筑养路机械液压系统内泄漏的原因及解决途径

喀什公路管理局   阿不都克依木。塞麦提

摘要：随着我国公路工程的快速发展，我们一方面需要加快公路建设；另一方面是交通流量、客货运量大幅度提高,公路的磨损和损坏的速度加快,维修养护工作量增大。为此，各种建筑施工机械相继诞生。在筑养路机械中，液压系统被广泛使用。目前，筑养路机械中普遍存在的故障为液压系统的内泄漏问题。针对筑养路机械液压系统内泄漏问题，本文首先介绍了产生的原因和主要因素，而后提出相关的预防措施，为以后对筑养路机械液压系统内泄漏的处理提供依据。

关键词: 建筑机械，液压系统，内泄漏，措施

1．引言

    液压系统出现泄漏问题主要是因为液体在液压元件和管路中流动时产生了压力差以及机械部件间存在间隙导致的。此外，在施工过程中恶劣的气候条件和施工条件也对机械的密封产生一定的影响。液压系统出现泄漏问题，一般难以确定。尤其内泄漏，工作人员没有足够经验难以诊断。即便可以找到内泄漏问题，传统的做法也就是加强结构的密封性、提高部件的外表光滑度。这些措施难以彻底解决问题，一般处理后效果良好。但是不久之后，老问题会再次出现，造成巨大的经济损失。如果想从根本上彻底解决液压系统的泄漏问题，基本上难以做到。所以，必须做好防御措施。本文针对内泄漏产生的原因，提出了相应的解决途径。

2．液压系统出现内泄漏现象的机理分析

    液压系统内各零件之间设置有合理的间隙，为了减少零件的磨损。设置时必须合理，间隙过大, 会造成泄漏；间隙过小, 会使零件卡死。泄漏是由压力差和间隙造成的。泄露形式分为外泄漏和内泄漏，如下图所示。高低压的压力差以及密封件失效，会导致在系统内部液压油由高压侧经缝隙流向低压侧，这就是内泄漏。而外泄漏主要是指液压油从液压系统中泄漏到外界环境中去。本文讨论为内泄漏问题。内外泄漏通过不同的方式泄露液压油，内泄漏与外泄漏形式见图一。

图一   内泄漏与外泄漏

3．影响液压系统内泄漏的因素分析

3.1由于内泄漏量和缝隙高度成正比，可以看出：随着缝隙的不断增加，造成的内泄露量也在增加。零件表面腐蚀、磨损是导致间隙产生的主要原因。

3.1.1油液污染所引起的磨损

    液压油的污染主要是指外界污染物（尤其是颗粒污染危害比较大）混入液压油内。机械施工时场地环境比较复杂，极易受到污染，一旦污染物进入液压系统后，会加速液压泵、马达及阀组等元件运动的磨损，极易引起缝隙尺寸超差。导致液压零件损坏最快的因素就是为颗粒污染。外界水分混入液压油中，不仅会加速液压油的老化速度，也会腐蚀部件金属部分。若杂质过多将过滤器阻塞住，会导致液压泵吸取油量不够，在内部形成“气穴”。也可能引起冲击、气蚀、爬行、噪声、振动等现象。由此可以看出：物质污染液压油会导致增加内泄漏，降低了机械的使用效率，以及工作性能，导致机械寿命大大降低。

3.1.2空穴所产生的气蚀

    在正常大气压力作用下，液压油可以溶解空气为10%左右。当油气分离压力高于油液压力时，产生气蚀，此时液压油中的气体会游离出来，在油体中产生空穴，当压力越来越大，空穴体积越来越小，当压力高达到极限后，在高压作用下气泡会爆裂，将高压气体冲击到部件上，导致零件表面发生腐蚀、腐蚀速度加快，引起间隙高度的增加。

