液压辅件使用维修

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1、液压辅件使用维修液压辅件使用维修技术6.1 蓄能器的使用与维修6.1.1 蓄能器概述蓄能器是一种能把液压能储存在耐压容器里，待需要时又将其 释放出来的能量储存装置。蓄能器是液压系统中的重要辅件，对保 证系统正常运行、改善其动态品质、保持工作稳定性、延长工作寿 命、降低噪声等起着重要的作用。蓄能器给系统带来的经济、节 能、安全、可靠、环保等效果是明显的。在现代大型液压系统，特 别是具有间歇性工况要求的系统中尤其值得推广使用。6.1.2 蓄能器的安装1蓄能器安装前的检查安装前的检查不可忽略。安装前应对蓄能器进行如下检查：产 品是否与选择规格相同；充气阀是否紧固；有无运输造成影响使用 的损伤；进油阀

2、进油口是否堵好。2蓄能器的安装的基本要求蓄能器的安装的基本要求是：蓄能器的工作介质的黏度和使用温度均应与液压系统工作介质 的要求相同。蓄能器应安装在检查、维修方便之处。用于吸收冲击、脉动时，蓄能器要紧靠振源，应装在易发生冲 击处。安装位置应远离热源，以防止因气体受热膨胀造成系统压力升同固定要牢固，但不允许焊接在主机上，应牢固地支持在托架上 或壁面上。径长比过大时，还应设置抱箍加固。囊式蓄能器原则上应该油口向下垂直安装，倾斜或卧式安装 时，皮囊因受浮力与壳体单边接触，有妨碍正常伸缩运行，加快皮 囊损坏，降低蓄能器机能的危险。因此一般不采用倾斜或卧式安装 的方法。对于隔膜式蓄能器无特殊安装要求，可

3、油口向下垂直安 装、倾斜或卧式安装。泵和蓄能器之间应安装单向阀，以免泵停止工作时，蓄能器中的 油液倒灌入泵内流回油箱，发生事故。蓄能器与系统之间应装设截止阀，此阀供充气、调整、检查、维 修或者长期停机使用。蓄能器装好后应充填惰性气体（如N2）,严禁充氧气、氢气、压缩 空气或其他易燃性气体。装拆和搬运时，必须放出气体。6.1.3 蓄能器的维护检查蓄能器在使用过程中，须定期对气囊进行气密性检查。对于新使 用的蓄能器，第一周检查一次，第一个月内还要检查一次，然后半 年检查一次。对于作应急动力源的蓄能器，为了确保安全，更应经 常检查与维护。蓄能器充气后，各部分绝对不允许再拆开，也不能松动，以免发 生危

4、险。需要拆开时应先放尽气体，确认无气体后，再拆卸；在有高温辐射热源环境中使用的蓄能器可在蓄能器的旁边装设两 层铁板和一层石棉组成的隔热板，起隔热作用；安装蓄能器后，系统的刚度降低，因此对系统有刚度要求的装置 中，必须充分考虑这一因素的影响程度。在长期停止使用后，应关闭蓄能器与系统管路间的截止阀，保 持蓄能器袖压在充气压力以上，使皮囊不靠底。蓄能器在液压系统中属于危险部件，所以在操作当中要特别注 意。当出现故障时，切记一定要先卸掉蓄能器的压力，然后用充气 工具排尽胶囊中的气体，使系统处于无压力状态方可进行维修，才 能拆卸蓄能器及各零件，以免发生意外事故。6.1.4 蓄能器的充气活塞式蓄能器的充气

5、压力一般为液压系统最低工作压力的80% -90% ,气囊式蓄能器的充气压力可在系统最低工作压力的70% 90%之间选取。1常用充气方法一般可按蓄能器使用说明书以及设备使用说明书上所介绍的方 法进行。常使用充气工具（如图6-11所示）向蓄能器充入氮气。蓄能器充气之前，使蓄能器进油口稍微向上，灌入壳体容积约 1/10的液压油，以便润滑，将图3所示充气工具的一端连在蓄能器充 气阀上，另一端与氮气瓶相接通。打开氮气瓶上的截止阀，调节其出口压力到 0.050.1 MPa,旋 转充气工具上的手柄徐徐打开充气阀阀芯，缓慢充入氮气，就会慢 慢打开装配时被折叠的气囊，使气囊逐渐胀大，直到菌形阀关闭。 此时，充气

6、速度方可加快，并达到所需充气压力。切勿一下子把气 体充入气囊，以避免充气过程中因气囊膨胀不均匀而破裂。图6-11充气工具若蓄能器充气压力高时，充气系统应装有增压器，见图 6-12, 此时，将充气工具的另一端与增压器相连。充气工具充气过程中温度会下降，充气完成并达到所需压力后，应停 20分钟左右，等温度稳定后，再次测量充气压力，进行必要的修正，然后关闭充气阀，卸下充气工具。蓄能器在充气24h后需检测，在以后的正常工作中也需定期检测，查看蓄能器是否漏气。2充气压力高于氮气瓶的压力的充气方法此处介绍一种蓄能器的充气压力高于氮气瓶的压力的充气方 法。例如，充气压力要求14Mpa,而氮气瓶的压力只能充至

7、10MPa 时，满足不了使用要求，并且氮气瓶的氮气利用率很低，造成浪 费。在没有蓄能器专用充气车的情况下，可采用用蓄能器对充的方 法（图6-13）,具体操作方法如下：1、2、3、4.球阀；5.皮囊进气阀；6.进气单向阀 图6-13蓄能器对充首先用充气工具向蓄能器充入氮气，在充气时放掉蓄能器中的 油液；将充气工具A和B分别装在蓄能器C和D上，将A中的进气单 向阀拆除，用高压软管A、B联通，顶开皮囊进气单向阀的阀芯，打 开球阀1, 4,关闭2, 3两阀。开启高压泵并缓缓升压，可将 C内的 氮气充入D内。当C的气压不随油压的升高而明显地升高时，即其内 的氮气已基本充完，将油压降下来；再用氮气瓶向 C

