液壓輔件使用維修行業(yè)特制

1、 液壓輔件使用維修技術(shù)6.1 蓄能器的使用與維修6.1.1 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。6.1.2 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(yīng)對蓄能器進(jìn)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(jìn)油閥進(jìn)油口是否堵好。 2 蓄

2、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(yīng)與液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)的要求相同。 蓄能器應(yīng)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(yīng)裝在易發(fā)生沖擊處。安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離熱源，以防止因氣體受熱膨脹造成系統(tǒng)壓力升高。固定要牢固，但不允許焊接在主機上，應(yīng)牢固地支持在托架上或壁面上。徑長比過大時，還應(yīng)設(shè)置抱箍加固。囊式蓄能器原則上應(yīng)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，可油口向下垂直安裝、傾斜或臥式

3、安裝。 泵和蓄能器之間應(yīng)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(yīng)裝設(shè)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(yīng)充填惰性氣體(如n2)，嚴(yán)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。6.1.3 蓄能器的維護(hù)檢查 蓄能器在使用過程中，須定期對氣囊進(jìn)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(yīng)急動力源的蓄能器，為了確保安全，更應(yīng)經(jīng)常檢查與維護(hù)。 蓄能器充氣后，各部分絕對不允許再拆開，也不能松動，以免發(fā)生危險。需要拆開時應(yīng)先放盡氣體，確認(rèn)無氣

4、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(shè)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(yīng)關(guān)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(dāng)中要特別注意。當(dāng)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(jìn)行維修，才能拆卸蓄能器及各零件，以免發(fā)生意外事故。6.1.4 蓄能器的充氣活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% -

5、 90%，氣囊式蓄能器的充氣壓力可在系統(tǒng)最低工作壓力的7090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(shè)備使用說明書上所介紹的方法進(jìn)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(jìn)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，直到菌形閥關(guān)閉。此時，充氣速度方可加快，并達(dá)到所需充氣壓力。切勿一下子把氣體充入氣囊

6、，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(yīng)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。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(dá)到所需壓力后，應(yīng)停20分鐘左右，等溫度穩(wěn)定后，再次測量充氣壓力，進(jìn)行必要的修正，然后關(guān)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，

7、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(jìn)氣閥；6進(jìn)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(jìn)氣單向閥拆除，用高壓軟管a、b聯(lián)通，頂開皮囊進(jìn)氣單向閥的閥芯，打開球閥1，4，關(guān)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(dāng)c的氣壓不隨油壓的升高而明顯地升高時，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(fù)上述步驟，直至d內(nèi)的氣壓符合要求為止。3

8、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(jìn)油口和油箱間設(shè)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(dá)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(dāng)?shù)?。圖6-14 壓力檢測回路6.1.

9、5 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(jìn)行。1皮囊式蓄能器壓力下降嚴(yán)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(dāng)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(dǎo)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(dǎo)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

10、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7ms)；油溫太高或過低；作儲能用時，往復(fù)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(shè)計是否合理等。 另外，為了保證蓄能器在最小工作壓力l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(yīng)在0.75一0.9l的范圍內(nèi)選取；為避免在工作過程皮囊的收縮和膨脹的幅度過大而影響使用壽命，要讓po25%p2，即要求pl33%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

11、起作用 產(chǎn)生原因主要是氣閥漏氣嚴(yán)重，皮囊內(nèi)根本無氮氣，以及皮囊破損進(jìn)油。另外當(dāng)pop2，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(dāng)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?xí)觿毫γ}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(dāng)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?xí)觿毫γ}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pp2一pl范圍又較大的系統(tǒng)中

12、，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(dāng)增大蓄能器結(jié)構(gòu)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，再釋放能量。 表6-1為國產(chǎn)nxql型皮囊式蓄能器的允許充放流量表。 表6-1 nxql型蓄能器允許充放流量表6.2 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)

13、的運行，油的污染控制等，都離不開過濾器。6.2.1 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(shè)計過濾器的過程中應(yīng)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(shè)計要素參數(shù)。1 過濾材料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(xué)纖維等組成；按所用原料燒結(jié)而成的有：不銹鋼粉末燒結(jié)，銅、鎳、鈦、鐵、蒙乃爾合金、塑料顆粒、沙石、玻璃微珠燒結(jié)，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

