液壓輔件使用維修

1、液壓輔件使用維修技術6.1 蓄能器的使用與維修蓄能器概述蓄能器是一種能把液壓能儲存在耐壓容器里， 待需要時又將其釋 放出來的能量儲存裝置。 蓄能器是液壓系統(tǒng)中的重要輔件， 對保證系 統(tǒng)正常運行、改善其動態(tài)品質(zhì)、保持工作穩(wěn)定性、延長工作壽命、降 低噪聲等起著重要的作用。蓄能器給系統(tǒng)帶來的經(jīng)濟、節(jié)能、安全、 可靠、 環(huán)保等效果是明顯的。 在現(xiàn)代大型液壓系統(tǒng)， 特別是具有間歇 性工況要求的系統(tǒng)中尤其值得推廣使用。蓄能器的安裝1 蓄能器安裝前的檢查安裝前的檢查不可忽略。 安裝前應對蓄能器進行如下檢查： 產(chǎn)品 是否與選擇規(guī)格相同； 充氣閥是否緊固； 有無運輸造成影響使用的損 傷；進油閥進油口是否堵好。2

2、 蓄能器的安裝的基本要求蓄能器的安裝的基本要求是： 蓄能器的工作介質(zhì)的黏度和使用溫度均應與液壓系統(tǒng)工作介質(zhì) 的要求相同。蓄能器應安裝在檢查、維修方便之處。用于吸收沖擊、 脈動時， 蓄能器要緊靠振源， 應裝在易發(fā)生沖擊 處。安裝位置應遠離熱源，以防止因氣體受熱膨脹造成系統(tǒng)壓力升固定要牢固， 但不允許焊接在主機上， 應牢固地支持在托架上或 壁面上。徑長比過大時，還應設置抱箍加固。囊式蓄能器原則上應該油口向下垂直安裝，傾斜或臥式安裝時， 皮囊因受浮力與殼體單邊接觸， 有妨礙正常伸縮運行， 加快皮囊損壞， 降低蓄能器機能的危險。 因此一般不采用傾斜或臥式安裝的方法。 對 于隔膜式蓄能器無特殊安裝要求，

3、 可油口向下垂直安裝、 傾斜或臥式 安裝。泵和蓄能器之間應安裝單向閥，以免泵停止工作時，蓄能器中的 油液倒灌入泵內(nèi)流回油箱，發(fā)生事故。蓄能器與系統(tǒng)之間應裝設截止閥，此閥供充氣、調(diào)整、檢查、維 修或者長期停機使用。蓄能器裝好后應充填惰性氣體（如N2），嚴禁充氧氣、氫氣、壓縮 空氣或其他易燃性氣體。裝拆和搬運時，必須放出氣體。蓄能器的維護檢查蓄能器在使用過程中， 須定期對氣囊進行氣密性檢查。 對于新使 用的蓄能器， 第一周檢查一次， 第一個月內(nèi)還要檢查一次， 然后半年 檢查一次。 對于作應急動力源的蓄能器， 為了確保安全， 更應經(jīng)常檢 查與維護。蓄能器充氣后， 各部分絕對不允許再拆開， 也不能松動

4、， 以免發(fā) 生危險。需要拆開時應先放盡氣體，確認無氣體后，再拆卸； 在有高溫輻射熱源環(huán)境中使用的蓄能器可在蓄能器的旁邊裝設兩 層鐵板和一層石棉組成的隔熱板，起隔熱作用；安裝蓄能器后，系統(tǒng)的剛度降低，因此對系統(tǒng)有剛度要求的裝置 中，必須充分考慮這一因素的影響程度在長期停止使用后， 應關閉蓄能器與系統(tǒng)管路間的截止閥， 保持 蓄能器袖壓在充氣壓力以上，使皮囊不靠底。蓄能器在液壓系統(tǒng)中屬于危險部件，所以在操作當中要特別注 意。當出現(xiàn)故障時， 切記一定要先卸掉蓄能器的壓力， 然后用充氣工 具排盡膠囊中的氣體， 使系統(tǒng)處于無壓力狀態(tài)方可進行維修， 才能拆 卸蓄能器及各零件，以免發(fā)生意外事故。蓄能器的充氣活

5、塞式蓄能器的充氣壓力一般為液壓系統(tǒng)最低工作壓力的 80%- 90% ，氣囊式蓄能器的充氣壓力可在系統(tǒng)最低工作壓力的 70 90之間選取。1 常用充氣方法 一般可按蓄能器使用說明書以及設備使用說明書上所介紹的方 法進行。常使用充氣工具（如圖 6-11所示）向蓄能器充入氮氣。蓄能器充氣之前，使蓄能器進油口稍微向上，灌入殼體容積約 1/10的液壓油，以便潤滑，將圖 3所示充氣工具的一端連在蓄能器充 氣閥上，另一端與氮氣瓶相接通。打開氮氣瓶上的截止閥，調(diào)節(jié)其出口壓力到 0.050.1 MPa，旋 轉(zhuǎn)充氣工具上的手柄徐徐打開充氣閥閥芯， 緩慢充入氮氣， 就會慢慢 打開裝配時被折疊的氣囊， 使氣囊逐漸脹大

6、， 直到菌形閥關閉。 此時， 充氣速度方可加快， 并達到所需充氣壓力。 切勿一下子把氣體充入氣 囊，以避免充氣過程中因氣囊膨脹不均勻而破裂。圖6-11充氣工具若蓄能器充氣壓力高時，充氣系統(tǒng)應裝有增壓器，見圖6-12,此時，將充氣工具的另一端與增壓器相連。齊氣工具圖6-12帶增壓器的蓄能器充氣系統(tǒng)充氣過程中溫度會下降，充氣完成并達到所需壓力后，應停20分鐘左右，等溫度穩(wěn)定后，再次測量充氣壓力，進行必要的修正，然 后關閉充氣閥，卸下充氣工具。蓄能器在充氣24h后需檢測，在以后的正常工作中也需定期檢測， 查看蓄能器是否漏氣。2充氣壓力高于氮氣瓶的壓力的充氣方法此處介紹一種蓄能器的充氣壓力高于氮氣瓶的