8、内克气，然 后重复上述步骤，直至D内的气压符合要求为止。3蓄能器充气压力的检查检查蓄能器充气压力的办法有：1）检测时，按图6-14所示的蓄能器压力检测回路连接，在蓄能器 进油口和油箱间设置截止阀1,并在截止阀1前装上压力表，慢慢打 开截止阀1,使压力油流回油箱，观察压力表，压力表指针先慢慢下 降，达到某一压力值后速降到0,指针移动速度发生变化时的读数 （即压力表值速降到0时的某一压力值），就是充气压力。2）利用充气工具直接检查充气压力，但每检查一次都要放掉一 些气体，所以这种方法不宜用于容量较小的蓄能器。有人将压力表 接在蓄能器的充气口来检查充气压力，系统工作时频繁的剧烈压力 上升下降和压力波

9、动会使压力表指针剧烈摆动，这是不恰当的。图6-14压力检测回路6.1.5 蓄能器常见故障的排除以NXQ型皮囊式蓄能器为例说明蓄能器的故障现象及排除方法，其他类型的蓄能器可参考进行。1.皮囊式蓄能器压力下降严重，经常需要朴气皮囊式蓄能器，皮囊的充气阀为单向阀的形式，靠密封锥面密封（见图6-16）。当蓄能器在工作过程中受到振动时，有可能使阀芯松 动，使密封锥面1不密合，导致漏气。或者阀芯锥面上拉有沟梢，或 者锥面上粘有污物，均可能导致漏气。此时可在充气阀的密封盖4内 垫入厚3mm左右的硬橡胶垫5,以及采取修磨密封锥面使之密合等措 施解决。另外，如果出现阀芯上端螺母3松脱，或者弹簧2折断或漏装的 情

10、况，有可能使皮囊内氮气顷刻泄完。2 .皮囊使用寿命短其影响因素有皮囊质量，使用的工作介质与皮囊材质的相容 性；或者有污物混入；选用的蓄能器公称容量不合适 （油口流速不能 超过7m/s）;油温太高或过低；作储能用时，往复频率是否超过 1次 /10秒，超过则寿命开始下降，若超过1次/3秒，则寿命急剧下 降；安装是否良好，配管设计是否合理等。另外，为了保证蓄能器在最小工作压力l时能可靠工作，并避免 皮囊在工作过程中常与蓄能器的菌型阀相碰撞，延长皮囊的使用寿 命，p0 一般应在0.75 0.91的范围内选取；为避免在工作过程皮囊的 收缩和膨胀的幅度过大而影响使用寿命，要让 po25%p2,即要求 pl

11、 33%p2。1 .密封锥面；2.弹簧；3.螺母；4.密封盖；5.硬橡胶垫图6516蓄能器皮囊气阀简图3 .蓄能器不起作用产生原因主要是气阀漏气严重，皮囊内根本无氮气，以及皮囊破 损进油。另外当pop2,即最大工则很可能是皮 为了更好地发挥 蓄能器对脉动压力的吸收作用，蓄能器与主管路分支点的连接管道 要短，通径要适当大些，并要安装在靠近脉动源的位置。否则，它 消除压力脉动的效果就差，有时甚至会加剧压力脉动。4 .吸收压力脉动的效果差为了更好地发挥蓄能器对脉动压力的吸收作用，蓄能器与主管路 分支点的连接管道要短，通径要适当大些，并要安装在靠近脉动源 的位置。否则，它消除压力脉动的效果就差，有时甚

12、至会加剧压力 脉动。5 .蓄能器释放出的流量稳定性差蓄能器充放液的瞬时流量是一个变量，特别是在大容量且 p = p2 一pl范围又较大的系统中，若得较恒定的和较大的瞬时流量时，可 采用下述措施：在蓄能器与执行元件之间加入流量控制；用几 个容量较小的蓄能器并联，取代一个大容量蓄能器，并且几个容量 较小的蓄能器采用不同档充气压力；尽量减少工作压力范围 AP , 也可以来用适当增大蓄能器结构容积（公称容积）的方法；在一个工 作循环中安排好有足够的充液时间，减少充液期间系统其他部位的 内泄漏，使在充液时能器的压力能迅速和确保能升到 p2,再释放能 量。表6-1为国产NXQ L型皮囊式蓄能器的允许充放流

13、量表。表6-1 NXQ L型蓄能器允许充放流量表兽能器公称容积UJNXQ- 1R, 5NXQ-L1.6* NXQ-U3WtQ-IJO-NXQ-UO允注充放漏*（L. i）.13.266.2过滤器的使用与维修过滤器做为液压系统中的辅助元件，其在污染控制方面的作用 是极其重要的。从液压油的注入，系统的运行，油的污染控制等， 都离不开过滤器。6.2.1 过滤器的选择尽管各种过滤器的使用性能不同，其过滤机理各有特性，但在 选择和设计过滤器的过程中应主要注重考虑过滤器的过滤材料相容 性、流量压差特性、过滤精度的选择、滤芯强度等主要设计要素参 数。1过滤材料相容性过滤材料按所用纤维原料分有：100%的植物

14、纤维，玻璃纤维， 石英纤维，人造纤维，合成纤维，金属纤维，化学纤维等组成；按 所用原料烧结而成的有：不锈钢粉末烧结，铜、银、钛、铁、蒙乃 尔合金、塑料颗粒、沙石、玻璃微珠烧结，等等。各类不同原材料 制成的过滤材料，对各类不同过滤介质的相容性有着本质的区别。滤芯过滤材料的相容性指过滤介质与工作液体的相容性。如由 于受工作液体的热影响，过滤材料是否出现软化和熔融，以及在酸 影响，碱影响和其他化学药剂影响下，过滤材料机能是否发生变 质，如变脆、发胀变软分解等。滤芯过滤材料与液体相容性的验证。国际标准 （IS02943）中规 定，滤芯材料与某一指定液体相容要在高温下将滤芯浸泡在系统液 体中，以验证滤芯