3.2 由于内泄漏量与粘度成反比，当粘度下降时内泄漏量将增加。而影响油液粘度的主要因素是工作温度。

    对建筑机械液压系统油液的工作温度保持在30-80℃比较好，这时液压系统工作效率最高。液压油的抗氧化能力也处于最好状态，一旦温度超过80℃，即可视为油温过高。过高的油温会导致液压油的粘度降低，液压系统内泄漏量增加，液压泵的容积效率降低。粘度降低后相对运动零件表面的润滑油膜变薄，会增加机械磨损。温度超过80℃的高温可以使油液的氧化速度加快，导致液压油变质，变质液压油使密封装置迅速老化，机械密封装置性能降低，泄露问题加重，导致液压系统不能继续正常工作。此外，高温可以使部分零部件产生热化变形。部件受热膨胀后，部件间的间隙大幅度减小，导致阀芯无法顺利移动，导致磨损严重，严重者可能使阀芯卡住无法移动。

    从以上内泄漏产生因素可以看出不仅可以从制造设计、装配等方面进行预防，也可从管理。维护、使用等方面进行有效的预防。

4．预防内泄露的主要措施

    对于液压系统的内泄漏问题需要秉持“防治结合，以防为主”的方针。下面简要探讨预防内泄露的主要措施。

4.1选择液压油

    液压油在液压传送过程中，既充当了润滑剂的作用也是传递动力的介质。在机械的某些部件中，液压油起着密封的作用。与此同时也起着冷却作用，液压系统中的热量也往往是通过油液而逐渐扩散出去。预防内泄漏的一个重要举措就是选择合理的液压油。在选择液压油时，需要做到以下几点：

    具有良好的抗锈能力和抗氧化能力。这样的液压油化学性能比较稳定，对腐蚀有较强的抵抗能力，且不易变质和氧化。

    具有良好的润滑性能。液压油的润滑性能保证在不同压力、速度和工作温度等运转条件下都有足够的油膜强度, 以便构成液体润滑, 减少磨损。

    液压油需要有良好的粘温特性和合适的粘度。温度升高速度快，会导致较大的能量损失，系统效率降低。粘度过小，相应的油膜支承能力有所降低，导致运动时摩擦力增加，增加了泄露情况；粘度过大，液压油移动时阻力增加。

    有良好的水解安全性能和抗乳化性。可以保证在使用过程中，即便有水分混入液压油，可有足够的分离性能，使气泡容易消除，且只有较少的气泡产生。

4.2  避免油温过高

    控制液压油的工作温度，将液压油箱内温度控制在60℃以下，系统最高温度控制在80℃以下，油温过高会导致液压油氧化加快，氧化变质的油会产生酸性物质对马达和泵会起到一定程度上的腐蚀。与此同时，高温导致机械表面变形，磨损增加。油温过高，液压油氧化变质，会使密封圈膨胀硬化，密封性能丧失，导致大量的泄露。所以在设计时，需要合理科学设计液压系统，设置冷却装置。为了使油液温度保持在60℃以下可以增加液压油箱容积和散热面积, 增加泄荷回路等。

4.3 提高装配质量，精细加工

    机械所有部位的密封部件和液压元件都要按照严格的尺寸要求，严格控制超差。部件的表面进行清洁处理。操作时尽量避免野蛮操作，以防因为工作人员用力过度，导致部分部件产生变形，装配前应对零件进行仔细检查，务必保证各部件间的正常间隙。

4.4定期保养、合理操作

    在操作筑养路机械时，操作各液压阀不得过快、过猛，也不宜频繁地加大油门，减少液压冲击。液压系统各检测点温度、压力、流量需要定期进行检测，防止机械长时间在不正常温度、不正常压力下工作。根据机械使用情况，定期清理和更换液压油滤芯，每次使用机械前，需要检查液压油油位，如果不足需要及时补充。这样可以减少液压系统设备的磨损，有效地预防了内泄漏的发生，保证了机械的正常运行。

5．结语

    就我国目前技术而言，如果想从根本上彻底解决液压系统的泄漏问题，基本上难以做到。因此，必须做好泄露的控制工作，我们需要从液压系统的设计、制造到装配与使用和管理进行全方面的有效控制，从以上影响液压系统的方面出发，采取合理可靠的措施加以控制液压系统泄露的问题。

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