7、壓力的充氣方法。例如，充氣壓力要求14Mpa，而氮氣瓶的壓力只能充至10MPa 時，滿足不了使用要求，并且氮氣瓶的氮氣利用率很低，造成浪費。 在沒有蓄能器專用充氣車的情況下，可采用用蓄能器對充的方法（圖6-13），具體操作方法如下：1、2、3、4.球閥；5.皮囊進氣閥；6.進氣單向閥圖6-13蓄能器對充首先用充氣工具向蓄能器充入氮氣，在充氣時放掉蓄能器中的 油液；將充氣工具A和B分別裝在蓄能器C和D上，將A中的進氣單 向閥拆除，用高壓軟管A、B聯(lián)通，頂開皮囊進氣單向閥的閥芯，打 開球閥1, 4,關閉2, 3兩閥。開啟高壓泵并緩緩升壓，可將 C內(nèi)的氮 氣充入D內(nèi)。當C的氣壓不隨油壓的升高而明顯地

8、升高時，即其內(nèi)的 氮氣已基本充完，將油壓降下來；再用氮氣瓶向 C內(nèi)克氣，然后重 復上述步驟，直至D內(nèi)的氣壓符合要求為止。3蓄能器充氣壓力的檢查檢查蓄能器充氣壓力的辦法有：1）檢測時，按圖6-14所示的蓄能器壓力檢測回路連接，在蓄能器 進油口和油箱間設置截止閥1,并在截止閥1前裝上壓力表，慢慢打開 截止閥1,使壓力油流回油箱，觀察壓力表，壓力表指針先慢慢下降， 達到某一壓力值后速降到0，指針移動速度發(fā)生變化時的讀數(shù)（即壓力 表值速降到0時的某一壓力值），就是充氣壓力。2）利用充氣工具直接檢查充氣壓力，但每檢查一次都要放掉一些氣體，所以這種方法不宜用于容量較小的蓄能器。 有人將壓力表接 在蓄能器的

9、充氣口來檢查充氣壓力，系統(tǒng)工作時頻繁的劇烈壓力上升 下降和壓力波動會使壓力表指針劇烈擺動，這是不恰當?shù)?。圖6-14壓力檢測回路蓄能器常見故障的排除以NXQ型皮囊式蓄能器為例說明蓄能器的故障現(xiàn)象及排除方 法，其他類型的蓄能器可參考進行。1.皮囊式蓄能器壓力下降嚴重，經(jīng)常需要樸氣皮囊式蓄能器，皮囊的充氣閥為單向閥的形式，靠密封錐面密封 （見圖6-16）。當蓄能器在工作過程中受到振動時，有可能使閥芯松動，使密封錐面1不密合，導致漏氣?；蛘唛y芯錐面上拉有溝槽，或者錐 面上粘有污物，均可能導致漏氣。此時可在充氣閥的密封蓋4內(nèi)墊入厚3mm左右的硬橡膠墊5,以及采取修磨密封錐面使之密合等措施解 決。另外，如

10、果出現(xiàn)閥芯上端螺母3松脫，或者彈簧2折斷或漏裝的情 況，有可能使皮囊內(nèi)氮氣頃刻泄完。2. 皮囊使用壽命短其影響因素有皮囊質(zhì)量，使用的工作介質(zhì)與皮囊材質(zhì)的相容性； 或者有污物混入；選用的蓄能器公稱容量不合適 （油口流速不能超過 7m / s）;油溫太高或過低；作儲能用時，往復頻率是否超過1次/10秒，超過則壽命開始下降，若超過1次/ 3秒，則壽命急劇下降；安裝 是否良好，配管設計是否合理等。另外，為了保證蓄能器在最小工作壓力I時能可靠工作，并避免 皮囊在工作過程中常與蓄能器的菌型閥相碰撞，延長皮囊的使用壽 命，p0一般應在0.75 0.91的范圍內(nèi)選?。粸楸苊庠诠ぷ鬟^程皮囊的 收縮和膨脹的幅度過

11、大而影響使用壽命，要讓po>25%p2，即要求pl > 33%p2。1.密封錐面；2.彈簧；3.螺母；4.密封蓋；5.硬橡膠墊圖6516蓄能器皮囊氣閥簡圖3. 蓄能器不起作用產(chǎn)生原因主要是氣閥漏氣嚴重，皮囊內(nèi)根本無氮氣，以及皮囊破 損進油。另外當po>p2，即最大工則很可能是皮為了更好地發(fā) 揮蓄能器對脈動壓力的吸收作用，蓄能器與主管路分支點的連接管道 要短，通徑要適當大些，并要安裝在靠近脈動源的位置。否則，它消 除壓力脈動的效果就差，有時甚至會加劇壓力脈動。4. 吸收壓力脈動的效果差為了更好地發(fā)揮蓄能器對脈動壓力的吸收作用， 蓄能器與主管路 分支點的連接管道要短，通徑要適當大

12、些，并要安裝在靠近脈動源的 位置。否則，它消除壓力脈動的效果就差，有時甚至會加劇壓力脈動。5. 蓄能器釋放出的流量穩(wěn)定性差蓄能器充放液的瞬時流量是一個變量，特別是在大容量且p =p2 一 pl范圍又較大的系統(tǒng)中，若得較恒定的和較大的瞬時流量時， 可 采用下述措施：在蓄能器與執(zhí)行元件之間加入流量控制； 用幾個 容量較小的蓄能器并聯(lián)，取代一個大容量蓄能器，并且?guī)讉€容量較小 的蓄能器采用不同檔充氣壓力；盡量減少工作壓力范圍AP,也可以來用適當增大蓄能器結構容積（公稱容積）的方法；在一個工作循 環(huán)中安排好有足夠的充液時間，減少充液期間系統(tǒng)其他部位的內(nèi)泄 漏，使在充液時能器的壓力能迅速和確保能升到 p2