15、保持它的抗破裂性额定值的能力。具体做法如下：对滤芯进行结构完整性试验（IS02942）,气泡点压力应达到生产 要求范围。将滤芯浸在指定的系统用液体中至少72小时，液体温度应比制 造厂推荐最高工作温度高15度随后进行抗破裂试验，然后按IS02942 对滤芯进行结构完整性试验，无看得见的结构损坏或功能降低迹 象。2液压系统过滤器过滤精度的选择(1)吸入过滤器为防止油泵从油箱吸油时将污染物吸入泵内，将过滤器设置在 泵的吸入管路上，能有效的滤除油箱内的残留污染物及通过空气进 人的污染物，有保护泵的作用。吸油管路的滤油器过滤精度在刀A 50%左右，其初始压差应不超过35 kPa,使用中最大压差不超过 1

16、535kPa。(2)高压管路过滤器终端过滤器：其作用是在系统中保护对污染物特别敏感的液压 元件，其特点是过滤精度高 纳污容量太，过滤树料强度好，结构设 计要增加强度性能管路过滤器：其作用是设在泵的出口管路上，有 保护污染物不进人系统，控制系统污染程度的作用。具特点是由于 易受泵的脉动和压力冲击，过滤材料的刚性以及滤芯结构设计强度 要好。(3)回油过滤器设在系统的回油管路上，其作用是把系统内产生或侵入的污染 物在返回油箱前捕集到。团此，它是控制系统污染浓度最有效的过 滤器。虽然是设置在低压管路上，但实际上由于液压马达或油缸在 回油中的流量波动，出现脉动或压力冲击，使滤油器常常处于不利 的工作状态

17、，降低其过滤性能。所以回油过滤器在设计制造中不仅 要考虑过滤材料的过滤精度、强度，还要考虑其结构的抗冲击性。(4)循环过滤器设置在油箱循环的回路上，其作用是把系统内产生或侵人的污 染物在返回油箱前捕集到，是控制系统污染物最有效的过滤器.其 特点是过滤精度高，纳污容量大，并且可以与除空气、除水、加热 和冷却等装置结台起来，实现对系统油液的调节和控制。它最大特 点是不受主油系统流量变化的影响，要求设计强度低，一般为 0.20.35 MPa,但纳污容量大，使用寿命要长。6.2.2 如何鉴别过滤器滤芯质量优劣1滤材滤材有金属网、金属毡、玻璃纤维、植物纤维、有机化学纤维 等多种。金属网由金属细丝编织而成

18、，分方目和斜纹细目，它流通阻力 小，可在很高的温度范围使用。主要用于系统的粗过滤，它属于表 面过滤，可反复清洗使用。吸油滤芯一般选用 60300刈的金属网滤 材，润滑系统有时使用25200师的金属网。现在也有520刈的金 属网滤材用于特殊场合。金属毡是由金属纤维制成的毡，具有玻璃纤维的性能，属纵深 过滤。它具有迷宫式三维构造，疏松度高，流通阻力小。纳污能力 强，使用寿命长，能在很大的温度范围使用。精度范围是 520的。 由于它价格昂贵，只有在过滤特殊介质或是要求高温时才使用，可 清洗(要用超声波清洗机清洗卜反复使用。玻璃纤维是现在最常见也是性能最好的滤材之一，它广泛应用在 液压系统当中，属于纵

19、深过滤，精度范围是 130师，并受工作环境 变化影响较小，流通阻力小，纳污能力强。在超过规定的压差范围里仍有很高的滤除细微颗粒的能力。化学耐受性好，但不适用于水 乙二醇混合液。有机化学纤维也是一种很不错的滤材，它的精度范围是 330林 m,属纵深过滤，可耐受很高的压差，流通阻力小，纳污量大。化 学耐受力强，特别适用于乳化液和合成液压液。耐撕扯，但精度随 温度变化略有变化。植物纤维是最早使用的纤维滤材，由于它孔径分布不均匀，不 能用绝对精度来表达，只用名义精度表达过滤精度，过滤效率较 低，但由于成本较低，温度使用范围较玻璃纤维宽，所以广泛用于 发动机润滑、柴油、汽油的过滤和空气的过滤，一般名义精

20、度范围 是10100师。纤维的粗细影响滤材的精度与通油能力。纤维越细 精度越高；孔隙越多，压差 p越小；纤维与纤维之间要靠树脂胶 粘。胶粘均匀的滤材具有高的抗破损能力，在压力、流量波动、温 度、老化这些因素下不致使纤维破损脱落，导致颗粒通过滤材，造 成系统污染。纤维应使用惰性纤维，无化学反应，不产生膨胀，不 受贮存期的限制。现在世界上使用最多的是复合纤维，它一般为3-5层，中间过滤层为短纤维，内外保护层为长纤维。2滤芯结构滤芯结构如图6-32所示。高性能的滤芯结构应当是：高强度、 无污染、无毛刺、无化学反应的内骨架；内外支承网应具有足够的 强度、无污染、无毛刺、无化学反应；内外衬纸应具有高通过

