張晉瓊

（山西工程技術學院機電系，山西陽泉 045000）

0 引言

目前，建設施工對機械設備的要求越來越高，這也促進了液壓技術快速發(fā)展。同時液壓技術也出現了很多問題，使得液壓系統容易損壞，使用壽命縮短。采取有效措施，提高液壓系統質量和使用壽命，已經成為行業(yè)內部關注的重點?；A元件對液壓系統的質量和壽命起到決定性作用，其中最關鍵的就是機械液壓缸。現代載重車、運輸車等大型設備，機械液壓缸對其性能發(fā)揮起著非常重大的作用。機械設備整體質量和性能十分依賴液壓缸的質量，因此，要提高大型工程機械設備的質量和性能，就必須提高機械液壓缸的使用壽命。

1 影響機械液壓缸使用壽命的因素分析

在機械設備運行過程中，可能會導致液壓缸使用壽命降低的因素較多，嚴重影響機械設備正常使用。綜合來說，影響機械液壓缸使用壽命的主要因素如下。

1.1 防塵圈設計不科學

防塵圈是機械液壓缸中非常關鍵的部位，對機械設備的整體性能起到關鍵作用。液壓缸在運行過程中對環(huán)境的要求非常高，一旦進入灰塵或其他雜質，容易對液壓缸造成污染，導致使用壽面大大降低。因此，在設計和制造液壓缸過程中，設計人員要特別注意防塵圈的設計，以加強液壓缸的防塵防污染能力。目前，在液壓缸止口處設計安裝防塵圈已經得到大量應用，對防止外部灰塵雜質進入液壓缸起到非常明顯的效果，提高了液壓缸使用性能。但是，目前很多機械液壓缸設備上的防塵圈質量無法保障，有些設備容易出現防塵圈破損問題，使得液壓缸內環(huán)境受到污染，降低使用效果和壽命。液壓缸防塵圈一般采用聚氨酯（TPU）和丁腈橡膠（NBR）制造，這種材料特點是具有較好的耐油性和耐磨性，尤其在干燥環(huán)境下性能更優(yōu)。但是一些機械設備在施工作業(yè)過程中，其外部環(huán)境往往非常差，甚至需要在水中作業(yè)，這就導致液壓缸防塵圈容易遭受水或一些酸堿性物質侵蝕，嚴重損壞防塵圈，無法保護液壓缸不受污染。

1.2 壓力密封選擇不合理

液壓缸的運行原理是利用液體壓強以提供動力，因此，壓力密封質量優(yōu)劣直接影響機械液壓缸的使用效果。壓力密封不僅能夠提高液壓缸的質量穩(wěn)定性，大大降低液壓缸發(fā)生泄漏的概率，還能有效阻擋外部污染介質，防止發(fā)生污染，提高液壓缸使用性能。一旦液壓缸壓力密封產生問題，將直接導致其使用性能下降，液壓缸負荷能力會大大降低。但是，在實際設計過程中，不同的壓力密封在使用過程中都有一些局限性。例如，采用活塞密封的液壓缸非常靈活，能夠滿足不同壓力系數的要求，但是密封效果較差，容易出現內泄漏，影響液壓缸使用壽命。

1.3 制造毛刺未處理干凈

機械產品在生產制造過程中通常會有一些毛刺殘留在設備上，進行總成裝配或者零部件清洗入庫前，都要將這些毛刺清理干凈。部分生產制造商毛刺清理時處理不干凈，使得設備上仍然存在一些過度尖角，然后直接進行設備組裝。這樣組裝的液壓缸在使用過程中會嚴重損害密封件，還有可能劃傷一些配合工作面，影響其性能。例如，若未清理干凈液壓缸中的活塞或者導向套上的毛刺，工作時就會損傷缸筒內壁，刮落的物質就成了污染雜質，還會加劇外界物質滲透進入缸內，產生污染。

1.4 裝配前未清洗干凈

機械液壓缸對內部環(huán)境的清潔度要求非常高，然而部分廠家裝配液壓缸前未嚴格清洗缸筒內孔，或者使用的清洗液存在一定污染，導致液壓缸內部會有很多殘留雜質，遠遠超出液壓缸的生產設計標準，嚴重影響液壓缸的質量。另外，液壓缸外部鏈接的金屬油管通常采用軋制35鋼無縫鋼管制作而成，這種鋼材長期存放容易導致內孔生銹，一些廠家制造液壓缸時沒有對其進行仔細檢查，對生銹鋼材未進行除銹處理或者除銹不徹底，直接對其進行焊接，這也會造成液壓缸內部污染。

