农业机械液压系统的泄漏主要有两种:一是固定密封处泄漏(即静结合面,如液压缸的缸盖与缸筒的结合处,各管接头的连接处);二是运动密封处泄漏(即动结合面,如油缸活塞与缸筒内壁,活塞杆与缸盖导向套之间)。从油液的泄漏上可分为内泄漏和外泄漏,内泄漏是指由于高低压侧的压力差的存在以及密封件失效等原因,使液压油在系统内部由高压侧流向低压侧;外泄漏是指液压油从系统内部泄漏到环境中。
二、产生泄漏的原因
(一)设计因素1、密封件的选择液压系统的可靠性,很大程度上取决于系统密封的设计和密封件的选择,由于设计中密封结构选用不合理,密封件的选用不合规范,没有充分考虑液压油与密封材料的相容型式、负载情况、极限压力、工作速度大小、环境温度的变化等。这些都不同程度地直接或间接造成液压系统的泄漏。
另外,农业机械的使用环境中具有较多的尘埃和杂质,所以,设计时要选用合适的防尘密封,以免尘埃等污物进入系统破坏密封,污染油液,从而产生泄漏。
2、其他设计原因对于运动表面的几何精度和粗糙度考虑不全面,对连接部位的强度没有校核,这都是机械产品出现泄漏的原因。
(二)制造和装配因素液压元件和密封部件都有严格的几何精度。
包括尺寸公差、形位公差和表面粗糙度要求。如果在制造过程中超差,例如:油缸的活塞半径、密封槽深度或宽度、装密封圈的内孔尺寸不合公差要求;密封表面粗糙度和平面度误差过大,加工质量差,造成密封配合精度降低、配合间隙超差等都会导致泄漏;如果因加工原因造成配合表面有毛刺、洼点、镀铬脱落,则装配时,密封件就会出现变形、划伤、压不实等现象,而使其失去密封功能,发生渗漏。
液压元件在装配中应杜绝野蛮操作,过度用力会使零件产生变形,而装配中的不细心,使结合面有沙尘等杂质,都会造成结合面不能全面接触而产生泄漏,特别是密封圈、防尘圈、O形圈等橡胶元件,如果用汽油清洗则使其易老化失去弹性,失去密封机能。
(三)油液污染及零部件损伤油液污染主要原因包括颗粒污染和污染、颗粒污染颗粒污染是指污染颗粒进入运动间隙或通道时,引起表面磨损,使运动间隙增大或损坏密封面,引起泄漏。液压油缸是液压系统的主要执行元件,工作过程中活塞杆裸露在外直接和环境接触,虽然导向套上装有防尘圈和密封件,但也难免将尘埃、污物带入系统,加速密封件和活塞杆等的划伤和磨损,从而引起泄漏。例如:拖拉机的液压悬挂系统常因为液压漏油,而出现农具提升缓慢,沉降加快,且并发熄火后农具自落现象。这主要是因为颗粒污染使得缸筒和活塞严重拉伤,而产生漏油;或是拖拉机长期停放,液压缸内活塞不运动,液压缸表面生锈,再次使用时,活塞强行推动,使液压缸拉出一丝丝缝道,而产生漏油。
2、水污染工作环境潮湿等因素的影响,可能使水进入液压系统,水与液压油反应,形成酸性物质和油泥,降低液压油的润滑性能,加速元件的磨损,造成泄漏。
3、零部件损伤密封件是用耐油橡胶等材料制成,使用时间长,会发生老化、龟裂、损伤,这些情况势必引起系统泄漏。而零件在工作过程中受到碰撞而损伤,会划伤密封元件,从而造成泄漏。例如:联合收割机液压转向系统常见故障为方向机漏油,一般出现在:阀杆上端和O形密封圈处漏油;或双向缓冲阀外端处漏油。其原因一般都是密封圈老化损坏以及磨损造成的。
三、泄漏的防治
(一)防止油液污染液压泵的吸油口应安装粗滤器,过滤精度为0.1~0.2┨,要有足够的通流能力,且吸油口距油箱底部一定距离;出油口应安装高压精滤器,滤芯应定期清洗或更换;油箱隔板应安装过滤网,以除去回油过滤器未滤去的杂质。液压缸上应安装金属防护网,防止污物被带进缸内;液压元器件安装前应清理干净内部的铁屑和杂质;定期检查液压油,如出现油液变质、泡沫多、沉淀物多、油水分离等现象应立即清洗系统并换油。对于新投入使用的设备,使用3个月左右应清洗油箱,更换新油,以后按设备说明书的要求每隔0.5年或1年进行一次清洗和换油。
(二)密封表面的粗糙度要适当液压系统相对运动副表面的粗糙度过高,出现轴向划伤时将产生泄漏;粗糙度过低,达到镜面时,密封圈的唇边会将油膜刮去,使油膜难以形成,密封刃口产生高温,而加剧磨损。因此,密封表面的粗糙度不可过高也不可过低,液压缸滑阀等动密封件的表面粗糙度一般在Ra0.2~0.4μm之间,以保证运动时滑动面上的油膜不被破坏。
底部因受反作用力很容易损坏而导致漏油。
(四)正确装配密封圈装配密封圈时应在其表面涂一些润滑脂,若需通过轴上的键槽、螺纹等开口部位,应使用引导工具,不能用螺丝刀等金属工具,否则会划伤密封圈造成泄漏。对于有方向性的密封圈,装配时应将唇口对着压力油腔,注意保护唇口,避免被零件的锐边、毛刺等划伤。
(五)减少冲击和振动液压系统的泄漏经常会出现在管接头处,多数是由于压力、速度、方向的改变,在瞬间形成很高的压力峰值产生冲击,引起管接头、法兰的松动,或者密封圈挤入间隙损坏而造成泄漏。因此,必须减少系统的冲击和振动。如采用带阻尼的换向阀;在液压缸的端部设置缓冲装置;在产生压力冲击的部位加接蓄能器,缓和冲击压力;在泵的输出口并接一蓄能器,减少压力脉动;用减振支架固定所有油管,吸收冲击和振动的能量。