21、能 力、高的抗拉强度，应使用长纤维、无脱落、无化学反应的材料； 高性能滤材应由惰性纤维和高强度树脂做成，孔径要均匀，单位面 积微孔数量要多，具有合理且最适宜的厚度；先进的纵缝粘结，粘 接处无泄漏，使用高强度惰性的粘合剂使上下盖与滤材组件粘合牢固，无泄漏；合理选择密封形式，保证与滤体连接处不泄漏；外加 固应使滤材组件紧靠内骨架，增强抗冲击能力。3生产工艺和设备生产环境、生产工艺、生产设备决定了能否生产出高质量滤芯 的基本条件。滤芯必须在无尘车间内生产，一般要达到十万级，检测试验要 在一千级清洁试验室。滤芯的滤材一般都要做成波纹状，它一般由 35层折叠而成, 必须采用强力滤材成形设备，这样才能使多

22、层复合纤维紧紧靠在支 承网上，如果支承网与纤维滤材没有靠死，就说明它制作工艺欠 佳。值得注意的是：如果滤芯是由外向内流则波纹折应紧靠内骨 架，如果滤芯是由内向外流则波纹折应紧靠外骨架。图6-32常见滤芯的结构图在滤芯的生产中纵缝搭接与上下盖粘接是非常重要的一个环 节，人们往往容易忽视，现在世界上比较先进的是用双组分胶均匀 混合，用细的输出管均匀加在纵缝连接处，再通过加热软化，使胶 渗透到接口处的纤维内部，继续加热使固化，便牢固地把接头接 上；也有用铁皮夹连接中缝的，但它不能用于高精度滤芯。现在国 内有的厂家就是采用了专用粘接机，把双组分的胶按特定比例通过 特制输出管经过几十万次混合，使两种成份

23、非常均匀地混合并无气 泡。这是手工搅拌和普通电机搅拌所无法达到的。关于滤芯的上下盖、骨架、支承网的材料和表面处理一定要满 足现场系统介质的要求。材料有塑料、普通钢、不锈钢、铝等。表 面处理有发兰，镀锌、镀银、镀铭等。究竟用何种材质和何种表面 处理方法，一定要事先做相容性试验。包装：一般优质滤芯都有内外两层包装，内是真空塑封，外是 具有一定强度的纸盒。真空塑封是为了保证在运输过程中和现场安 装使用时不致使外界污染物污染滤芯表面；而外面的硬纸盒是为了 保护滤芯在运输及贮存过程中不受压震、撞击等因素影响而使滤材 破损。4检测标准现在滤芯都按ISO标准进行试验，有关的标准如下：ISO 2942 结构完

24、整性试验；ISO 2943材料与介质的相溶性试验；ISO 2941抗 破裂试验；ISO 3723额定轴向载荷试验；ISO 3768压降流量特性测 定；ISO 3724流动疲劳特性试验；ISO 4572过滤性能的多次通过试 验。5外表质量外表质量是指滤芯做成后给人的外观印象，主要包括：上下盖 加工光洁度和表面处理是否美观；滤材波纹是否均匀，是否与上下盖垂直；上下盖和滤材、滤材纵缝的粘胶是否适当、均匀、无气泡 且美观；真空塑封是否完好，产品型号是否印制清楚。6.2.5影响液压滤芯寿命的因素过滤器的使用寿命是实际液压系统的一个重要问题，对于滤芯 制造商来说，除了生产高质量的滤芯来保证使用寿命外，针对

25、滤芯 使用者的工况条件来设计滤芯参数亦是延长寿命的重要手段。对于 滤芯使用者来讲，合理的确定系统目标清洁度，选择和布置相对应 的过滤器以实现此目标，不但可延长滤芯寿命，对于降低液压系统 的故障发生率也有作用。1液压油方面（1）液压系统目标清洁度等级目标清洁度等级是指液压系统运行所必须的基本清洁度，在目 标清洁度下工作的液压系统能够尽量避免由于系统污染所造成的元 件磨损和延长系统寿命。采用油液净化到在液压系统的预期寿命间.污染不构成系统中 任何元件失效来确定该目标。通过自动颗粒计数器检测液压油样中 给定尺寸的污染颗粒数。并确定其清洁度代号。关于液压油或润滑 油的清洁度确定见ISO4406标准目标

26、清洁度确定后，始终保证液压系统在目标清洁度等级下工 作非常重要。采用多次通过过滤器性能 p试验（IS016889）确定过滤器 （滤芯）针对某个污染颗粒的过滤效率。结合系统清洁度代号和滤芯的 过滤效率就可选择相应的过滤精度的滤芯。液压用户可采用 PODS（便携式油液分析仪）监测液压油液的污染度，一旦出现油液达 不到目标清洁度等级，必须更换滤芯。清洁度等级定的太高，选择 滤芯过滤精度就高，而且更换滤芯的次数增加 （相当于滤芯的寿命降 低），造成使用成本提高；清洁度等级定的太低，我们会选择过滤精 度低的滤芯，这样更换滤芯的次数较少（相当于滤芯的寿命延长），但 是使液压系统的安全隐患增加。由此看来。液

27、压系统目标清洁度等级间接地决定滤芯的寿命。（2）液压油的污染度实际液压系统中滤油器（滤芯）失效的主要原因是污染入侵率高。高污染侵入率的增加了滤芯的负担。缩短了滤芯使用寿命。液压油 的污染程度越大.滤芯的寿命越短（见表6-13）。表6-13滤芯寿命试验数据（上游污染度恒定）上游污染度绝对过旎精度（NAS）jun淀芯展开面积试睑寿命cm3min91533001151215102122330082330095330079一旦油液污染得不到有效控制，液压元件磨损产生的系统故障 就增加。检查和维修系统又引起大量的污染物侵入液压系统。这是 已形成了液压系统油液污染度失去控制的恶性循环局面 （图6-33）。

