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装载机之液压油缸结构及密封件损伤浅析

leeee 2013-01-12

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作为工程机械上主要液压元件,液压油缸是装载机液压系统中极易出现故障的元件;液压油缸作为工程机械上的主要执行元件,一旦出现故障,轻则造成液压油泄漏,重则影响整机动作。
翻看广大甲友以前发表的关于液压油缸的帖子,关于液压油缸总成更换和密封圈更换的帖子已经很详细,在此不再赘述,今天主要对装载机的液压油缸内部结构及造成密封件损伤的原因与广大甲友进行交流,不当之处,敬请指正。
为了让大家看的清楚,今天专门找了50装载机上的转向、提升、翻斗油缸:
转向油缸结构
上图是将转向油缸活塞杆端和油缸端盖放置在一起,从左至右分别是活塞杆保持环,主密封,保持环,缸盖密封圈及挡圈。
转向油缸缸盖
可以看到,由于转向液压系统的压力相比工作液压系统较低,并且载荷变化相对来说不是很剧烈,所以对油缸的结构要求不是很高,并且转向油缸相对较小所以大多数转向油缸的端盖与缸体的联接方式还是采用的螺纹联接。
转向油缸缸盖内部结构
上图中缸盖的密封从外至内依次为:第一层防尘圈、第二层密封圈、第三层密封圈、第四层活塞杆保持环。
提升油缸结构
上图中为提升油缸的内部结构,可以看密封圈的布置方式与转向油缸的布置方式基本相同,在此不再赘述。
提升油缸缸盖结构
上图中可见提升油缸的缸盖与缸体的联接方式为螺栓联接,主要是提升油缸的工作负载变化较大,并且活塞杆较粗,所以采用螺栓联接。
翻斗油缸
上图中可见翻斗油缸的油封布置及缸盖与缸体的联接方式都与提升油缸一样,在此不再赘述。
基于上述的油缸及油封布置结构,分析一下油缸油封失效的几个原因:
活塞缸拉伤

			
		
			
			
各位甲友都知道,装载机液压油缸活塞杆表面为镀硬铬处理,一是为了防腐,二是耐磨。造成活塞杆拉伤的原因有很多,较为普遍的一个是在制造过程中产生的,活塞杆镀铬之前表面处理不好,镀铬后活塞杆表面有很多坑点,从而工作过程中破坏缸盖油封,造成漏油;另一个原因是,在工作过程中杂质聚集在活塞杆防尘圈处,拉伤活塞杆,造成漏油;如果活塞杆被拉伤,没有别的办法,只有更换活塞杆及缸盖处油封。
当然还有一个原因就是装配过程中造成油封损坏的。
油缸油封被烧
从上图中可以看出,油缸的油封被烧坏,这个现象很容易出现在提升油缸及翻斗油缸上,在转向油缸上出现的较少。
造成上述现象主要是由于液压油中含有空气,由于液压油中溶解一部分空气,举个例子当进行放臂的动作时,提升油缸小腔进油,大腔回油,由于下降速度过快,工作泵的流量满足不了油缸的需求,动臂在自身重力的作用下下降,提升油缸的小腔就会产生负压,这个时候溶解在小腔液压油中的空气就会析出,在负压的作用下通过活塞上的油封进入到提升缸的大腔,这是由于油封的设计是满足压力油的,而不是空气的。当进行提升动臂的动作时,高压油压缩大腔内部的空气,使空气产生破裂,爆炸,在提升缸油封处产生局部高压,有时能达到几百℃,有个术语叫“柴油机效应”,说的就是这个现象。
想要减少溶解在液压油中的空气,一方面就是选用优质液压油,另一方面就是要增大液压油箱容积,给液压系统充分的排气空间,但是由于大家懂得,装载机的液压油箱是越来越小,为了降低成本,所以还是很难解决啊,油缸烧密封的现象还是会长期存在的。今天就叨叨到这,不再赘述。
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