13、，再釋放能量。表6-1為國產(chǎn)NXQ L型皮囊式蓄能器的允許充放流量表。表6-1NXQ L型蓄能器允許充放流量表富龍器公稱容積F"NXQ-10 5NXQ-L1.6-NXQ-IA3WCQ-LIO-NXQ-UO允許充放疽?guī)裕↙肘1266.2過濾器的使用與維修過濾器做為液壓系統(tǒng)中的輔助元件，其在污染控制方面的作用是 極其重要的。從液壓油的注入，系統(tǒng)的運行，油的污染控制等，都離 不開過濾器。過濾器的選擇盡管各種過濾器的使用性能不同， 其過濾機理各有特性， 但在選 擇和設計過濾器的過程中應主要注重考慮過濾器的過濾材料相容性、 流量壓差特性、過濾精度的選擇、濾芯強度等主要設計要素參數(shù)。1 過濾材料

14、相容性過濾材料按所用纖維原料分有： 100的植物纖維，玻璃纖維， 石英纖維，人造纖維，合成纖維，金屬纖維，化學纖維等組成；按所 用原料燒結而成的有：不銹鋼粉末燒結，銅、鎳、鈦、鐵、蒙乃爾合 金、塑料顆粒、沙石、玻璃微珠燒結，等等。各類不同原材料制成的 過濾材料，對各類不同過濾介質(zhì)的相容性有著本質(zhì)的區(qū)別。濾芯過濾材料的相容性指過濾介質(zhì)與工作液體的相容性。 如由于 受工作液體的熱影響， 過濾材料是否出現(xiàn)軟化和熔融， 以及在酸影響， 堿影響和其他化學藥劑影響下， 過濾材料機能是否發(fā)生變質(zhì)， 如變脆、 發(fā)脹變軟分解等。濾芯過濾材料與液體相容性的驗證。國際標準 (IS02943)中規(guī)定,濾芯材料與某一指

15、定液體相容要在高溫下將濾芯浸泡在系統(tǒng)液體中， 以驗證濾芯保持它的抗破裂性額定值的能力。具體做法如下：對濾芯進行結構完整性試驗(IS02942)，氣泡點壓力應達到生產(chǎn) 要求范圍。將濾芯浸在指定的系統(tǒng)用液體中至少 72小時，液體溫度應比制造 廠推薦最高工作溫度高15度隨后進行抗破裂試驗，然后按IS02942對 濾芯進行結構完整性試驗，無看得見的結構損壞或功能降低跡象。2 液壓系統(tǒng)過濾器過濾精度的選擇(1)吸入過濾器為防止油泵從油箱吸油時將污染物吸入泵內(nèi)， 將過濾器設置在泵 的吸入管路上，能有效的濾除油箱內(nèi)的殘留污染物及通過空氣進人的 污染物，有保護泵的作用。吸油管路的濾油器過濾精度在n50%左 右

16、，其初始壓差應不超過35 kPa,使用中最大壓差不超過1535kPa。(2) 高壓管路過濾器 終端過濾器：其作用是在系統(tǒng)中保護對污染物特別敏感的液壓元件,其特點是過濾精度高 納污容量太,過濾樹料強度好,結構設計 要增加強度性能管路過濾器： 其作用是設在泵的出口管路上, 有保護 污染物不進人系統(tǒng), 控制系統(tǒng)污染程度的作用。 其特點是由于易受泵 的脈動和壓力沖擊,過濾材料的剛性以及濾芯結構設計強度要好。(3) 回油過濾器設在系統(tǒng)的回油管路上, 其作用是把系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生或侵入的污染物 在返回油箱前捕集到。 團此,它是控制系統(tǒng)污染濃度最有效的過濾器。 雖然是設置在低壓管路上, 但實際上由于液壓馬達或油缸在

17、回油中的 流量波動,出現(xiàn)脈動或壓力沖擊, 使濾油器常常處于不利的工作狀態(tài), 降低其過濾性能。 所以回油過濾器在設計制造中不僅要考慮過濾材料 的過濾精度、強度,還要考慮其結構的抗沖擊性。(4) 循環(huán)過濾器設置在油箱循環(huán)的回路上, 其作用是把系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生或侵人的污染 物在返回油箱前捕集到, 是控制系統(tǒng)污染物最有效的過濾器 其特點 是過濾精度高,納污容量大,并且可以與除空氣、除水、加熱和冷卻 等裝置結臺起來, 實現(xiàn)對系統(tǒng)油液的調(diào)節(jié)和控制。 它最大特點是不受 主油系統(tǒng)流量變化的影響,要求設計強度低,一般為 0.20.35 MPa, 但納污容量大,使用壽命要長。如何鑒別過濾器濾芯質(zhì)量優(yōu)劣1 濾材濾材有金屬

18、網(wǎng)、金屬氈、玻璃纖維、植物纖維、有機化學纖維等 多種。金屬網(wǎng)由金屬細絲編織而成， 分方目和斜紋細目， 它流通阻力小， 可在很高的溫度范圍使用。 主要用于系統(tǒng)的粗過濾， 它屬于表面過濾， 可反復清洗使用。吸油濾芯一般選用60300卩m的金屬網(wǎng)濾材，潤滑 系統(tǒng)有時使用25200卩m的金屬網(wǎng)。現(xiàn)在也有520卩m的金屬網(wǎng)濾材 用于特殊場合。金屬氈是由金屬纖維制成的氈， 具有玻璃纖維的性能， 屬縱深過 濾。它具有迷宮式三維構造，疏松度高，流通阻力小。納污能力強， 使用壽命長，能在很大的溫度范圍使用。精度范圍是 520卩m。由于 它價格昂貴，只有在過濾特殊介質(zhì)或是要求高溫時才使用， 可清洗（要 用超聲波清

19、洗機清洗 ）、反復使用。玻璃纖維是現(xiàn)在最常見也是性能最好的濾材之一， 它廣泛應用在 液壓系統(tǒng)當中，屬于縱深過濾，精度范圍是130卩m,并受工作環(huán)境 變化影響較小， 流通阻力小， 納污能力強。 在超過規(guī)定的壓差范圍里 仍有很高的濾除細微顆粒的能力。 化學耐受性好, 但不適用于水乙二 醇混合液。有機化學纖維也是一種很不錯的濾材，它的精度范圍是330卩m，屬縱深過濾，可耐受很高的壓差，流通阻力小，納污量大。化學 耐受力強, 特別適用于乳化液和合成液壓液。 耐撕扯, 但精度隨溫度 變化略有變化。植物纖維是最早使用的纖維濾材, 由于它孔徑分布不均勻, 不能 用絕對精度來表達, 只用名義精度表達過濾精度,