14、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(xué)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(biāo)準(zhǔn)(is02943)中規(guī)定，濾芯材料與某一指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(jìn)行結(jié)構(gòu)完整性試驗(is02942)，氣泡點壓力應(yīng)達(dá)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(yīng)比制造廠推薦最高工作溫度高15度隨后進(jìn)行抗破裂試驗，然后按is02942對濾芯進(jìn)行結(jié)構(gòu)完整性試驗，無看得見的結(jié)構(gòu)損壞或功能降低跡象。2 液壓系統(tǒng)過濾器過濾

15、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(shè)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(jìn)人的污染物，有保護(hù)泵的作用。吸油管路的濾油器過濾精度在50左右，其初始壓差應(yīng)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(hù)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(jié)構(gòu)設(shè)計要增加強度性能管路過濾器：其作用是設(shè)在泵的出口管路上，有保護(hù)污染物不進(jìn)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(jié)構(gòu)設(shè)計強度要好。(3)回油過濾器

16、設(shè)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(tuán)此，它是控制系統(tǒng)污染濃度最有效的過濾器。雖然是設(shè)置在低壓管路上，但實際上由于液壓馬達(dá)或油缸在回油中的流量波動，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(shè)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(jié)構(gòu)的抗沖擊性。(4)循環(huán)過濾器設(shè)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(jié)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

17、統(tǒng)流量變化的影響，要求設(shè)計強度低，一般為0.20.35 mpa，但納污容量大，使用壽命要長。6.2.2 如何鑒別過濾器濾芯質(zhì)量優(yōu)劣1 濾材濾材有金屬網(wǎng)、金屬氈、玻璃纖維、植物纖維、有機化學(xué)纖維等多種。金屬網(wǎng)由金屬細(xì)絲編織而成，分方目和斜紋細(xì)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(fù)清洗使用。吸油濾芯一般選用60300m的金屬網(wǎng)濾材，潤滑系統(tǒng)有時使用25200m的金屬網(wǎng)?，F(xiàn)在也有520m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(gòu)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

18、范圍使用。精度范圍是520m。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(要用超聲波清洗機清洗)、反復(fù)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(yīng)用在液壓系統(tǒng)當(dāng)中，屬于縱深過濾，精度范圍是130m，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(xì)微顆粒的能力?；瘜W(xué)耐受性好，但不適用于水乙二醇混合液。有機化學(xué)纖維也是一種很不錯的濾材，它的精度范圍是330m，屬縱深過濾，可耐受很高的壓差，流通阻力小，納污量大。化學(xué)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

19、孔徑分布不均勻，不能用絕對精度來表達(dá)，只用名義精度表達(dá)過濾精度，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 m。纖維的粗細(xì)影響濾材的精度與通油能力。纖維越細(xì)精度越高；孔隙越多，壓差p越??；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(dǎo)致顆粒通過濾材，造成系統(tǒng)污染。纖維應(yīng)使用惰性纖維，無化學(xué)反應(yīng)，不產(chǎn)生膨脹，不受貯存期的限制?，F(xiàn)在世界上使用最多的是復(fù)合纖維，它一般為35層，中間過濾層為短纖維，內(nèi)外保護(hù)層為長纖維。2 濾芯結(jié)構(gòu)濾

20、芯結(jié)構(gòu)如圖6-32所示。高性能的濾芯結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)是：高強度、無污染、無毛刺、無化學(xué)反應(yīng)的內(nèi)骨架；內(nèi)外支承網(wǎng)應(yīng)具有足夠的強度、無污染、無毛刺、無化學(xué)反應(yīng)；內(nèi)外襯紙應(yīng)具有高通過能力、高的抗拉強度，應(yīng)使用長纖維、無脫落、無化學(xué)反應(yīng)的材料；高性能濾材應(yīng)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(jìn)的縱縫粘結(jié)，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(yīng)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(shè)備生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備決定了能否生產(chǎn)出高質(zhì)量濾芯的基本條件。濾芯必須在無塵

