用。

2 液压密封泄漏的危害

液压密封在整个液压系统中发挥着重要作用,不断提升其密封性能是整个液压装置高效、稳定应用的内在要求。受诸多因素影响,液压密封装置在实际应用中可能出现泄漏问题,对整个液压系统的应用和工业生产过程产生较大影响。

一方面,液压密封本身就是液压系统的重要组成部分,但其因密封效果不严密产生泄漏问题时,就会对整个液压系统的运作产生影响,不仅会造成液压传动系统发热、液压系统容积率下降,而且会导致整个液压系统的工作压力下降,致使系统操作控制失灵。此外当液压密封泄漏问题较为严重时,还容易造成生产设备难以克服工作阻力和摩擦阻力问题,此时工厂设备就会被迫停产。可见液压密封泄露会对整个液压系统的性能造成较大影响,严重影响工业企业的生产效益。另一方面,当液压装置内的液体介质发生泄漏时,会造成较为严重的资源、能源浪费问题,并且这些资源、能源多具有一定的腐蚀性和污染性,会对周围的环境造成较大的污染。此外,当液压传动密封件发生泄漏时,还会对企业的生产人员产生影响,危害操作人员的身体健康和生命安全等。基于此,有必要做好液压密封泄漏原因的分析和密封处理,提升液压密封整体应用效果[12]。

3 液压密封泄漏原因分析

3.1 液压密封自身原因

液压密封的密封性能受自身属性的直接影响。结合生产实际,分析引起液压密封泄漏问题的自身因素。①液压密封的材质选择不当。研究表明,当液压密封材质较软时,其容易在物理机械强度的挤压下深入到密封件间隙,由此造成一定的泄漏问题。反之若材料材质过硬,则会出现弹性变形困难的问题,影响整体密封效果。值得注意的是,密封件材质与液压油不匹配时,还会出现溶胀、软化和溶解等问题,引起一定的泄漏问题。②液压密封使用还要重视自身结构形式的选择。结构形式选择不当时,发生泄漏的问题也会大大增加。一般在滑动密封状态下,对比挤压型的密封件,组合密封件及唇形密封圈发生泄漏的概率会大大降低。

3.2 液压密封安装问题

当液压密封存在安装问题时,其在实际应用中发生泄漏的概率也会大大增加。从液压装置应用过程来看,液压密封安装沟槽的设计制造质量差是引起液压密封安装问题的重要原因。①在实际生产中,有的液压密封件安装构成的尺寸精度不够合理,且整体形状位置的精度较差,容易引起的一定的泄漏问题。例如,当密封件安装沟槽的径向截面尺寸过大时,在液压密封应用中,其所产生的压缩变形就会过小,此时容易出现密封表面初始接触应力过低问题,易造成液压油的泄漏[3]。②当液压密封安装表面凹凸不平,有毛刺、划痕等质量缺陷时,密封件自身的完整性会受到较大影响,这使得后期发生液压油泄漏的概率也会大大增加。③液压密封安装还应注重密封减小的控制,实际生产中,有的液压装置中对于密封件安装间隙的控制不够合理,这样在压力液体的作用下,发生液压泄露的风险会大大增加。

3.3 液压密封应用问题

液压密封是泄漏问题和具体工况有较大关系。一方面,液压密封在实际应用中本身存在工作环境恶劣的问题,一般液压系统不仅具有较高的压力,而且工作中的油温较高,相对运动速度较快,此外在粉尘、潮湿空气等因素的影响,液压密封的使用寿命也会缩短,这影响了液压密封的使用效果。另一方面,在工业生产中,还应注重液压密封的维护和保养,目前,液压传动装置在实际生产中存在重使用轻维护的问题,比如当液压密封受液压油污染后,未能及时地进行清洗保养或更换,将影响液压密封的整体使用效果。此外在实际生产中,液压油会对液压密封造成一定的污染问题,这容易导致密封件过早磨损,出现一定的泄漏问题。值得注意的是,在液压密封实际应用中,受液压冲击、振动、气穴和气蚀等因素的影响,液压密封也会出现一定的损坏,间接性地引起密封件泄漏问题等。

4 液压密封泄漏问题解决途径

4.1 做好液压密封选型控制

要从源头上减少液压密封的泄漏问题,应做好液压密封自身质量的有效控制。首先,现阶段的液压密封类型多样,静密封件和动密封件是两种基本的密封件形式。在实际生产中,应结合具体的工况环境,注重密封件结构形式的有效选择,如密封装置选择滑动密封方式是,应尽可能地选择组合密封件或唇形密封圈,以此来降低密封件泄漏的风险。其次在液压密封选型中,还应注重密封件材质的有效控制,严禁出现密封件过软或过硬问题,同时液压密封本身应无麻点、凹坑、划伤、气孔、气泡及褶皱等问题。最后在密封件选择中,应考虑密封件与液压密封装置、密封油的匹配情况,避免彼此间出现干扰问题。

4.2 重视液压密封安装质量控制

密封装置应用中,若密封件安装质量不合理,则会引起一定的泄漏问题。对此在初期安装阶段,就必须做好密封件安装质量的严格管理。①密封件安装先应做好安装间隙的严格控制,理论上认为:相对运动耦合面之间的密封间隙越小,则发生泄漏的概率就会越多,但是这容易增加运动耦合零部件的加工制作成本,而且容易造成设备自身磨损,对此应严格控制对运动耦合面之间的密封间隙,实现密封效果与设备应用效果的统一。②在密封件安装前,还需要对相对运动耦合面的具体情况进行检查,要求这些平面光滑,无凹凸不平,有毛刺、划痕等质量缺陷,这样能减少运动面对液压密封的影响,提升液压密封的整体使用效果。③液压密封的使用受到了安装沟槽的影响,对应做好安装沟槽的有效控制,一般要求安装沟槽不仅要有适宜的截面压缩率,而且要大、小直径及其轴向长度尺寸合理。④为保证液压密封安装质量,还需做好其安装过程的控制,如当液压密封必须通过内螺纹或径向孔洞处时,安装人员需对内螺纹的内径或有径向孔洞处的腔体进行严格控制,确保这些腔体部位的直径大于液压密封的外径,另外安装人员还应在外螺纹或退刀糟等部位设置专用套筒,避免外螺纹或退刀糟对密封件造成影响[4]。

4.3 强化液压密封使用管理

在液压密封使用管理中,首先为创造良好的应用环境,应在液压密封与密封表面之间设置润滑油膜,这样才能达到减少泄漏的目的。其次液压密封的使用受到了具体工作环境的影响,对此严格控制生产车间的温度、湿度、压力,同时对粉尘、雾气等因素进行有效控制,这样才能创造良好的液压密封应用环境,避免液压密封过早损坏。同时在液压密封使用中,还需要做好密封件的维护保养工作,如及时更换破损密封件,对污染的密封件进行清洗,减少密封件泄漏问题。最后在密封件保存管理的基础上,工业企业还应对自身的生产方式进行调整,积极采用绿色文明生产工艺,这样能有效减少液压密封的过早磨损,有利于泄漏问题的有效控制。

5 结语

液压密封在整个液压系统中发挥着重要作用,其直接关系着液压装置的运作性能,对于工业生产效益具有较大影响。新时期,企业生产者只有充分认识到液压密封泄漏的问题性,结合实际工况环境,深层次分析密封件泄漏问题成因,并针对性地进行应对处理,才能有效提升液压密封的应用效果,发挥液压装置性能,继而保证企业生产效率,促进现代工业产业的持续、稳定发展。

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