20、 過濾效率較低, 但 由于成本較低, 溫度使用范圍較玻璃纖維寬, 所以廣泛用于發(fā)動機潤 滑、柴油、汽油的過濾和空氣的過濾，一般名義精度范圍是10100卩 m。纖維的粗細影響濾材的精度與通油能力。纖維越細精度越高；孔 隙越多，壓差 p越小；纖維與纖維之間要靠樹脂膠粘。膠粘均勻的 濾材具有高的抗破損能力，在壓力、流量波動、溫度、老化這些因素 下不致使纖維破損脫落， 導致顆粒通過濾材， 造成系統(tǒng)污染。 纖維應 使用惰性纖維，無化學反應，不產(chǎn)生膨脹，不受貯存期的限制。現(xiàn)在 世界上使用最多的是復合纖維， 它一般為 35層，中間過濾層為短纖 維，內(nèi)外保護層為長纖維。2 濾芯結構濾芯結構如圖 6-32所示。

21、高性能的濾芯結構應當是：高強度、無 污染、無毛刺、無化學反應的內(nèi)骨架； 內(nèi)外支承網(wǎng)應具有足夠的強度、 無污染、無毛刺、無化學反應；內(nèi)外襯紙應具有高通過能力、高的抗 拉強度，應使用長纖維、無脫落、無化學反應的材料；高性能濾材應 由惰性纖維和高強度樹脂做成， 孔徑要均勻，單位面積微孔數(shù)量要多， 具有合理且最適宜的厚度； 先進的縱縫粘結， 粘接處無泄漏， 使用高 強度惰性的粘合劑使上下蓋與濾材組件粘合牢固， 無泄漏；合理選擇 密封形式， 保證與濾體連接處不泄漏； 外加固應使濾材組件緊靠內(nèi)骨 架，增強抗沖擊能力。3 生產(chǎn)工藝和設備生產(chǎn)環(huán)境、 生產(chǎn)工藝、 生產(chǎn)設備決定了能否生產(chǎn)出高質(zhì)量濾芯的 基本條件。

22、濾芯必須在無塵車間內(nèi)生產(chǎn)， 一般要達到十萬級， 檢測試驗要在 一千級清潔試驗室。濾芯的濾材一般都要做成波紋狀，它一般由35層折疊而成，必 須采用強力濾材成形設備， 這樣才能使多層復合纖維緊緊靠在支承網(wǎng) 上，如果支承網(wǎng)與纖維濾材沒有靠死， 就說明它制作工藝欠佳。 值得注意的是：如果濾芯是由外向內(nèi)流則波紋折應緊靠內(nèi)骨架， 如果濾芯 是由內(nèi)向外流則波紋折應緊靠外骨架。上蓋、外村紙內(nèi)支揮翩下蓋-內(nèi)骨架廉材2、內(nèi)材紙圖6-32常見濾芯的結構圖在濾芯的生產(chǎn)中縱縫搭接與上下蓋粘接是非常重要的一個環(huán)節(jié)， 人們往往容易忽視，現(xiàn)在世界上比較先進的是用雙組分膠均勻混合， 用細的輸出管均勻加在縱縫連接處， 再通過加熱

23、軟化，使膠滲透到接 口處的纖維內(nèi)部，繼續(xù)加熱使固化，便牢固地把接頭接上；也有用鐵 皮夾連接中縫的，但它不能用于高精度濾芯?，F(xiàn)在國內(nèi)有的廠家就是 采用了專用粘接機，把雙組分的膠按特定比例通過特制輸出管經(jīng)過幾 十萬次混合，使兩種成份非常均勻地混合并無氣泡。 這是手工攪拌和 普通電機攪拌所無法達到的。關于濾芯的上下蓋、骨架、支承網(wǎng)的材料和表面處理一定要滿足 現(xiàn)場系統(tǒng)介質(zhì)的要求。材料有塑料、普通鋼、不銹鋼、鋁等。表面處 理有發(fā)蘭，鍍鋅、鍍鎳、鍍鉻等。究竟用何種材質(zhì)和何種表面處理方 法，一定要事先做相容性試驗。包裝： 一般優(yōu)質(zhì)濾芯都有內(nèi)外兩層包裝， 內(nèi)是真空塑封， 外是具 有一定強度的紙盒。 真空塑封是

24、為了保證在運輸過程中和現(xiàn)場安裝使 用時不致使外界污染物污染濾芯表面； 而外面的硬紙盒是為了保護濾 芯在運輸及貯存過程中不受壓震、撞擊等因素影響而使濾材破損。4 檢測標準現(xiàn)在濾芯都按ISO標準進行試驗，有關的標準如下：ISO 2942結 構完整性試驗； ISO 2943 材料與介質(zhì)的相溶性試驗； ISO 2941 抗破 裂試驗;ISO 3723額定軸向載荷試驗；ISO 3768壓降流量特性測定； ISO 3724 流動疲勞特性試驗； ISO 4572 過濾性能的多次通過試驗。5 外表質(zhì)量外表質(zhì)量是指濾芯做成后給人的外觀印象， 主要包括： 上下蓋加 工光潔度和表面處理是否美觀； 濾材波紋是否均勻，

25、 是否與上下蓋垂 直；上下蓋和濾材、 濾材縱縫的粘膠是否適當、 均勻、無氣泡且美觀； 真空塑封是否完好，產(chǎn)品型號是否印制清楚。影響液壓濾芯壽命的因素過濾器的使用壽命是實際液壓系統(tǒng)的一個重要問題， 對于濾芯制 造商來說， 除了生產(chǎn)高質(zhì)量的濾芯來保證使用壽命外， 針對濾芯使用 者的工況條件來設計濾芯參數(shù)亦是延長壽命的重要手段。 對于濾芯使 用者來講， 合理的確定系統(tǒng)目標清潔度， 選擇和布置相對應的過濾器 以實現(xiàn)此目標， 不但可延長濾芯壽命， 對于降低液壓系統(tǒng)的故障發(fā)生 率也有作用。1 液壓油方面（1）液壓系統(tǒng)目標清潔度等級目標清潔度等級是指液壓系統(tǒng)運行所必須的基本清潔度， 在目標 清潔度下工作的液