28、避 免滤芯由于液压油污染而减小滤芯的寿命关键在于严格限制将要进 入液压系统的环境污染的通路。来自周围环境的污染侵入液压系 统，特别是行走设备（例如战车、长途机车）来说，由于用途、地区甚 至天气条件（即大风）的不同，液压系统运作环境不断变化，有时相当 苛刻。在此环境下工作，良好的系统性污染控制，要求油箱设计成 在运行期间保持密封，而在维修期间需要拆下的任何孔盖很容易回 装。应该尽量仔细保证敞开的油口保持盖住或堵住，而元件的分解 和重装要在经过保护、防止过多空气粉尘和污染的场所中进行。图6-33液压油被污染的恶性循环2滤芯性能方面（1）过滤精度过滤精度是指过滤材料（器）对不同尺寸颗粒污染物的滤除能

29、力。规定液压过滤器的国际标准是多次通过过滤器性能（3试验 （IS016889）。结果用被试过滤器上游大于所注尺寸的颗粒数对下游相 同尺寸颗粒数的比值，结果表达成B比（过滤比）。B比和相应的过滤 效率关系如下式：过滤效率=1/ （1-8）x100%一般认为（3=75时的污染颗粒尺寸为滤芯的绝对过滤精度，过滤 精度高，滤芯的寿命较短（见表6-14）。精度高的滤芯.对于控制较宽 的污染颗粒尺寸和数量是有效的.但对于高效使用液压系统是不明 智的，必须根据目标清洁度来选择滤芯。表6-14滤芯多次通过试验数据漉材绝对过滤精度漉芯展开面积 cmi视在纳污容量 g试验寿命 min金属纤维（进口）2527302

30、222金属纤维（国产）15273013.813.8玻璃纤维（进口）20273025325,4玻璃纤维（Vick七由）1027302727玻璃纤维（国产）1027301313（2）纳污量纳污量是指在试验过程中过滤材料的压力降达到规定的数量值 时，单位面积的过滤材料所能容纳的颗粒污染的重量。滤芯孔经通 道易受颗粒污染物的淤积滞留，使其压差增大。当压差达到规定的 最大极限值时，使用寿命终止（见图6-34）。一般而言，过滤材料过滤 精度越高纳污量越低。而相对应于过滤精度低的过滤材料而言。小 于其孔道尺寸的颗粒污染物易于通过孔道不易被捕捉，孔道不易被 污染物淤积堵塞，所形成的污垢层也不是甚为紧密。因此。

31、所容纳 污染物数量要比高精度的过滤材料高。旁通阀开肩不力报警器设定位初始谑芯压降X-；-1 一 使用时间（污染物增加量）5%律芯使用寿命图6-34滤芯压差与使用寿命的关系滤芯寿命终止的最直接的参数反映就是滤芯上下游的压差达到 了旁通阀开启的压力，此时滤芯的纳污容量也达到了最大值。如果 在设计和制造滤芯时考虑提高滤芯的纳污能力。也就是提高了滤芯 的寿命。6.3冷却器的使用与维修冷却器实际上是一种热交换器，它通过物理上的传感传热、对 流传热等热交换方式，使流体A与流体B发生热交换，流体A吸收流 体B的热量，温度由T1增至T2,流体B散发出热量，温度由T1降至 T2,油冷却器就建立在这一基本原理上。

32、6.3.1 油冷却器的使用1）为了提高传热效率，冷却介质（水或空气）应与被冷却油逆方 向流动，且水在管内流动，油在管外流动（图642）。图642冷却介质与被冷却油逆方向流动2）为了得到良好的冷却效果，油冷却器应设置在液压系统的总 回油管或溢流阀的回油管路中。特别是后者，发热量最大。为了防 止当冷却器阻塞时，保护冷却器，采用了图 6-43所示的回路。背 压阀2（顺序阀、溢流阀均可）在冷却器堵塞时打开，从系统来的回油 及溢流阀来的回油均可从背压阀流回油池，从而保护了冷却器。1 .油冷却器；2.背压阀；3.溢流阀；4.截止阀图643冷却回路3）注意冷却器的工作压力和工作温度不应超过制造厂的规定， 并

33、应尽量避免长时间在冲击载荷下使用，以利于延长油冷却器的使 用寿命。图6 44(a)与图4）采用旁路冷却，可以不受主油路冲击的影响.644（b）。而图（a）所示为冷却器装在闭式回路的补油系统中，这类 冷却回路需单独的冷却泵抽油冷却（图645）。5）当回路中有冲击压力影响到冷却器时，一般要求冷却器能承受 更高的压力（峰值为常值的34倍），否则冷却器易损坏。6）采用组合冷却的方式：当系统有冲击载荷时，由单独的冷却泵 工作，进行循环冷却；当系统无冲击载荷时，可停止冷却泵，实行 主油路冷却，这样可延长油冷却器的使用寿命，提高冷却效果（图646）。图6-45单独的冷却泵抽油冷却回油路电磁水n图6-46组合

34、冷却的方式图6-47油温的自动控制7）为了自动控制油温，可采用图6-47所示的油温自动调节回路。如果将侧温头（温度控制仪表）和温度调节水阀（比例式电磁水阀） 配合使用，可自动调节进入油冷却器的水流量，达到自动控制油温 的作用。图648进水管路设置截止阀8）进水管路上要设置截止阀，以便断水时冷却器不承受水源压力（图648）。9）如果油冷却器的安装位置低于油箱油面（图649）,为防止检修 冷却器时油箱内油液因虹吸现象而外流，可在图中油路的 a处安设一 截止阀，检修时在未拆下油冷却器前先将截止阀关闭。图649油路设一截止阀10）冷却水一般可用自来水，但不得用海水或含有腐蚀成分的液 体。11）寒冷季节

