液压设备泄漏的主要部位和原因

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一、液压设备的泄漏

    液压设备的泄漏指循环的工作液由于压力、接合面之间的间隙等某种原因，有少量的液体越过容腔边界，流至其不应去的其它容腔或系统外部，液体的这种“越界流出”的现象称为泄漏。

二、液压设备泄漏的危害

     液压设备泄漏的危害有以下五个方面：

1、系统压力不稳定；

2、执行机构速度（转速）不稳定、出力（转矩）不正常，不能满足控制的要求，直接影响设备的稳定性、可靠性和先进性；

3、使系统效率降低，油（液）温度升高，造成泄漏恶性循环；

4、可能引起控制失灵，元件损坏，造成设备故障甚至是停产，增加使用成本；

5、造成油（液）和其他物质的浪费，污染环境让人望而生畏，还可能引起火灾，造成人身事故。

三、液压设备泄漏的主要部位及原因

1、液压系统产生漏油的原因及主要部位：

液压系统漏油的原因是错综复杂的，主要是由振动、腐蚀、压差、温度、装配不良等原因造成。实践中，一处泄漏，可能是一种原因造成的，也可能是由几种原因同时引起的，其中几率约各占50%。液压系统漏油的地方很多，主要有接头、接合面、密封面以及壳体（包括焊缝）等。人们通常是以提高几何精度、表面粗糙度和加强密封的方法来解决泄漏问题。

液压系统泄漏的主要部位及原因，如表所示：

2、液压缸泄漏的原因、部位及预防措施

对于液压缸来说，其活塞杆表面经常与各种杂质接触，特别是哪些在恶劣条件下工作的液压设备，活塞杆表面经常粘附粉尘、泥土、风雨、盐雾等等，收到石块等硬性物质打击的机会也相当多。从使用过程来看，在液压缸最大外伸时受外力作用的可能性也很大，因此，防止液压缸泄漏是一个非常难解决的问题。

液压缸泄漏，大致可分为密封结构的内泄漏和外泄漏以及因液压缸破损而引起的漏油。下表归纳了具有工程机械特点的防止液压缸漏油的措施，对于其他设备上使用的液压缸，防止漏油的措施也基本以此为基础，进行预防。

3、各种液压控制元件泄漏及解决办法

如下表所示，列出了典型液压控制元件的泄漏部位、原因及解决方法。

4、密封泄漏的原因、形态特征及解决方法

油封是旋转轴的密封件，其作用是防止液体旋转轴向外泄露及防止外部杂物侵入机体内部。由于油封结构简单、安装容易、成本低廉、应用广泛、目前，液压泵、液压马达的旋转轴密封大多采用油封。

一般认为油封封油的主要原理是唇边与轴的界面之间形成稳定的油膜，即油封在滑动中，其唇部与轴之间形成粘性油膜，以保护滑动表面，避免由于唇部与轴直接接触而产生损伤和磨损，防止泄露，这就是边界润滑理论。为了防止泄露，应让油膜不连续，但过分强调油膜不连续，则又不能得到所希望的长期稳定的工作性能。也有人认为影响油封密封能力的直接原因是径向力的分布（油膜的厚度是随径向力的大小变化的），他们经实测及计算油封工作的径向力分布，认为径向分布越尖锐，密封作用就越好。因此在油封结构设计、胶料配方和使用时，都要为形成薄而稳定的油膜提供条件。

（1）导致油封处泄露的主要因素

油封处漏油与过盈量、圆周速度、压力、油温、轴的表面粗糙度、轴的偏心量与密封介质的相容性及合理安装等因素有关。

1）过盈量：

唇边内径过盈量的大小与径向力有关。过盈量过小，则补偿偏心能力较差，容易导致泄漏。

3）压力：

油封的承压力一般都较差，压力超过0.5kgf/cm²时，油封的腰部就要打弯，致使接触宽度增加。因此，在有压力时，不能用普通油封而应采用耐压支撑圈或耐压型油封（其腰部粗短，并以金属骨架加强腰部），否则油封很快损坏。

4）油温：

也是影响油封密封性和寿命的主要因素。实验表明，油温在100℃一下时橡胶双向回流油封寿命是很长的，但是油温超过100℃时，其寿命就大大缩短。

5）轴的表面粗糙度：

一般当轴的圆周速度v<4m/sec时，轴的表面粗糙度不应低于1.6，而当v>4m/sec,不低于0.4。但也不宜过低，否则轴表面与油封唇边之间难以形成润滑油膜，在高速运转时油封易烧伤。