26、壓系統(tǒng)能夠盡量避免由于系統(tǒng)污染所造成的元件 磨損和延長系統(tǒng)壽命。采用油液凈化到在液壓系統(tǒng)的預期壽命間 污染不構成系統(tǒng)中任 何元件失效來確定該目標。 通過自動顆粒計數(shù)器檢測液壓油樣中給定 尺寸的污染顆粒數(shù)。 并確定其清潔度代號。 關于液壓油或潤滑油的清 潔度確定見ISO4406標準目標清潔度確定后， 始終保證液壓系統(tǒng)在目標清潔度等級下工作非常重要。采用多次通過過濾器性能 p試驗（IS016889）確定過濾器（濾 芯 ）針對某個污染顆粒的過濾效率。結合系統(tǒng)清潔度代號和濾芯的過 濾效率就可選擇相應的過濾精度的濾芯。 液壓用戶可采用PODS（便攜 式油液分析儀 ）監(jiān)測液壓油液的污染度，一旦出現(xiàn)油液達不

27、到目標清 潔度等級， 必須更換濾芯。 清潔度等級定的太高， 選擇濾芯過濾精度 就高，而且更換濾芯的次數(shù)增加 （相當于濾芯的壽命降低 ），造成使用 成本提高； 清潔度等級定的太低， 我們會選擇過濾精度低的濾芯， 這 樣更換濾芯的次數(shù)較少 （相當于濾芯的壽命延長 ），但是使液壓系統(tǒng)的 安全隱患增加。由此看來。液壓系統(tǒng)目標清潔度等級間接地決定濾芯的壽命。 （2）液壓油的污染度實際液壓系統(tǒng)中濾油器 （濾芯）失效的主要原因是污染入侵率高。 高污染侵入率的增加了濾芯的負擔。 縮短了濾芯使用壽命。 液壓油的 污染程度越大濾芯的壽命越短 （見表6-13）。表6-13 濾芯壽命試驗數(shù)據(jù) （上游污染度恒定 ）上游

28、污染度（NAS）絕對過濾箱度濾芯展開面積err?試驗壽命min91533001151215330082102330095122330079一旦油液污染得不到有效控制，液壓元件磨損產(chǎn)生的系統(tǒng)故障就 增加。檢查和維修系統(tǒng)又引起大量的污染物侵入液壓系統(tǒng)。這是已形成了液壓系統(tǒng)油液污染度失去控制的惡性循環(huán)局面 （圖6-33）。避免濾 芯由于液壓油污染而減小濾芯的壽命關鍵在于嚴格限制將要進入液 壓系統(tǒng)的環(huán)境污染的通路。來自周圍環(huán)境的污染侵入液壓系統(tǒng)， 特別 是行走設備（例如戰(zhàn)車、長途機車）來說，由于用途、地區(qū)甚至天氣條 件（即大風）的不同，液壓系統(tǒng)運作環(huán)境不斷變化，有時相當苛刻。在 此環(huán)境下工作，良好的系

29、統(tǒng)性污染控制，要求油箱設計成在運行期間 保持密封，而在維修期間需要拆下的任何孔蓋很容易回裝。 應該盡量 仔細保證敞開的油口保持蓋住或堵住， 而元件的分解和重裝要在經(jīng)過 保護、防止過多空氣粉塵和污染的場所中進行。圖6-33液壓油被污染的惡性循環(huán)2濾芯性能方面（1）過濾精度過濾精度是指過濾材料（器）對不同尺寸顆粒污染物的濾除能力 規(guī)定液壓過濾器的國際標準是多次通過過濾器性能B試驗 （IS016889）。結果用被試過濾器上游大于所注尺寸的顆粒數(shù)對下游相 同尺寸顆粒數(shù)的比值，結果表達成B比（過濾比）。8比和相應的過濾 效率關系如下式：過濾效率=1/ （1-B） xlOO %一般認為B =75時的污染顆

30、粒尺寸為濾芯的絕對過濾精度，過濾 精度高，濾芯的壽命較短（見表6-14）。精度高的濾芯.對于控制較寬 的污染顆粒尺寸和數(shù)量是有效的.但對于高效使用液壓系統(tǒng)是不明智 的，必須根據(jù)目標清潔度來選擇濾芯。表6-14濾芯多次通過試驗數(shù)據(jù)濾材絕對過淀箱度濾芯展開面積視在納污容量試驗壽命jimcmi6min金屬纖維（進口）2527302222金屬纖維（國產(chǎn)）15273013.813.8玻璃纖維（進口）20273025325.4玻璃纖維（Vickers）1027302727玻璃纖維（國產(chǎn)）1027301313（2）納污量納污量是指在試驗過程中過濾材料的壓力降達到規(guī)定的數(shù)量值 時，單位面積的過濾材料所能容納的

31、顆粒污染的重量。濾芯孔經(jīng)通道易受顆粒污染物的淤積滯留，使其壓差增大。當壓差達到規(guī)定的最大 極限值時，使用壽命終止（見圖6-34）。一般而言，過濾材料過濾精度 越高納污量越低。而相對應于過濾精度低的過濾材料而言。小于其孔 道尺寸的顆粒污染物易于通過孔道不易被捕捉，孔道不易被污染物淤 積堵塞，所形成的污垢層也不是甚為緊密。 因此。所容納污染物數(shù)量 要比高精度的過濾材料高。初始謔芯壓降一 ；I （J 使用時阿（污染揚增加寶）5%«芯使用壽命圖6-34濾芯壓差與使用壽命的關系濾芯壽命終止的最直接的參數(shù)反映就是濾芯上下游的壓差達到 了旁通閥開啟的壓力，此時濾芯的納污容量也達到了最大值。如果在設

