吕金豹
（神华神东设备维修中心）

　　摘　要：随着支架液压缸应用要求的不断提高，有必要研究其密封失效与检修。本文首先对支架液压缸做了概述，分析了支架液压缸常见故障。在探讨支架液压缸密封实施方案的基础上，从多方面研究了支架液压缸密封失效故障检修。

　　关键词：支架液压缸；密封失效；检修
　　一、前言
　　作为支架液压缸的一项常见故障，其密封失效问题在近期得到了有关方面的高度关注。该项课题的研究，将会更好地提高对支架液压缸密封失效的认识，从而找到合理化的实施方法，对其进行检修，保证其正常工作。
　　二、支架液压缸概述
　　油缸也称液压缸，是液压系统中的一种执行元件，是液压系统的重要组成部分，其功能就是将液压能转变成直线往复式的机械运动。油缸作为工程机械各种机构的动力部件，已经广泛应用于工程机械行业中。
　　在工程机械行业中，液压油缸主要作为工作装置（如：装载机动臂、翻斗油缸）、支撑（泵车、汽车吊垂直支腿油缸）及转向（装载机及矿车转向油缸）动力部件使用。材质上可分热轧管、冷拔管两种，支腿、臂架、变幅等工作压力较高产品使用热轧毛坯，装载机动臂、翻斗、伸缩、转向等工作压力较低油缸常使用冷拔毛坯。
　　随着经济持续健康快速发展，重大基础设施建设进入新的发展高潮，工程机械需求量大幅度增长，液压油缸作为各种工程机械、煤矿机械、特种车辆和大型机械的专用部件，市场潜力巨大。而且当前世界制造业向我国转移，我国油缸行业有着非常有利的发展机遇。
　　液压缸的结构形式有拉杆型、焊接型和发兰型。拉杆型即两端盖和缸筒采用四根拉杆（螺栓）连接，两端盖为长方形或正方形，这种结构简单，制造和安装方便。缸筒可用内孔珩磨的无缝钢管，按行程要求的长度切割即可。但这类缸受行程长度、缸筒内径和工作压力的限制一般行程≤1.5m、缸内径≤250mm、额定压力≤20MPa。焊接型即后盖和缸筒采用焊接连接，前端盖与缸筒之间可采用内（或外）螺纹连接，也可采用内卡键（或内卡环）连接。不能用于过大的缸内径和较高的工作压力，常用于缸内径≤200mm、额定压力≤25MPa。
　　三、支架液压缸常见故障及分析
　　1.漏油
　　液压缸的泄漏分为内泄漏和外泄漏两种情况。内泄漏是指液压缸内部高压腔的压力油向低压腔渗漏，它发生在活塞与缸内壁、活塞内孔与活塞杆连接处。外泄漏指液压缸缸筒与缸盖、缸底、油口、排气螺塞、缓冲调节阀、缸盖与活塞杆处等外部的泄漏，它容易从外部直接观察出。无论哪种泄漏，其原因主要是密封不良、连接处结合不良等因素所致。
　　2.液压缸的损坏
　　液压缸的损坏多数发生在作用力和压力超出设计值的情况下。造成作用力和压力增大的原因包括：重载或高速的活塞在运动中因操作失误而突然停止，机械力或其它外力在相反方向给缸以作用力等。
　　液压缸的损坏主要表现为缸筒内孔壁拉伤、缸筒胀大和裂纹破损泄漏、活塞杆产生纵向弯曲、活塞杆断裂、螺栓断裂等等，出现上述损坏，不能就事论事，需从整个液压系统的设计、使用操作、负载大小等方面寻找原因。
　　3.伺服液压缸
　　伺服液压缸是一种精密液压缸，它内部装有位移传感器及磁环，根据控制需要，液压缸两腔就近的管路上还安装了压力传感器，所以伺服液压缸除了发生常规液压缸的故障，还会由于位移传感器变形、磁环松动或脱落、压力传感器损坏造成液压缸不能正常动作。
　　四、支架液压缸密封实施方案
　　1.密封圈的选型
　　对液压缸密封系统进行优化设计，提高密封系统的使用寿命，密封圈的选型为基础。我们选用密封圈的宗旨为：保证密封功能稳定性及可靠性；与液压流体的互溶性好；抗机械磨损性能强；摩擦系数低，弹性性能好。