21、車間內(nèi)生產(chǎn)，一般要達(dá)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(shè)備，這樣才能使多層復(fù)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(yīng)緊靠內(nèi)骨架，如果濾芯是由內(nèi)向外流則波紋折應(yīng)緊靠外骨架。 圖6-32 常見濾芯的結(jié)構(gòu)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(jìn)的是用雙組分膠均勻混合，用細(xì)的輸出管均勻加在縱縫連接處，再通過加熱軟化，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

22、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(dá)到的。關(guān)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(hù)濾芯在運輸及貯存過程

23、中不受壓震、撞擊等因素影響而使濾材破損。4 檢測標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在濾芯都按iso標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗，有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)如下：iso 2942 結(jié)構(gòu)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，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(dāng)、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。6.2.5 影

24、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(shè)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(biāo)清潔度，選擇和布置相對應(yīng)的過濾器以實現(xiàn)此目標(biāo)，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(biāo)清潔度等級目標(biāo)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(biāo)清潔度下工作的液壓系統(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(yù)期壽命間污染不構(gòu)成系統(tǒng)中任何元件失效來確定該目標(biāo)。通過自動顆粒計數(shù)器

25、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(guān)于液壓油或潤滑油的清潔度確定見iso4406標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)清潔度確定后，始終保證液壓系統(tǒng)在目標(biāo)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(jié)合系統(tǒng)清潔度代號和濾芯的過濾效率就可選擇相應(yīng)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(dá)不到目標(biāo)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(dāng)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

26、樣更換濾芯的次數(shù)較少(相當(dāng)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(biāo)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(fù)擔(dān)?？s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)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(guān)鍵在于嚴(yán)格限制將要進(jìn)入液壓

27、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(shè)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(fēng))的不同，液壓系統(tǒng)運作環(huán)境不斷變化，有時相當(dāng)苛刻。在此環(huán)境下工作，良好的系統(tǒng)性污染控制，要求油箱設(shè)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(yīng)該盡量仔細(xì)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(hù)、防止過多空氣粉塵和污染的場所中進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)是多次通過過濾器性能試驗(is016889)。結(jié)果

28、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(jié)果表達(dá)成比(過濾比)。比和相應(yīng)的過濾效率關(guān)系如下式：過濾效率=1/（1-）xl00一般認(rèn)為=75時的污染顆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(biāo)清潔度來選擇濾芯。表6-14 濾芯多次通過試驗數(shù)據(jù)（2）納污量納污量是指在試驗過程中過濾材料的壓力降達(dá)到規(guī)定的數(shù)量值時，單位面積的過濾材料所能容納的顆粒污染的重量。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(dāng)壓差達(dá)到規(guī)定的最大極限值時，使用壽命終止

29、(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(yīng)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。圖6-34 濾芯壓差與使用壽命的關(guān)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(dá)到了旁通閥開啟的壓力，此時濾芯的納污容量也達(dá)到了最大值。如果在設(shè)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

30、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。6.3.1 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(yīng)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)。 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(yīng)設(shè)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)熱量最大。為了防止當(dāng)冷卻器阻塞時，保護(hù)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(hù)了冷卻器。1油冷卻器；2背壓閥；3溢流閥

31、；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(yīng)超過制造廠的規(guī)定，并應(yīng)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(dāng)回路中有沖擊壓力影響到冷卻器時，一般要求冷卻器能承受更高的壓力(峰值為常值的34倍)，否則冷卻器易損壞。 6）采用組合冷卻的方式：當(dāng)系統(tǒng)有沖擊載荷時，由單獨的冷卻泵工作，進(jìn)行循環(huán)冷卻；當(dāng)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

32、冷卻效果(圖646)。 圖6-44 旁路冷卻圖6-45 單獨的冷卻泵抽油冷卻圖6-46 組合冷卻的方式 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(cè)溫頭(溫度控制儀表)和溫度調(diào)節(jié)水閥(比例式電磁水閥)配合使用，可自動調(diào)節(jié)進(jìn)入油冷卻器的水流量，達(dá)到自動控制油溫的作用。 圖648 進(jìn)水管路設(shè)置截止閥 8）進(jìn)水管路上要設(shè)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(shè)一截止閥，檢修時在未拆下油冷卻器前先將截止閥關(guān)閉。 圖6