35、在非工作时必须放掉冷却器内的剩水剩油，避免冷却 器冻裂。12）冷却器停止使用后（停一段时间），应先关闭进油阀和进水阀， 后关闭排油阀和排水阀，再拧下放油、放水的螺塞，排除积油、积 水。13）根据水质情况，一般每五个月至十个月进行一次内部的检 查和清洗污垢。6.3.3油冷却器故障的分析与排除1 .油冷却器被腐蚀产生腐蚀的主要原因是材料、环境（水质、气体）以及电化学反应三 大要素。选用耐腐蚀性的材料，是防止腐蚀的重要措施，而目前列管式 油冷却器多用散热性好的铜管制作，其离子化倾向较强，会因与不 同种金属接触产生接触性腐蚀（电位差不同），例如在定孔盘、动孔盘 及冷却铜管管口往往产生严重腐蚀的现象，解

36、决办法，一是提高冷 却水质，二是选用铝合金钻合金制的冷却管。另外，冷却器的环境包含溶存的氧、冷却水的水质 （pH值）、温 度、流速及异物等。水中溶存的氧越多，腐蚀反应越激烈；在酸性 范围内，pH值降低，腐蚀反应越活泼，腐蚀越严重，在碱性范围 内，对铝等两性金属，随pH值的增加腐蚀的可能性增加；流速的增 大，一方面增加了金属表面的供氧量，另一方面流速过大，产生紊 流涡流，会产生气蚀性腐蚀；另外水中的砂石、微小贝类细菌附着 在冷却管上，也往往产生局部侵蚀。还有，氯离子的存在增加了使用液体的导电性，使得电化学反 应引起的腐蚀增大。特别是氯离子吸附在不锈钢、铝合金上也会局 部破坏保护膜，引起孔蚀和应力

37、腐蚀。一般温度增高腐蚀增加。为防止腐蚀，在冷却器选材和水质处理等方面应引起重视，前 者往往难以改变，后者用户可想办法。安装在水冷式油冷却器中用 来防止电蚀作用的锌棒要及时检查和更换。2 .冷却性能下降原因主要是堵塞及沉积物滞留在冷却管壁上，结成硬块与管垢， 使散热换热功能降低。另外，冷却水量不足、冷却器水油腔积气也 均会造成散热冷却性能下降。解决办法是首先从设计上就应采用难 以堵塞和易于清洗的结构；在选用冷却器的冷却能力时，应尽量以 实践为依据，并留有较大的余地（增加10%25%容量）；不得已时采 用机械的方法（如刷子、压力、水、蒸气等撩洗与冲洗）或化学的方法（如用Na3003溶液及清洗剂等）

38、进行清扫；增加进水量或用温度较低 的水进行冷却；拧下螺塞排气；清洗内外表面积垢。3 .破损由于两流体的温度差，油冷却器材料受热膨胀的影响，产生热应 力，或流入油液压力太高；可能招致有关部件破损。另外，在寒冷 地区或冬季，晚间停机时，管内结冰膨胀将冷却水管炸裂。所以要 尽量选用难受热膨胀影响的材料，并采用浮动头之类的变形补偿结 构；在寒冷季节每晚都要放干冷却器中的水。4 .漏油、漏水出现流出的油发白，排出的水有油花的现象。漏水、漏油多发生 在油冷却器的端盖与简体结合面，或因焊接不良、冷却水管破裂等 处。此时可根据情况，采取更换密封，补焊等措施予以解决。更换 密封时，要洗净结合面，涂敷一层 “30

39、3或其他粘结剂。5 .过冷却一些冷却回路溢流阀的溢流量是随系统的负载流量变化而变化 的，因而发热量也将发生变化，有时产生过冷却，造成浪费。为保 证系统有合适的油温，可采用可自动调节冷却水量的温控系统。若 低于正常油温，停止冷却器的工作，或者甚至可接通加热器。6冷却水质不好（硬水），冷却铜管内结垢，造成冷却效率降低。此时可清洗油冷却器，方法如下：用软管引洁净水高速冲洗回 水盖、后盖内壁和冷却管内表面，同时用清洗通条进行洗刷，最后 用压缩空气吹干；用三氯乙烯溶液进行冲洗，使清洁液在冷却器 内循环流动，清洗压力为0.5MPa左右，清洗时间视溶液情况而定。 最后将清水引入管内，直至流出清水为止，用四氯

40、化碳的溶液灌 入冷却器，经1520min后视溶液颜色而定，若混浊不清，则更换新 溶液重新浸泡，直至流出溶液与洁净液差不多为止，然后用清水冲 洗干净，此操作要在通风环境中进行，以免中毒。清洗后进行水压 试验，合格方可使用。6.4密封件的使用与维护密封件是机械产品的基础元件，几乎每个产品都要用到它，利 用密封件防止液体泄漏、防止空气和污染物进入系统和元件内部造 成油液污染、提高产品效率与性能。6.4.1 密封件的设计与选用在液压设计时，虽然设计者对密封件的选型有较大的自主权， 但市面上各种品牌及材料，密封件断面形状等已超过 200种，如果没 有正确的选用原则作指导，很多设计者还会被这种自主权弄得无

41、所 适从，出现泄漏后无法找到原因，使生产的设备不能达到预期的质 量要求。1密封件设计选用的相关因素密封材料要与所选用的工作液体有很好的“相容性”；此外还要 求弹性好，永久变形小；有适当的机械强度，耐热耐磨性很好，摩 擦因数小；与金属接触不互相粘着和腐蚀，容易制造，成本低。选用密封件时，应防止以下几种情况的出现。(1)挤出。当密封件承受过大压力时被挤出到金属间隙内，损坏 密封件产生泄漏。这种情况涉及到密封件本身的硬度及金属间隙是 否过大。如果在设计选型、加工或安装上处理不当，都会出现这种 情况。(2)磨损。密封件的磨损涉及到配合零件的表面粗糙度、运动速 度及工作介质，不同的密封材料适应不同的运动