32、計和制造濾芯時考慮提高濾芯的納污能力。也就是提高了濾芯的壽命。6.3冷卻器的使用與維修冷卻器實際上是一種熱交換器，它通過物理上的傳感傳熱、對流 傳熱等熱交換方式，使流體A與流體B發(fā)生熱交換，流體A吸收流體B 的熱量，溫度由T1增至T2，流體B散發(fā)出熱量，溫度由T1降至T2， 油冷卻器就建立在這一基本原理上。油冷卻器的使用1）為了提高傳熱效率，冷卻介質(zhì)（水或空氣）應與被冷卻油逆方向 流動，且水在管內(nèi)流動，油在管外流動（圖642）。袖一冷卻管久./水油丄/7K油圖642冷卻介質(zhì)與被冷卻油逆方向流動2）為了得到良好的冷卻效果，油冷卻器應設置在液壓系統(tǒng)的總 回油管或溢流閥的回油管路中。 特別是后者，發(fā)

33、熱量最大。為了防止 當冷卻器阻塞時，保護冷卻器，采用了圖643所示的回路。背壓閥 2（順序閥、溢流閥均可）在冷卻器堵塞時打開，從系統(tǒng)來的回油及溢 流閥來的回油均可從背壓閥流回油池，從而保護了冷卻器。1油冷卻器；2.背壓閥；3.溢流閥；4.截止閥圖643冷卻回路3）注意冷卻器的工作壓力和工作溫度不應超過制造廠的規(guī)定， 并應盡量避免長時間在沖擊載荷下使用，以利于延長油冷卻器的使用 壽命。4）采用旁路冷卻，可以不受主油路沖擊的影響.圖644（a）與圖644（b）。而圖（a）所示為冷卻器裝在閉式回路的補油系統(tǒng)中，這 類冷卻回路需單獨的冷卻泵抽油冷卻（圖645）。5） 當回路中有沖擊壓力影響到冷卻器時，

34、一般要求冷卻器能承受 更高的壓力（峰值為常值的3 4倍），否則冷卻器易損壞。6）采用組合冷卻的方式：當系統(tǒng)有沖擊載荷時，由單獨的冷卻泵 工作，進行循環(huán)冷卻；當系統(tǒng)無沖擊載荷時，可停止冷卻泵，實行主油路冷卻，這樣可延長油冷卻器的使用壽命，提高冷卻效果（圖646）。(*)6 $ <1i圖6-44旁路冷卻圖6-45單獨的冷卻泵抽油冷卻<>主回®eM一電M水岡yT水圖6-46組合冷卻的方式9往f %湖叩F * -1 '、令水.!規(guī)庸調(diào)節(jié)水閥zr釉蠱頭圖6-47油溫的自動控制7）為了自動控制油溫，可采用圖647所示的油溫自動調(diào)節(jié)回路。如果將側溫頭（溫度控制儀表）和溫度

35、調(diào)節(jié)水閥（比例式電磁水閥）配合 使用，可自動調(diào)節(jié)進入油冷卻器的水流量，達到自動控制油溫的作用。出水ftlEH圖648進水管路設置截止閥8）進水管路上要設置截止閥，以便斷水時冷卻器不承受水源壓力（圖 648）。9）如果油冷卻器的安裝位置低于油箱油面（圖649），為防止檢 修冷卻器時油箱內(nèi)油液因虹吸現(xiàn)象而外流，可在圖中油路的 a處安設 一截止閥，檢修時在未拆下油冷卻器前先將截止閥關閉。圖649油路設一截止閥10）冷卻水一般可用自來水，但不得用海水或含有腐蝕成分的液體。11） 寒冷季節(jié)在非工作時必須放掉冷卻器內(nèi)的剩水剩油，避免冷卻 器凍裂。12）冷卻器停止使用后（停一段時間），應先關閉進油閥和進水閥

36、，后關閉排油閥和排水閥，再擰下放油、放水的螺塞，排除積油、積水。13）根據(jù)水質(zhì)情況，一般每五個月至十個月進行一次內(nèi)部的檢查 和清洗污垢。633油冷卻器故障的分析與排除1.油冷卻器被腐蝕產(chǎn)生腐蝕的主要原因是材料、環(huán)境（水質(zhì)、氣體）以及電化學反應 三大要素。選用耐腐蝕性的材料，是防止腐蝕的重要措施，而目前列管式油 冷卻器多用散熱性好的銅管制作， 其離子化傾向較強，會因與不同種 金屬接觸產(chǎn)生接觸性腐蝕（電位差不同），例如在定孔盤、動孔盤及冷 卻銅管管口往往產(chǎn)生嚴重腐蝕的現(xiàn)象，解決辦法，一是提高冷卻水質(zhì)， 二是選用鋁合金鉆合金制的冷卻管。另外，冷卻器的環(huán)境包含溶存的氧、冷卻水的水質(zhì)（pH值）、溫度、

37、流速及異物等。水中溶存的氧越多，腐蝕反應越激烈；在酸性范圍內(nèi)， pH值降低，腐蝕反應越活潑，腐蝕越嚴重，在堿性范圍內(nèi)，對鋁等 兩性金屬，隨 pH 值的增加腐蝕的可能性增加；流速的增大，一方面 增加了金屬表面的供氧量， 另一方面流速過大， 產(chǎn)生紊流渦流， 會產(chǎn) 生氣蝕性腐蝕； 另外水中的砂石、 微小貝類細菌附著在冷卻管上， 也 往往產(chǎn)生局部侵蝕。還有，氯離子的存在增加了使用液體的導電性， 使得電化學反應 引起的腐蝕增大。 特別是氯離子吸附在不銹鋼、 鋁合金上也會局部破 壞保護膜，引起孔蝕和應力腐蝕。一般溫度增高腐蝕增加。為防止腐蝕， 在冷卻器選材和水質(zhì)處理等方面應引起重視， 前者 往往難以改變，