33、49 油路設(shè)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(yīng)先關(guān)閉進(jìn)油閥和進(jìn)水閥，后關(guān)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(jìn)行一次內(nèi)部的檢查和清洗污垢。 6.3.3 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(xué)反應(yīng)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

34、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(yán)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、流速及異物等。水中溶存的氧越多，腐蝕反應(yīng)越激烈；在酸性范圍內(nèi)，ph值降低，腐蝕反應(yīng)越活潑，腐蝕越嚴(yán)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(xì)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(dǎo)電性，使得電化學(xué)反應(yīng)引起的腐

35、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(hù)膜，引起孔蝕和應(yīng)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(yīng)引起重視，前者往往難以改變，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(jié)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(shè)計上就應(yīng)采用難以堵塞和易于清洗的結(jié)構(gòu)；在選用冷卻器的冷卻能力時，應(yīng)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

36、等撩洗與沖洗)或化學(xué)的方法(如用na3003溶液及清洗劑等)進(jìn)行清掃；增加進(jìn)水量或用溫度較低的水進(jìn)行冷卻；擰下螺塞排氣；清洗內(nèi)外表面積垢。 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(yīng)力，或流入油液壓力太高；可能招致有關(guān)部件破損。另外，在寒冷地區(qū)或冬季，晚間停機時，管內(nèi)結(jié)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(jié)構(gòu)；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(jié)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

37、。更換密封時，要洗凈結(jié)合面，涂敷一層“303”或其他粘結(jié)劑。 5過冷卻 一些冷卻回路溢流閥的溢流量是隨系統(tǒng)的負(fù)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(jié)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(jìn)行洗刷，最后用壓縮空氣吹干；用三氯乙烯溶液進(jìn)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

38、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，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(fēng)環(huán)境中進(jìn)行，以免中毒。清洗后進(jìn)行水壓試驗，合格方可使用。6.4 密封件的使用與維護(hù)密封件是機械產(chǎn)品的基礎(chǔ)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(jìn)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。6.4.1 密封件的設(shè)計與選用在液壓設(shè)計時，雖然設(shè)計者對密封件的選型有較大的自主權(quán)，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(dǎo)，很多設(shè)計者還

39、會被這種自主權(quán)弄得無所適從，出現(xiàn)泄漏后無法找到原因，使生產(chǎn)的設(shè)備不能達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量要求。1密封件設(shè)計選用的相關(guān)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(dāng)?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(yīng)防止以下幾種情況的出現(xiàn)。(1)擠出。當(dāng)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(shè)計選型、加工或安裝上處理不當(dāng)，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(yīng)不同的

40、運動速度。(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(dāng)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(xué)反應(yīng)。3 維修中正確選用密封件的方法維修時選用密封件應(yīng)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(fù)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(jié)構(gòu)推斷機械的工作壓力等級；確定密封件的形狀尺寸，多數(shù)用戶

41、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(zhǔn)確性會大大提高。6.4.3 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軸用密封件內(nèi)徑為l00mm、外徑等于120mm，易于裝配，但不易密封，應(yīng)選擇外徑大于120mm夾織橡膠圈yx軸用密封圈，以保證密封性好

42、。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(dāng)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(yīng)去毛刺、倒角；裝配密封件時，密封件經(jīng)過的螺紋需防護(hù)，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(yīng)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(yīng)抹潤滑油或潤滑脂，注意選用潤滑脂時，潤滑脂中不能含有固體添加劑(如mos，、zns等)。6.4.4 密封材料與工作介質(zhì)密封材

43、料與工作介質(zhì)之間存在著相互適應(yīng)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100工作環(huán)境下長期工作，短時工作溫度允許到120 。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(dāng)溫度超過110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。(3)氟橡膠：其耐熱性能可與硅橡膠媲美，可在250下長期工作，短時可耐300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。