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独家揭秘液压密封性在农业机械上的作用

发布时间:2019-08-12 13:44

早在18世纪,液压传动就已经研发成功。所谓的液压传动就是利用液压油为工作介质来传递能量(即液压能),根据公式E = pQ 可知,液压能E与压力p与流量Q有关。为了提高液压传动的效率,必须使液压系统的压力和流量损失最小,而泄漏是压力和流量损失的根源。
 
因此,应用可靠的密封装置,防治泄漏,是最根本、最重要的方法,也是液压密封技术的主要内容。由于液压传动的独特功能被广泛的应用与农业上。下面就让我们一起来了解液压密封件在农业机械上到底有什么作用。
 
一、 改进密封技术的必要性
 
目前, 农业机械的工作系统、转向系统、行车系统及制动系统等几乎都采用液压传动。农业机械压力高、流量大、速度快、冲击大、温度高、环境差,作业频繁,所有这些特点给液压密封技术提出更高的要求。以往的密封技术难以适应农业耕种发展的需要,而新的密封技术涉及到流体力学、摩擦学、材料力学等多种学科,是一门综合性的技术,难度较高。但是,如果不解决密封技术问题,就会导致液压系统甚至整台机械失效。泄漏是液压传动的最大缺点,对农业机械危害很大。外泄漏浪费油液,污染环境;内泄漏使能量损失,温度升高,油液粘度下降,润滑性差,磨损加剧,配合间隙增大,进一步增加能量损失,陷入恶性循环,对机械设备十分不利。因此,改进液压密封技术实在必要。
 
二、 改进密封技术的主要措施
 
密封技术的主要任务是解决液压系统的泄漏问题,而泄漏涉及面广,影响因素很多。因此,密封技术的改进措施也很多,要诀是预防与治理相结合,在效益最大化原则下,主要从农业机械的操作、保养和修理三方面进行论述。
 
1、改正不良的操作方法
 
农业机械工作级别较高,如果操作使用不当,容易导致密封性能下降,泄漏现象加剧。所以,必须进行改正。
 
A、换向动作太快或油门控制太急,导致流速变化太大,引起压力冲击,机件振动直接损害密封装置;
 
B、超载使用,使系统压力过高,特别是溢流阀失灵时,内泄漏变得更严重;
 
C、在连续大负载作业时忽视油温问题,使液压油变稀,密封材料变软,容易增加泄漏;
 
D、作业完毕停机时没有让机械处于卸荷状态。
 
2、加强保养管理
 
在操作前、后需注意检查泄漏情况,发现问题及时处理。外泄漏情况一般分渗油、滴油、流油三种,如发现流油和滴油,必须尽快检修,如果只有局部渗油,可暂时观察使用,并安排检修。在粉尘较大区域作业的机构要注意检查缸盖防尘圈(J 形) 是否损坏,保持活塞杆外露部位的清洁,必要时加防护套。对于大型农业机械,液压系统非常复杂,部件多,管道纵横交错,要检修外泄漏难度大,可借助液压油的消耗情况进行分析,解决泄漏问题。更换液压油时必须根据工作压力和温度情况正确选择适当的粘度。
 
3、改进修理工艺
 
液压系统及其组成元件的修理,很大程度也是减少泄漏。因此,改进修理工艺的具体措施是正确选用和安装密封件,加强密封性能测试,提高对机械故障的分析和排除能力。
 
A、正确选用密封件
 
液压密封是利用密封件进行工作的,它分为静密封和动密封两种。静密封指两个偶合件间的固定密封;动密封指两个偶合件间有相对运动(往复式和旋转式) 的密封,相适应的密封件有磨损,密封技术要求高,难度大。
 
自封形密封,还分为唇形密封(包括Y、V、U、J 形密封圈) 和压紧形密封(包括O、D、口、X 形密封圈),前者用于往复运动密封,后者用于静密封。只有正确选用密封件及密封材料,包括规格尺寸、压力等级和温度范围等,才能发挥良好的密封作用。
 
B、保证密封件的装配质量
 
选好适当的密封件后还必须注意其安装方法以及沟槽、被密封面的加工精度:a) 压紧形密封的安装必须注意预压量大小与工作压力高低不同的要求;b) 接触形密封要注意接触面的质量必须达到一定的精度要求;轴和活塞杆表面粗糙度不大于Ral. 6μm ,孔(如油缸内孔) 表面粗糙度不大于Ra3. 2μm,否则要进行精磨;c) 间隙密封偶件表面质量要求更高,阀芯和阀孔表面粗糙度分别不大于Ra0. 8μm 和1. 6μm,否则要研磨,而且还需严格控制配合间隙。
 
C、正确分析与排除液压泄漏故障
 
液压系统的泄漏原因很复杂, 故障频率很高( 约占60 %),往往防不胜防。外泄漏故障易于排除,因为可以直接观察得出,而内泄漏只能根据现象分析、仪器检测才能找到其真正原因和排除的方法,加深对液压系统组成元件的泄漏与密封情况的了解,有助于故障的分析。
 
严重时内泄漏会使机械出现无动作或动作慢的异常现象,导致机械不能正常工作。大型机、收割机等液压系统较复杂,必须从故障可能性大小逐一分析、排除,可借助液压试验台测试其泄漏程度作判断。泄漏程度指标有两种表示法:一是绝对泄漏量,用ΔQ 表示,可从泄漏油口直接测得;二是相对泄漏量,用容积效率表示ηv = (Q0 - ΔQ) / Q0 ,Q0 为公称流量。对于液压泵和液压马达,用ηv 表示,其它用ΔQ 表示。
 
采用间隙密封的液压件(如液压泵、马达、阀),其配合间隙h 的大小对内泄漏量影响很大,当系统压力不变时(即负载不变时),液压阀的内泄漏量ΔQ 与配合间隙h 的三次方成正比。因此,配合间隙大小对内泄漏影响最大,必须尽量减少。一般来说,当阀芯能正常移动情况下,间隙越小越好。减少配合间隙,使多路阀内泄漏和压力损失大大减少,从而使挖掘机、收割机等主要动作明显加快,达到使用和技术要求。
 
液压传动外泄漏,不仅造成资源浪费,还污染环境;而内泄漏导致能量损失,这些损失的能量又都能转化为热能,导致系统温度升高,加剧液压油老化变质,大大增加油料的消耗。而通过在实际使用维修过程中采取的改进措施,提高了农业机械密封性能,明显减少了油料和能源的损耗。

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