38、 后者用戶可想辦法。 安裝在水冷式油冷卻器中用來防 止電蝕作用的鋅棒要及時檢查和更換。2冷卻性能下降 原因主要是堵塞及沉積物滯留在冷卻管壁上，結成硬塊與管垢， 使散熱換熱功能降低。 另外，冷卻水量不足、 冷卻器水油腔積氣也均 會造成散熱冷卻性能下降。 解決辦法是首先從設計上就應采用難以堵 塞和易于清洗的結構； 在選用冷卻器的冷卻能力時， 應盡量以實踐為 依據(jù)，并留有較大的余地 （增加 10一25容量 ）；不得已時采用機械 的方法 （如刷子、壓力、水、蒸氣等撩洗與沖洗 ）或化學的方法 （如用 Na3003溶液及清洗劑等）進行清掃；增加進水量或用溫度較低的水進 行冷卻；擰下螺塞排氣；清洗內(nèi)外表面積

39、垢。3破損由于兩流體的溫度差， 油冷卻器材料受熱膨脹的影響， 產(chǎn)生熱應 力，或流入油液壓力太高；可能招致有關部件破損。另外，在寒冷地 區(qū)或冬季， 晚間停機時， 管內(nèi)結冰膨脹將冷卻水管炸裂。 所以要盡量 選用難受熱膨脹影響的材料， 并采用浮動頭之類的變形補償結構； 在 寒冷季節(jié)每晚都要放干冷卻器中的水。4漏油、漏水出現(xiàn)流出的油發(fā)白， 排出的水有油花的現(xiàn)象。 漏水、漏油多發(fā)生 在油冷卻器的端蓋與簡體結合面， 或因焊接不良、冷卻水管破裂等處。 此時可根據(jù)情況， 采取更換密封， 補焊等措施予以解決。 更換密封時， 要洗凈結合面，涂敷一層 “303”或其他粘結劑。5過冷卻 一些冷卻回路溢流閥的溢流量是隨

40、系統(tǒng)的負載流量變化而變化 的，因而發(fā)熱量也將發(fā)生變化，有時產(chǎn)生過冷卻，造成浪費。為保證 系統(tǒng)有合適的油溫， 可采用可自動調(diào)節(jié)冷卻水量的溫控系統(tǒng)。 若低于 正常油溫，停止冷卻器的工作，或者甚至可接通加熱器。6 冷卻水質(zhì)不好 （硬水 ），冷卻銅管內(nèi)結垢，造成冷卻效率降低。 此時可清洗油冷卻器， 方法如下： 用軟管引潔凈水高速沖洗回 水蓋、 后蓋內(nèi)壁和冷卻管內(nèi)表面， 同時用清洗通條進行洗刷， 最后用 壓縮空氣吹干； 用三氯乙烯溶液進行沖洗， 使清潔液在冷卻器內(nèi)循 環(huán)流動，清洗壓力為 0.5MPa 左右，清洗時間視溶液情況而定。最后 將清水引入管內(nèi)， 直至流出清水為止， 用四氯化碳的溶液灌入冷卻 器，

41、經(jīng)1520min后視溶液顏色而定，若混濁不清，則更換新溶液重 新浸泡，直至流出溶液與潔凈液差不多為止，然后用清水沖洗干凈， 此操作要在通風環(huán)境中進行， 以免中毒。 清洗后進行水壓試驗， 合格 方可使用。6.4 密封件的使用與維護密封件是機械產(chǎn)品的基礎元件， 幾乎每個產(chǎn)品都要用到它， 利用 密封件防止液體泄漏、 防止空氣和污染物進入系統(tǒng)和元件內(nèi)部造成油 液污染、提高產(chǎn)品效率與性能。密封件的設計與選用在液壓設計時， 雖然設計者對密封件的選型有較大的自主權， 但 市面上各種品牌及材料，密封件斷面形狀等已超過 200種，如果沒有 正確的選用原則作指導，很多設計者還會被這種自主權弄得無所適 從，出現(xiàn)泄漏

42、后無法找到原因， 使生產(chǎn)的設備不能達到預期的質(zhì)量要 求。1 密封件設計選用的相關因素 密封材料要與所選用的工作液體有很好的“相容性” ；此外還要 求彈性好，永久變形小；有適當?shù)臋C械強度，耐熱耐磨性很好，摩擦 因數(shù)??；與金屬接觸不互相粘著和腐蝕，容易制造，成本低。選用密封件時，應防止以下幾種情況的出現(xiàn)。(1) 擠出。當密封件承受過大壓力時被擠出到金屬間隙內(nèi)，損壞 密封件產(chǎn)生泄漏。這種情況涉及到密封件本身的硬度及金屬間隙是否 過大。如果在設計選型、 加工或安裝上處理不當， 都會出現(xiàn)這種情況。(2) 磨損。密封件的磨損涉及到配合零件的表面粗糙度、運動速 度及工作介質(zhì)，不同的密封材料適應不同的運動速度

43、。(3) 硬化(老化)。密封件的一個泄漏原因是因為本身材料在高溫的 作用下產(chǎn)生硬化。 當硬度過高時， 密封件不能填充它與配合零件之間 的間隙，產(chǎn)生泄漏。(4) 腐蝕。這種情況的表現(xiàn)是密封件軟化甚至溶解。原因是工作 介質(zhì)與密封件發(fā)生了化學反應。3 維修中正確選用密封件的方法 維修時選用密封件應從以下幾方面入手： 首先判明密封件所在位置的運動方向，是往復運動，旋轉(zhuǎn)運動， 還是螺旋或固定；判明活動點是在內(nèi)徑的活塞桿密封還是在外徑的活 塞密封；從原機械說明書查明或根據(jù)實際情況評估工作溫度， 從而決 定所需密封件材料； 從原機械說明書查明或通過觀察原密封件的軟硬 度和結構推斷機械的工作壓力等級； 確定密