42、速度。(3)硬化(老化)。密封件的一个泄漏原因是因为本身材料在高温 的作用下产生硬化。当硬度过高时，密封件不能填充它与配合零件 之间的间隙，产生泄漏。(4)腐蚀。这种情况的表现是密封件软化甚至溶解。原因是工作 介质与密封件发生了化学反应。3维修中正确选用密封件的方法维修时选用密封件应从以下几方面入手：首先判明密封件所在位置的运动方向，是往复运动，旋转运 动，还是螺旋或固定；判明活动点是在内径的活塞杆密封还是在外 径的活塞密封；从原机械说明书查明或根据实际情况评估工作温 度，从而决定所需密封件材料；从原机械说明书查明或通过观察原 密封件的软硬度和结构推断机械的工作压力等级；确定密封件的形 状尺寸

43、，多数用户都会按使用过的旧样品选购，但密封件在使用过 一些时间以后会受温度、压力及磨损等因素的影响而改变原来的尺 寸，因此按样选择尺寸作为一个参考依据，最好的办法是度量密封 件所在位置的金属沟梢尺寸，准确性会大大提高。6.4.3 大型液压缸Yx密封件的装配1液压缸密封件安装液压缸端盖与活塞杆间常采用夹织橡胶圈的 Yx型密封件。在装配Yx型密封圈时，一定要使唇口对着有压力的油腔才能起 密封作用。更换端盖与活塞杆密封圈时，如果液压缸活塞杆直径为 100mm,端盖内径120mm,选择Yx轴用密封件内径为100mm、外径 等于120mm,易于装配，但不易密封，应选择外径大于 120mm夹织 橡胶圈Yx

44、轴用密封圈，以保证密封性好。这给装配带来了一定难 度，密封圈难以推入密封梢部位。而且液压缸端盖与活塞杆之间有相对运动，其密封装置属于滑动密封，滑动密封件装配不当直接影 响液压缸的质量和工作性能。2密封件装配注意事项运动密封处要有良好的密封性，摩擦力要小，密封件与液压油 间要有良好的相容性；密封件经过的零件尖角应去毛刺、倒角；装 配密封件时，密封件经过的螺纹需防护，以防止损伤密封件的唇 边；不允许用带有尖角的工具装配密封圈；更换新密封圈时，应清 除干净密封梢内的锈迹、赃物、碎片。装配前，缸筒、活塞杆和密 封件应抹润滑油或润滑脂，注意选用润滑脂时，润滑脂中不能含有 固体添加剂(如MoS,、ZnS等

45、)。6.4.4 密封材料与工作介质密封材料与工作介质之间存在着相互适应的问题。1密封材料及其特性(1)丁睛橡胶：它是用得最为广泛的密封件材料，具有优良的耐 油性能。其含有丙稀睛而具有极性，对非极性和弱极性油类、溶剂 具有优异的抗耐性。丙稀睛含量越高，耐油性越好，但耐寒性降 低。丁睛橡胶可在100c工作环境下长期工作，短时工作温度允许到 120 C。它不耐酮、酯和氯化炫等介质，在含有极压添加剂的油 中.当温度超过110c时，即发生显著的硬化、变脆。同时.硫、 氯、磷化合物会引起橡胶解聚，造成损坏。因此，丁睛橡胶不能在 磷酸酯系液压油中以及含极压添加剂的齿轮油中使用。(2)硅橡胶：它具有卓越的耐高

46、、低温性能，在所有橡胶材料中 具有最宽广的工作温度范围；优异的耐臭氧、氧、光和耐候老化性 能。一般的硅橡胶对于低浓度的酸、碱有一定的抗耐性，对乙醇、丙酮等介质也有很好的抗耐性：特殊的氟硅橡胶具有优良的耐油、 耐溶剂性。(3)氟橡胶：其耐热性能可与硅橡胶媲美，可在 250c下长期工 作，短时可耐300c高温。极优越的耐腐蚀性能是氟橡胶特点之一， 它对燃料油、液压油(液卜有机溶剂、浓酸、强氧化剂等作用具有稳 定性且优于其他各种橡胶。但其品种不同亦有差异，如在燃料油、 液压油以及双酯类、硅酸酯类润滑油和沸水等介质环境中23型氟橡胶性能比26型氟橡胶为差。配方中配合剂也对性能有影响.如用过 氧化物硫化

47、体系比氨类、酚类硫化体系制品具有更好的耐热水性 能。(4)三元乙丙橡胶：它具有优良的耐老化性、耐臭氧性、耐候、 耐热性，有突出的耐蒸汽性能，能耐醇、酸、强碱和氧化剂等化学 品.但不耐脂肪族、芳香族类溶剂，因此，不适宜一般矿物油系润 滑油及液压油。其制品可以在120c环境长期使用，最高使用温度 150 C,最低极限温度一 50 Co(5)聚四氟乙烯：聚四氟乙烯具有很高的化学稳定性和良好的自 润滑特性。它与弹性体的组合(如：斯特封、格来圈)或嵌入弹簧钢片 (如泛塞密封)充分发挥了其良好的耐磨性和广泛的耐溶剂、耐腐蚀 性。同时由弹性体或弹簧钢片给予其预紧力，提供了初始密封力。对于泛塞密封，当系统压力

48、升高时，主要密封力由系统压力形 成.从而保证由零压到高压都具有可靠的密封性能。由此，可适用 于一般的液压系统，也可用于恶劣工况以及某些特殊介质环境。(6)聚氨酯橡胶：它具有优异的耐磨性和良好的不透气性，耐 油、耐氧及臭氧老化。南其制成的往复动密封产品常用于石油基液压油、难燃液压液的中高压液压缸等。其最大的弱点就是水解性， 不耐水、蒸气、酸碱及酮类。(7)丙稀酸酯橡胶：它的耐热氧老化性能和耐油性能优异。最高 使用温度可达180C,断续或短时使用可达200c左右，在150c热空 气中数年性能无明显变化：常温下耐油性能与丁睛橡胶接近，但在 热油中优于丁睛橡胶许多。在低于150c的油中，具有近似氟橡胶

