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小知识 密封件损坏对液压设备的一些影响

2019-1-2 8:58:09??????点击:
机械(machinery)加工行业中,液压(hydraulic)传动(Hydraulic transmission)应用(application)非常广泛,如各类半自动液压传动车床等。升降机类似 升降机最早的出现应追溯到古代的中国及欧洲各国,当时都有以辘轳等工具垂直运送人和货物。现代的升降机是十九世纪蒸汽机发明之後的产物。这些机床在使用过程中,经常出现诸如冲击、爬行等故障,诊断维修时,往往在液压控制(control)元件(如各类泵、阀)上找不到故障原因,致使维修工作(job)陷入困境。而最终此类故障还是常在执行元件上找到原因,即油缸活塞密封元件严重磨损(零部件失效的一种基本类型)所致。该类现象尤以“O”形密封圈见多。

实例1:某一CB3463-1程控六角转塔半自动车床,在使用过程(process)中,出现了转塔刀架进给速度无法调整的故障现象,截止阀2关闭后仍有爬行、前冲,并且一直到油缸底部才能停止,机床无法正常使用。
检测(jiǎn cè)与维修(wéi xiu):检查所有液压(hydraulic)控制(control)元件,尤其是调速元件均没发现任何问题。更换了部分调速阀,故障(fault)仍未消除。后经过拆检油缸发现活塞“O”形密封(seal)圈严重磨损(零部件失效的一种基本类型),使油缸两腔液压油(Hydraulic oil)互窜所致。分析其原因,由于“O”形密封圈磨损后,油缸有杆腔与无杆腔间隙增大互通,当关闭调速阀3或截止阀2时,就等于切断了油缸有杆腔的回油路。从理论上讲,压力油进入油缸无杆腔时,在活塞上形成一个推力F无,使活塞产生向有杆腔移动的趋势(trend),因为油缸有杆腔回油关断,腔内油液迅速形成背压,使活塞两端受力平衡而静止不动,此时F有=F无,而无腔油液压力因活塞受力面积不同而不同,即P有>P无。在实践中,因油缸两腔形成间隙互通,油缸腔内压力油有从高压区向低压区流动的趋势,流动一产生,腔内压力P有降低,P无升高,作用在活塞两端的推力F无>F有,活塞失去平衡向有杆腔移动寻觅新的平衡点。如此往复,活塞一直移动到有外力阻挡才能停止。上述现象的产生给机床的维修工作(job)带来了很大影响,更换油缸活塞“O”形密封圈后,机床故障消除,运行(Windows)恢复正常。
实例2:某一CE7120液压仿形车床,在工作中出现仿形刀架引刀下行转纵向进给切削时冲刀,致使打刀、废活现象频发,机床无法正常工作。
检测(jiǎn cè)与维修(wéi xiu):检查各液压(hydraulic)控制(control)元件均无故障,维修工作一时进入盲区。拆检刀架纵向油缸,发现活塞油封“O”形密封圈外圆已经磨平,同时发现活塞外圆尺寸不合要求(属机床制造(zhì zào)原因),直径方向小于标准尺寸0.8mm,活塞和油缸体间隙很大,导致纵向油缸两腔互通窜油。维修时,更换了合格的活塞以及“O”形密封圈后机床冲刀故障排除(Remove)。分析其原因是在仿形刀架引刀下行到位的瞬间,刀架整体受一个冲力F’,该力分解后有一个水平推力F’1作用于纵向油缸活塞杆上,与此同时,电磁阀(magnet valve )34E1-25B工作,纵向油缸有杆腔接通压力(pressure)油,无杆腔接通调速阀回油路,活塞有杆腔受力F由两部分完成,一为F’1,另一为F1=A1P1,其中A1为无杆腔的受力面积,那么F=F’1+F1。正常情况(Condition)下,活塞在力F的作用下开始向无杆腔移动,由于液压油的不可压缩(compression)性,无杆腔内液压油压力急骤升高给活塞形成背压,活塞受力平衡按调速阀调定速度平稳走刀。该瞬间因有%F’1的作用,纵向油缸腔内压力P2就会大于P1。实际中,油缸两腔因间隙窜通,在P2>P1的瞬间,液压油有从高压区无杆腔向低压区有杆腔流动的趋势(trend),流动一旦产生,P2降低,P1升高,F1增大,活塞受力失去平衡,活塞带动刀架快速向无杆腔方向移动。而瞬间过后,因仿形刀架下行结束,作用在纵向油缸活塞上的水平推力F’1自行消失,活塞快速移动结束,刀架走刀趋于平稳,冲刀现象结束.

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