44、封件的形狀尺寸， 多數(shù)用 戶都會按使用過的舊樣品選購， 但密封件在使用過一些時間以后會受 溫度、壓力及磨損等因素的影響而改變原來的尺寸， 因此按樣選擇尺 寸作為一個參考依據(jù)， 最好的辦法是度量密封件所在位置的金屬溝槽 尺寸，準確性會大大提高。643大型液壓缸Yx密封件的裝配1 液壓缸密封件安裝液壓缸端蓋與活塞桿間常采用夾織橡膠圈的 Yx型密封件。在裝配Yx型密封圈時，一定要使唇口對著有壓力的油腔才能起 密封作用。更換端蓋與活塞桿密封圈時，如果液壓缸活塞桿直徑為 100mm，端蓋內(nèi)徑120mm，選擇Yx軸用密圭寸件內(nèi)徑為100mm、外徑 等于120mm，易于裝配，但不易密封，應選擇外徑大于 12

45、0mm夾織 橡膠圈Yx軸用密封圈，以保證密封性好。這給裝配帶來了一定難度， 密封圈難以推入密封槽部位。 而且液壓缸端蓋與活塞桿之間有相對運 動，其密封裝置屬于滑動密封， 滑動密封件裝配不當直接影響液壓缸 的質(zhì)量和工作性能。2 密封件裝配注意事項運動密封處要有良好的密封性， 摩擦力要小， 密封件與液壓油間 要有良好的相容性； 密封件經(jīng)過的零件尖角應去毛刺、 倒角；裝配密 封件時， 密封件經(jīng)過的螺紋需防護， 以防止損傷密封件的唇邊； 不允 許用帶有尖角的工具裝配密封圈； 更換新密封圈時， 應清除干凈密封 槽內(nèi)的銹跡、贓物、碎片。裝配前，缸筒、活塞桿和密封件應抹潤滑 油或潤滑脂，注意選用潤滑脂時，潤

46、滑脂中不能含有固體添加劑（如MoS ,、ZnS等）。密封材料與工作介質(zhì)密封材料與工作介質(zhì)之間存在著相互適應的問題。1 密封材料及其特性(1)丁腈橡膠：它是用得最為廣泛的密封件材料，具有優(yōu)良的耐 油性能。 其含有丙稀腈而具有極性， 對非極性和弱極性油類、 溶劑具 有優(yōu)異的抗耐性。丙稀腈含量越高，耐油性越好，但耐寒性降低。丁 腈橡膠可在100C工作環(huán)境下長期工作，短時工作溫度允許到120 C 。 它不耐酮、 酯和氯化烴等介質(zhì)， 在含有極壓添加劑的油中 當溫度超 過110C時，即發(fā)生顯著的硬化、變脆。同時.硫、氯、磷化合物會 引起橡膠解聚， 造成損壞。 因此，丁腈橡膠不能在磷酸酯系液壓油中 以及含極

47、壓添加劑的齒輪油中使用。(2)硅橡膠：它具有卓越的耐高、低溫性能，在所有橡膠材料中 具有最寬廣的工作溫度范圍； 優(yōu)異的耐臭氧、 氧、光和耐候老化性能。 一般的硅橡膠對于低濃度的酸、 堿有一定的抗耐性， 對乙醇、 丙酮等 介質(zhì)也有很好的抗耐性： 特殊的氟硅橡膠具有優(yōu)良的耐油、 耐溶劑性。氟橡膠：其耐熱性能可與硅橡膠媲美，可在250 C下長期工作， 短時可耐300C高溫。極優(yōu)越的耐腐蝕性能是氟橡膠特點之一，它對 燃料油、液壓油 (液 )、有機溶劑、濃酸、強氧化劑等作用具有穩(wěn)定性 且優(yōu)于其他各種橡膠。 但其品種不同亦有差異， 如在燃料油、 液壓油 以及雙酯類、硅酸酯類潤滑油和沸水等介質(zhì)環(huán)境中 23型

48、氟橡膠性能比 26型氟橡膠為差。 配方中配合劑也對性能有影響 如用過氧化物硫化 體系比氨類、酚類硫化體系制品具有更好的耐熱水性能。(4) 三元乙丙橡膠：它具有優(yōu)良的耐老化性、耐臭氧性、耐候、 耐熱性，有突出的耐蒸汽性能， 能耐醇、酸、強堿和氧化劑等化學品 但 不耐脂肪族、 芳香族類溶劑， 因此，不適宜一般礦物油系潤滑油及液壓油。其制品可以在120C環(huán)境長期使用，最高使用溫度150 C,最低 極限溫度一 50 C。(5) 聚四氟乙烯：聚四氟乙烯具有很高的化學穩(wěn)定性和良好的自 潤滑特性。它與彈性體的組合 (如：斯特封、格來圈 )或嵌入彈簧鋼片 (如泛塞密封 )充分發(fā)揮了其良好的耐磨性和廣泛的耐溶劑

49、、耐腐蝕 性。同時由彈性體或彈簧鋼片給予其預緊力， 提供了初始密封力。 對 于泛塞密封， 當系統(tǒng)壓力升高時， 主要密封力由系統(tǒng)壓力形成 從而 保證由零壓到高壓都具有可靠的密封性能。 由此，可適用于一般的液 壓系統(tǒng)，也可用于惡劣工況以及某些特殊介質(zhì)環(huán)境。(6) 聚氨酯橡膠：它具有優(yōu)異的耐磨性和良好的不透氣性，耐油、 耐氧及臭氧老化。南其制成的往復動密封產(chǎn)品常用于石油基液壓油、 難燃液壓液的中高壓液壓缸等。其最大的弱點就是水解性，不耐水、 蒸氣、酸堿及酮類。(7) 丙稀酸酯橡膠：它的耐熱氧老化性能和耐油性能優(yōu)異。最高 使用溫度可達180C，斷續(xù)或短時使用可達200C左右，在150C熱空 氣中數(shù)年性能無明顯變化： 常溫下耐油性能與丁腈橡膠接近， 但在熱 油中優(yōu)于丁腈橡膠許多。在低于150C的油中，具有近似氟橡膠的耐 油性能。 在更高溫度的油中， 僅次于氟橡膠。 對含極壓添加劑的油十 分穩(wěn)定，使用溫度可達150C，間斷使用時使用溫度可更高些。此外， 丙稀酸酯橡膠耐動植物、 合成潤滑油和硅酸酯類液壓油 而耐寒、 耐 水、耐溶劑性能差。表6