49、的 耐油性能。在更高温度的油中，仅次于氟橡胶。对含极压添加剂的 油十分稳定，使用温度可达150 c，间断使用时使用温度可更高 些。止匕外，丙稀酸酯橡胶耐动植物、合成润滑油和硅酸酯类液压 油.而耐寒、耐水、耐溶剂性能差。表6-18是密封件常用橡胶材料性能特点。表6-19是几种耐油橡胶耐热、耐油性能比较。表6-18密封件常用橡胶材料性能特点材料名称代珏使用温度七特点应用天然橡胶NR-5g 20弹性和低温性能好，但高温性能差.酎油件差，在 空气中容易老化用于水，醉类介质，不宜在燃料油 使用T 情中丙稀萌丁精-26)NBR-30-120耐油、耐磨、附老化性好，但不适用于硝酸喉系液 原油及含极压添加剂的

50、皆轮油应用广汽*适用于耐油性要求鬲的嵌胶奇丙稀霜(丁鹏-4Q)-30-120耐出料油汽油及矿物油性能量好,西稀精善城育 则耐油性能好，但耐禀性较差场合乙丙机股EPDM-50150耐耕、耐霍、耐老化、耐奥箱性.耐酸制性、耐磨性 好.但不耐一般矿物油系洞滑油及液压油可用于过热蒸气，但不可用于中物 油.液飙和氨水中桂橡胶MPQ-70-260耐热、耐塞性能极佳,但机械强度差。在汽油、票中 溶胀大，在高压水蒸气中发电分解可用丁高.低温下高速旋转的场合冢悔胶MPF-2CK250射油.耐热,耐酸.砥性能极佳.几乎耐所有润滑 油、燃料油，酎真空性时，但耐寒性和耐压缩水久变 形性不如用于耐高温.耐腐饨的场合，但

51、对 桐、醋类溶剂不适用嬴丁橡胶CR-40-130耐老化性、耐克翻性、耐热性比较好，酎燃性在通 用橡展中为最好口酎油件次于丁腾械腔.酎喉、甚、 溶剂也较好用于易燧性介喷质酸、麻溶剂，不 能昭于芳香煌及帆化烧油介质聚疑海橡胶PU-2M0优异的酎磨性和良好的不透气性.耐油、耐气及臭 气若化,弱点提水解性，不耐木、蒸气，、酸疑及酮类用于石油基液压油、雉燃液压液的 中、高压液压缸画稀酸酯橡胶ACM-10-170耐晶氧老化性能和耐油件墟优异，时含撮氏添加 剂的油十分禄定，耐寒、耐水.耐溶剂性能差常理下耐油性能与丁脯摞胶接近， 在热油中优于丁脑擦胶填充聚四氟乙辘PTFE-260-260耐磨性极佳，耐葩，耐寒

52、、耐溶剂、酎腐诧性能好， 具有捱隹的透气性，但弹性极差.廨膑系数大用于商温或低温条件下的酸、碱. 微、溶剂等强腐蚀介质2密封材质与液压油（液）的相容性液压油的颗粒污染来源之一是密封件材料与液压油不相适应而产生的“碎屑”或“磨屑”。密封件因“溶胀”被损坏产生的“碎屑”或被“抽提”出的未被结合的 无机物和填充补强材料不仅导致密封件损坏、失效，同时污染油品并使其变质、失效。表6-19几种耐油橡胶耐热、耐油性能品种ASTMNnlASTMNC热空气常封件可使用温度T丁靖梅腔食.中良-4(K130MBS优优优-40-200吐擦豉丙稀酷酯愫跤中优中优优-6O2W-|(M70液压系统中广泛使用叶片泵，在其工作

53、压力大于 6.9MPa时，磨损问题变得 突出，因而在液压油中使用了抗磨剂。为了适应在高温热源和明火附近的液压 系统，使用抗燃的磷酸酯、水一乙二醇液压液、水包油和油包水乳化液等。根 据实际需要，还有抗氧、防锈等各种类型复合添加剂配置的不同用途液压油（液）被研制，如抗磨液压油复合剂类型中的无锌型 （无灰型）抗磨液压油复合剂，是 用烂类硫化物、磷酸酯、亚磷酸酯等，还有同时含硫、磷和氮三种元素的S-P-N极压抗磨剂。在极压工业齿轮油中，也以 P-S型极压剂为主。表6-20列出了各种液压油（液）与常用密封材料的相容性。密封件产生“溶胀” 或“抽提”的原因是液压油中添加剂所含有的各种化学元素及其浓度，依据

54、“相似 相溶”的原理.对不同的密封材质产生不同的影响，也即是密封材料的耐介质性 能。例如：Shell Omala 320齿轮油和Shell Omala 460齿轮油中显示极性的磷（P）元素浓 度在300Ppm左右，所以丁月青橡胶因含有丙稀月青基团而具有极性，具有优良的耐 油性能，却不适宜该类型油品的介质条件。表6-20各种液压油（液）与常用密封材料的相容性密封材料普通犷物液压油水-乙二障 液压液液压液油包水乳化液丁靖腔适应一适应一不适应适应硅耀胶适应应成适应适应就撵胶造应适应造厘适应乙丙般不适应遣成适应不适应天然股不适应适应不适施不适应国丁胺递应睛应不运应运立*四*乙境适应适应适应适应尼龙适应适应适应造血果叔乙爆蟹料通位建窟不适应适血丙种限覆料适应不益应适应笨乙锦粗料适应适应适应适应耳弱塑料适应适应不睛也造康