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工程机械液压缸气蚀故障的预防

  我们在对工程机械的液压缸进行维修时,经常可以看到液压缸内壁、活塞或活塞杆表面有一些蜂窝状的孔穴,这都是气蚀所致。液压缸发生气蚀的危害是相当大的,它会导致配合表面变黑,甚至出现支承环、密封圈烧焦的现象,从而造成液压缸产生内泄。当气蚀与其他型式的腐蚀共同作用时,将会几倍甚至几十倍地加速液压缸主要零件的腐蚀速度,从而严重影响工程机械的正常使用。因此,对液压缸的气蚀作针对性的预防,是十分必要的。

  1.产生气蚀的主要原因

  (1)气蚀的实质分析

  气蚀的产生,主要是由于液压缸在工作过程中在活塞和导向套之间的油液中混入了一定量的空气。随着压力的逐渐升高,油液当中的气体会变成气泡,当压力升高到某一极限值时,这些气泡在高压的作用下就会发生破裂,从而将高温、高压的气体迅速作用到零件的表面上,导致液压缸产生气蚀,造成零件的腐蚀性损坏。

  (2)液压油质量不合格导致气蚀

  保证液压油的质量,是防止产生气蚀的一个重要因素。如果油液的抗泡沫性差,就很容易产生泡沫,从而导致气蚀的发生。其次,油液压力的变化频率过快、过高,也将直接造成气泡的形成,加速气泡的破裂速度。试验证明,压力变化频率高的部位出现气蚀的速度就会加快。如液压缸进、回油口处等,由于压力变化的频率相对较高,气蚀的程度也相对高于其他部位。除此之外,油液过热也会增加气蚀发生的几率。

  (3)制造及维修不当导致气蚀

  由于在装配或维修时未注意使液压系统充分排气,从而导致系统中存在气体,在高温、高压的作用下即可产生气蚀。

  (4)冷却液质量有问题导致气蚀

  当冷却液中含有腐蚀介质,如各种酸根离子、氧化剂等,则易发生化学、电化学腐蚀等,在它们的联合作用下,也会加快气蚀的速度;若冷却系统维护得好,可预防气蚀的发生。例如,冷却系统散热器的压力盖,如果维护得好,就可以使散热器的冷却液压力始终高于蒸气压力,从而防止气蚀的产生。再如,冷却系统的节温器;一个性能良好的节温器可以使冷却液保持在合适的温度范围内,就能降低气泡破裂时所释放的能量。

  2.预防气蚀的措施

  虽然气蚀的产生原因是多方面的,但只要采取必要的措施进行积极地预防,气蚀现象还是可以避免的。下面针对气蚀产生的原因,谈谈应采取的预防措施。

  (1)严把液压油选用关

  严格按照用油标准选用液压油。选用质量好的液压油,可以有效地防止液压系统在工作过程中出现气泡。在选用油液时,应根据不同地区的最低气温进行选择,并按油尺标准加注液压油,同时还应保持液压系统的清洁(加注液压油时,应防止将水分和其他杂质带入),经常检查液压油的油质、油位和油色,如果发现液压油中出现水泡、泡沫,或油液变成乳白色时,应认真地查找油液中空气的来源,并及时加以消除。

  (2)防止油温过高,减少液压冲击

  合理设计散热系统、防止油温过高,是保持液压油油温正常的关键。如果出现异常,应查找原因,及时排除。在操纵液压操纵杆和分配阀时,要力求平稳,不宜过快、过猛,也不宜频繁地加大发动机油门,尽量减轻液压油对液压元件的冲击。同时,还应及时地维护冷却系统,使冷却系统的温度保持在合适的范围内,以降低气泡破裂时释放的能量。在不影响冷却液正常循环的同时,可以适当地添加一定量地防腐添加剂来抑制锈蚀。

  (3)保持各液压元件结合面的正常间隙

  在制造或修理液压缸的主要零件(如缸体、活塞杆等)时,应按照装配尺寸的公差下限值进行装配,实践证明,这样可以很好地减少气蚀现象的发生。如果液压元件已经出现气蚀现象,则只能采用金相砂纸抛光技术除去气蚀的麻点和表面积炭,切不可用一般的细砂纸进行打磨处理。

  (4)维修时要注意排气

  液压缸在维修后,应使液压系统平稳地运转一定的时间,以使液压系统中的液压油得到充分循环;必要时,可将液压缸进油管(或回油管)拆开,使液压油溢出,以达到单只液压缸排气的效果。

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