6）轴的偏心量：

轴偏心会造成油封的磨损和泄漏，因此偏心量应控制在规定的范围内。

7）密封介质的相容性：

丁青橡胶在100℃以下时，对石油基液压油有良好的稳定性，因而国产油封大多采用橡胶。要求在-50~+180℃范围内工作时，可选用硅橡胶和氟橡胶。最近出现的氯醇橡胶具有良好的弹性，耐热耐寒和耐油性，是一种很有前途的油封材料。

8）油封的合理安装：

在安装时，应注意油封的方向，不能装错，要保护唇边。如油封唇边上有深度超过50μ的伤痕，就有可能漏油。不要和所要通过的螺纹、键槽、花键相碰；不要用锤子将油封敲入，而要用专用工具安装；安装前应在唇部涂抹一些润滑油脂，以防止初期运转时因缺油而烧坏；不要使弹簧脱落；不能沾有铁屑和砂土等。

5、密封不当而引起的泄漏及解决办法：

密封不当而引起的泄漏有以下几种：

（1）密封压缩量选择不合理造成的泄漏。

（2）密封安装部位与运动精度不合要求造成的泄漏。

（3）密封表面粗糙而造成的泄漏。

（4）密封圈表面损伤造成的泄漏。

（5）密封件和介质油选择不合理造成的泄漏。

（6）间隙咬伤及密封圈翻扭所引起的泄漏。

（7）灰尘和渣滓侵入液压系统内损坏密封造成的泄漏。

（8）压力冲击使密封松动而导致泄漏。

（9）由于温差太大而导致密封处泄漏。

综上，结合具体实例来分析几种常见的泄漏原因及治漏方法：

（1）O型密封圈泄露的原因及其治漏方法：

原因：1、O型密封圈使用时不能保证装配后有较适合的压缩量。

          2、O型密封圈安装部位加工精度低，沟槽过深或过浅，相互运动件的密封接触面椭圆度锥度超差。

方法：1、密封圈压缩率一般在7~30%的范围内选取，静密封选大值，动密封选小值。

          2、矩形沟槽的宽度一般为O型密封圈截面直径的1.8~1.5倍，静密封的压缩量较大，沟槽宽度应取大值，往复运动时可取小值。若使用的介质会使橡胶膨胀，则沟槽宽度可取大些。做旋转运动的密封圈沟槽宽度应为O型密封圈截面直径的1.05~1.1倍。

（2）密封圈表面损伤造成泄漏的原因及其治漏方法：

原因：密封圈进入安装位置时，如通过螺纹、带有尖角的缸口、孔口、轴头等，但入口处未经修整，又无专用工具，则常会划伤，工作时划伤部位就会出现泄漏。

方法：1、密封沟槽进口处应倒角或倒圆角；防止划伤。

          2、密封圈经过孔口时，要将孔口堵死或孔口处倒角。

          3、密封圈经过螺纹和尖角又不能倒角时，用安装工具引至密封位置或用布带缠住螺纹部分。

           4、密封圈安装前应在密封部位涂抹润滑脂以防止开始工作时因干涩而拉坏，安装时不要过分拉伸，应保管在凉爽、干燥的地方。

（3）翻扭引起的泄漏原因及其治漏方法：

原因：活塞（柱塞）与缸筒配合间隙不均匀，偏量过大，运动时摩擦力产生的外力矩大于密封圈本身的抗扭能力时，密封圈就会产生局部或整周的翻扭。翻扭现象会使密封圈断裂，丧失密封能力，造成大量泄漏。

方法：严格检查保证安装沟槽的同心度，并增加必要的支撑环和挡圈。安装前应严格检查挑选不使用已变形的密封圈。安装在密封位置后更不能处于拧扭状态，在密封部位应充分涂抹润滑油，以防运动时产生更大的外摩擦力。

（4）由于温差太大而导致密封处泄漏的原因及其治漏方法：

原因：当出现工作环境大大超过设计所规定的温度时，由于密封材料发热膨胀而增大了摩擦力，从而使磨损加快和产生大的压缩变形，这样就会因失去接触应力而泄漏，同时还由于热老化而损坏。

方法：必须掌握工作时的实际温度选择适应于工作温度的密封材料；当工作温度在120℃以内时，可使用橡胶；当工作温度超过120℃范围时使用氟橡胶。

6、锥螺纹连接的泄漏部位、原因与治漏方法：

（1）泄漏部位：螺纹牙顶与牙底之间。

（2）泄漏原因：内外螺纹的几何形状精度及螺纹表面粗糙度不容易达到密封要求。

（3）治漏方法：在低压场合及润滑油路中使用，如用聚四氟乙烯密封带缠绕锥螺纹，对小口径螺纹的密封性较好；在不常拆卸处可采用液态密封胶涂敷外锥螺纹。