2 提高液壓缸使用壽命的基本措施

工作人員需要研究分析各種具體問題，制定出科學合理的預防措施，提高機械液壓缸的使用性能和壽命。

2.1 提高液壓缸的設計水平

液壓缸使用壽命與生產商的設計水平有著密切關系，隨著科學技術快速發(fā)展，液壓缸工藝設計也在不斷進步。但是，有些廠商為節(jié)約成本，不愿意對生產設計工藝進行升級，導致其使用壽命無法提高。從長遠看，使用壽命更高的機械液壓缸更受市場歡迎，能夠為企業(yè)謀取更大的市場份額和經濟效益。因此，相關企業(yè)要組織設計人員不斷學習國內外先進的液壓缸設計理念和工藝，再結合目前市場需求和企業(yè)技術能力進行產品設計。設計人員必須要對國家和行業(yè)相關標準非常熟悉，嚴格參照相關標準，設計活塞以及導向套的密封溝槽。選用質量合格的密封件，確保整個液壓缸裝置系統都能滿足有關標準。另外，在設計液壓缸密封方案時，設計人員要充分考慮液壓缸的實際使用環(huán)境，可以采取先進的混合式密封的設計理念，來有效提高液壓缸的密封性能，防止被外部雜質污染，有效提高機械液壓缸使用壽命。

2.2 重視液壓缸內部配件質量

機械液壓缸運行必須依靠一些配件結構進行輔助，生產商選擇相關配件時既要考慮適用性，又要考慮市場經濟因素。因此，設計人員要對相關配件進行專業(yè)測試調研，選擇質量過硬、效率高、成本較低的內部配件，從而提高液壓缸的使用壽命。如果商家不重視液壓缸內部配件質量，使用質量較差的配件，液壓缸在使用過程中就會對內部配件造成損害，容易出現各種故障，導致機械設備無法正常使用。經常對設備進行維修，需要花費大量的人力、物力和財力，對生產進度和工作質量也會產生不良影響，嚴重的甚至威脅使用者的生命財產安全，不利于企業(yè)長期發(fā)展。因此，生產商在設計生產階段重視內部配件質量，不僅能夠提高液壓缸使用壽命，降低顧客后期維護成本，還能夠有效提高企業(yè)形象和口碑，為企業(yè)創(chuàng)造更多的社會效益和經濟效益。

2.3 嚴格管控制造過程

機械液壓缸在生產制造過程中需要進行精細化管理，任何一個細節(jié)處理不好都會影響其使用壽命。首先，生產使用的材料要進行預熱處理。制造機械液壓缸需要使用缸筒、活塞、活塞桿、導向套以及缸底等重要零部件，這些零部件在進行粗加工后應進行調制熱處理，確保零部件的硬度能夠滿足設計要求，然后再進行精加工，這樣能夠有效提升液壓缸材料的抗拉強度和使用性能。其次，對活塞桿進行鍍鉻后，采用鍍后磨光的方法取代原來的鍍后拋光，雖然這種方法在一定程度上提高了鍍鉻層的厚度，但能夠有效降低鍍鉻工藝的各種缺陷，提高活塞桿鍍鉻層的結合力。磨光鍍鉻層表面存在微觀波谷，在運行過程中可以儲存一些潤滑油，能夠提高活塞桿的耐磨性，從而提高其使用壽命。另外在生產制造過程中，一定要嚴格清理構件設備的毛刺、飛邊，尤其是密封溝槽、尖棱處的棱邊，必須保證組裝前滿足相關標準。最后，缸筒內孔加工采用“粗鏜—半精鏜—精鏜—滾壓”工藝，能使其表面粗糙度小于0.2 μm，摩擦副表面的粗糙度一般應控制在0.4～0.8 μm，這樣能夠顯著提高構件抗疲勞強度和應力腐蝕性能。

2.4 加強日常使用中的污染防護

要提高機械液壓缸的使用壽命，除了加強生產制造方面外，日常使用中定期檢查維護也很重要。首先，要為液壓缸選擇合適的防塵塞。機械液壓缸投用后會大量接觸外界環(huán)境，因此，防塵塞是機械液壓缸不可或缺的配件。工作人員要充分分析其工作環(huán)境，選擇的防塵塞必須能夠發(fā)揮良好的防塵效果，減少外部雜質對液壓缸的污染，提高其使用壽命。其次，在一些污染較為嚴重的工作環(huán)境，工作人員可以在液壓缸之外，增加過濾污染物的工序來提高過濾效果，保護液壓缸不受污染。例如，部分地區(qū)空氣質量較差，經常出現嚴重霧霾天氣，這時就可以通過增加空氣濾清器來除去雜質。另外，在液壓缸進油口處添加過濾裝置，可以有效減少進油阻力，增加過流面積，有效防止顆粒污染物進入缸體內部。

3 結語

目前，很多工程項目都需要機械設備輔助才能完成，因此機械設備的性能就需要得到保障，其中最重要的元件就是機械液壓缸。提高機械液壓缸的使用壽命，能夠提升機械設備的整體質量和使用性能，一定要引起重視。影響機械液壓缸效能的因素眾多，有關工作人員需要通過優(yōu)化結構設計、科學選用配件等方式，提高機械液壓缸的使用壽命，使其為工程建設發(fā)揮更大作用。