　　2.密封系统的设计
　　液压缸密封系统的结构设计是重中之重，结构直接决定使用效果，根据不同的使用工况有着与之Z合理的结构设计的搭配。现以粉尘浓度大作为工况举例。粉尘浓度大时，随着液压缸上线时间的延长，堆积在活塞杆与缸体之间的杂质就会越多，杂质跟随活塞杆的往复运动，多少会挤在密封圈和缸体内壁及密封槽内。此种条件下会对活塞杆造成额外损伤，从而对密封圈造成损坏。解决该种问题的方式为：在Z外侧的O型密封圈以外，再设计一道防尘密封圈，一般密封槽的宽度在2mm左右，不易过宽。这样就会将环境中的杂质阻挡在液压密封圈以外，起到保护作用。
　　3.密封圈的安装
　　由于O形圈弹性较大，安装比较容易；而耐磨环弹性较差，如果直接安装则活塞的各台阶、沟槽容易划伤其密封表面，影响密封效果。为保证耐磨环安装时不被损坏，应采取一定的安装措施。耐磨环主要由填充聚四氟乙烯（PTFE）材料制成，具有耐腐蚀的特性，热膨胀系数较大，故安装前先将其在100℃的油液中浸泡20min，使其逐渐变软，然后将其装入活塞的沟槽中。一般情况来讲，密封装配采用间隙配合。
　　五、支架液压缸密封失效的故障检修
　　液压支架液压缸的泄漏情况主要可以根据液压缸或者驱动装置的位移量进行判断，如果发现液压缸或者驱动装置的位移量超标，则可以说明液压支架液压缸存在密封失效。根据检测情况，对于不同的密封失效必须采取针对性的维修措施，以下就液压支架液压缸密封失效的维修措施进行具体分析：
　　1.密封件的检查与维修。液压支架液压缸的活塞是防止乳化液内泄的主要元件，在检查过程中可以按照正常的操作规范运转机械，然后操作换向阀使活塞伸出到极限位置，此时液压支架液压缸处于提升状态，拆开液压缸回油管路的油口，观察乳化液是否存在泄漏。如果发现有乳化液的泄漏现象，则首先需要检查密封件的磨损情况以及活塞与活塞杆之间的密封圈是否完好无损。如果检查结果表明密封件以及导向支承环存在不同程度的损伤，则应该根据原有密封件或者导向支承环结构形式，选用同种规格的材料进行制作并且更换，从而有效的降低密封件与密封面的油膜厚度，避免液压支架液压缸密封失效的再次发生。
　　2.缸筒的检查与维修。液压支架液压缸的缸筒内壁与活塞之间由于密封效果不理想，也会引起密封失效。在检查过程中，吐过发现缸筒内不存在拉伤，则可以说明活塞与缸筒内壁存在较为严重的磨损现象，所以需要更换活塞。如果更换活塞后依然存在密封失效，则需要检测缸筒的尺寸公差、形位公差、是否存在纵向拉痕。若缸筒内壁存在微小形变以及较浅的纵向拉痕，可以通过珩磨或者镀层进行修复；若缸筒内壁磨损严重或者有较深的纵向拉痕，则需要按照实物进行测绘，并送往制造厂商重新制作进行更换。
　　3.活塞的检查与维修。活塞是液压支架液压缸的主要功能区，如果活塞杆存在较为严重的磨损现象，或者变形时，将会引起液压缸密封失效。通常情况下由于活塞引起的密封失效属于外泄，可以通过观察活塞进油口与出油口的泄漏量进行检查。如果是活塞杆表面磨损导致的泄漏需要专业厂商采取重新镀铬的形式进行加工。
　　六、结束语
　　提通过对支架液压缸的密封失效与检修的相关研究，我们可以发现，在当前各种条件下，支架液压缸的密封失效应该引起有关人员的高度关注，有关人员应该从支架液压缸的客观实际应用出发，研究制定Z为符合实际的检修实施策略。
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来源：《中国科技博览》2015年24期