朱偉英
本文通過對液壓轉動接頭的密封原理、裝配技術要求、安裝及使用過程等方面,分析了液壓轉動接頭產生漏油故障的原因,并提出了針對性的解決措施及方法。
隨著科學技術的發(fā)展,液壓系統(tǒng)在當今的機械設備中得到廣泛使用,轉動接頭是液壓系統(tǒng)中的關鍵件。密封是保證液壓系統(tǒng)正常工作最基本也是最重要的性能。轉動接頭的漏油問題一直是經常出現(xiàn)而且難以解決的問題。針對此問題進行分析探討和改進,是提高液壓設備產品質量的有效途徑之一。
一、液壓管接頭漏油分析
轉動接頭的結構是由軸、殼體、止動銷、〇形密封圈、擋圈組成。軸與殼體之間的密封主要由〇形密封圈來實現(xiàn),密封原理為,〇型圈安裝在溝槽內,在安裝殼體時〇形密封圈受擠壓,封住被密封的接觸面,使得密封槽內沒有間隙,從而封住液流起到密封的作用。雖然原理簡單,但只有經過精心設計、嚴密操作才能實現(xiàn)良好效果。因〇形密封圈失效引起的漏油占相當大比例,使用過程中工作壓力過大或溫度過高、安裝不正確等也會造成滲漏現(xiàn)象。
(一)加工質量問題導致軸上的密封溝槽與〇形密封圈不匹配。
在加工溝槽與密封圈時尺寸超差,造成溝槽與〇形圈尺寸不匹配而導致漏油。
1.溝槽深度過深或密封圈截面直徑偏小,就會導致裝配后密封圈壓縮量變小從而會導致不密封,如果溝槽深度過淺或密封圈截面直徑偏大,裝配時殼體壓縮密封圈嚴重變形而破壞密封圈從而起不到密封作用。
2.軸的加工細節(jié)被忽略,溝槽邊緣尖角未倒圓,尖角很容易在工作狀態(tài)下密封圈受壓對密封圈造成損壞或在裝配時都有可能損壞膠圈;
3.軸上溝槽的同心度超差,會導致〇形圈一部分出于受壓過大狀態(tài),一部分受壓過小或不受擠壓而導致密封失效。
4.軸上溝槽加工的粗糙度過大,在工作狀態(tài)下會增加與〇形圈的摩擦力,從而導致密封圈表面磨損,壓縮量減小而密封失效。摩擦力的增加,也會使得旋轉或往復運動的軸與密封圈之間產生大量的摩擦熱,導致膠圈老化密封失效,摩擦熱還會引起粘連,造成摩擦力進一步增加。
5.加工殼體時殼體端部未按圖紙要求進行倒角或倒角不符合要求,雖進行倒角但還是存在棱角、毛刺、不光滑等現(xiàn)象,在裝配時可能卡壞密封圈。
因此〇形密封圈幾何精度不良及軸、的溝槽尺寸超差及殼體尺寸都是造成漏油現(xiàn)象的諸多因素。
(二) 〇形密封圈裝配方法不當
裝配過程中未嚴格按照工藝規(guī)程操作,或缺少專用工具,致使密封件在裝入時密封圈本身安裝不到位,密封圈遭到表面劃傷、局部撕裂等損傷或處于扭曲狀態(tài)。在工作中,扭曲現(xiàn)象會將〇形圈切斷,產生大量漏油現(xiàn)象。在裝配時不使用潤滑油很容易使密封圈扭曲、卡傷或被尖銳的刃口切傷而導致密封失效。
(三)裝配過程中安裝擋圈切口處尖角劃傷密封圈
擋圈的作用是用來固定密封圈,防止密封圈移位被擠入軸和殼體的配合間隙中受到損壞。但擋圈的材料為氟塑料,質地堅硬,在裝配需先對擋圈切斷然后才能安裝到軸的溝槽內,密封圈與擋圈都安裝就位后,用專用工具將殼體安裝到軸上,在安裝過程中擠壓錯位擋圈切口處尖角可能卡壞密封圈。
(四)殼體裝配不當
裝配殼體時,殼體與軸的間隙狹小,裝配難度較大,殼體稍有扭動,軸與殼體不同軸時,殼體的端部有可能將密封圈卡傷。
(五)使用過程中工作壓力過大或溫度過高
長時間的高壓、高溫狀態(tài)下,會加速橡膠材料的老化,使〇形密封圈發(fā)生永久變形。
二、處理措施
(一)提高加工質量,加工溝槽與密封圈過程中要嚴格按照設計尺寸加工,減小加工誤差,注意加工細節(jié)。在加工時應注意以下幾點:
軸上溝槽的深度、同軸度應嚴格控制在誤差范圍內,同時提高溝槽和殼體內側的光潔度;軸上的溝槽尖角應倒圓,以防止刃口劃傷〇形密封圈;〇形密封圈截面尺寸應均勻,殼體端部的尖角應倒圓做為引入角,方便殼體裝入,并且不會損傷密封圈。
(二)裝配過程中注意細節(jié),嚴格按規(guī)范操作。
安裝前,密封溝槽內應密封接觸面應清洗干凈,并且在安裝時對密封圈密封部位涂抹潤滑脂或潤滑油,減小在裝配時對密封圈的損傷。
嚴格按照工藝規(guī)程操作,采用專用工具,將密封圈安裝到位,避免處于扭曲狀態(tài)或表面劃傷受損。
安裝擋圈時,剪切切口時注意剪切角度,保證切口處圓滑,不能有毛刺。
(三)使用過程應在設計的合理壓力范圍內,如果超壓,應選用耐壓效果較好的橡膠材料。
(四)采用先進科技方法或檢測手段,在裝配時使密封圈處于可視狀態(tài),或裝配完成后能夠進行檢測密封圈是否處于正常狀態(tài)。
三、結語
轉動接頭結構原理簡單,加工方便,在液壓系統(tǒng)中廣泛應用,但導致漏油的因素很多,只有在精心設計、嚴謹加工和裝配,同時在工作中不斷總結分析原因、積累經驗,才能實現(xiàn)良好的密封效果。(作者單位:石家莊海山實業(yè)發(fā)展總公司)