1工程機械液(yè)壓管(guǎn)路件常見故障
工程機械中液壓管路件常見故障主要有液(yè)壓膠管總成故障和液壓鋼管(guǎn)總成故障!管接頭故障3種"液壓膠管總成是液壓膠管(鋼(gāng)絲纏繞!編織膠管,棉線膠管等)與管接頭(芯子!外套!螺母或法(fǎ)蘭芯)經(jīng)專用設備扣壓連接形成(chéng)組合件,可(kě)直接與液壓管路中其(qí)它部件(jiàn)裝配連接"液壓鋼管(guǎn)總(zǒng)成一(yī)般由無縫鋼管與管接頭焊(hàn)接(jiē)而(ér)成,也有將(jiāng)卡(kǎ)套!螺母直接裝配在鋼管上的卡套式總成"。
1.1液壓膠管總成故障的(de)類型!原因及解決辦法
對液壓膠管總成(chéng)來說,扣壓部位是整個總成的最薄弱部位,發生的質量問題多集中於此"此外,由於橡膠存在老化問題,當超過一定期(qī)限時,扣壓部位也會發生滲(shèn)漏"因此,液壓膠管總成屬於易損件,應定期更換,以免釀成事故"液壓膠管總成常發生的故障類型有如下6類:扣壓部位滲漏!膠(jiāo)管炸裂!膠管砂眼漏油!膠管總成接頭處漏(lòu)油!膠管外膠龜裂!膠管內壁(bì)清潔度"。
1.1.1扣壓部位滲(shèn)漏
由於扣壓尺寸控製不好,橡膠老化將引起扣壓部分滲漏"在實際(jì)操作中(zhōng),橡膠管與芯子的配合(hé)尺寸和扣壓量的(de)選(xuǎn)擇至關重(chóng)要"橡(xiàng)膠(jiāo)本身的伸縮變形造成其尺寸控製(zhì)較難,目前國內!外技(jì)術都沒有辦法將其公差控製在較小的範圍內"如沈陽(yáng)ISR公司生產的19管,公(gōng)稱(chēng)直徑內孔為19?0.5mm,二層鋼絲編織增強層外(wài)徑為27.5?0.8mm"而根據國(guó)標或部(bù)標,選用的(de)芯子外徑為19?0.1mm,外套內孔為28.5?0.1mm,外徑為37?0.1mm"要將管芯裝配在一起,累積公差就有?1.4mm,而橡膠的最佳壓縮比為(wéi)0.42~0.5mm,若再考慮(lǜ)到扣(kòu)壓後(hòu)芯子(zǐ)和外套的收縮變形,那麽單靠控製其扣壓量就希翼達到最(zuì)佳壓縮比(bǐ)是比較困(kùn)難的"盡管(guǎn)從理論上來說容易控製,但在批量生產的實際操作中困難(nán)較大"主要原因有:
橡膠管原因
橡膠管(guǎn)尺寸(cùn)精(jīng)度不統一,即使同一批膠管,不同的部位,其(qí)內孔尺寸也不一(yī)致,這是由目前膠管的生產工藝決定的(de)"現在的膠管生產工藝有有芯編織和無芯編織兩種,均隻能將尺寸控製(zhì)在公差範圍內而不能保持均(jun1)勻一致性;內膠配(pèi)方和生產不能保持(chí)其硬(yìng)度和成形收(shōu)縮比的一致。
2)芯子!外套尺寸的影響
芯子外徑和外套內徑尺寸(cùn)是影響扣壓量的關鍵尺寸,目前國內生產工藝(yì)都是根據外套的(de)收縮量來控製扣壓量的"而芯子和外套的尺寸公差引入的扣壓量誤差卻為0.3mm"。芯子!外套收縮變形的影響!
芯子!外套材質不同,其機械性(xìng)能的差異所引起的扣壓(yā)後變形收(shōu)縮量也不一樣"如果(guǒ)外套硬度(dù)低,扣壓後塑性變形的內應力(lì)小,鎖(suǒ)緊力就小;外套硬度高,就可能會將鋼絲增強層(céng)扣斷,扣壓後內孔收縮後呈多邊形(目(mù)前均采用多瓣式哈夫扣壓機扣壓),因而造成鎖緊力不均,對密封極為不利(lì)"如(rú)果芯子硬度不一致,也會造成扣壓後其收縮變(biàn)形量不同,硬度高(gāo),變形小,易造成鋼絲斷裂;硬度(dù)低,變形(xíng)大,芯子尾(wěi)端與膠管配合處呈鞍形,橡膠實際壓縮(suō)量小,容易造成滲漏"另外,因芯子(zǐ)!外套的內外徑尺寸的偏心也會造成扣壓時變(biàn)形量不均勻,對密封性能也是極為不利的"所以,改進膠管生產工藝!有效控製芯子和外套的材料及扣壓量等措施(shī)均可有效控製扣壓部分的滲漏(lòu)"。
1.1.2膠(jiāo)管炸裂
膠管炸裂有兩種現象,首先是炸口位置(zhì):一是炸口位置在膠管兩端離外套25cm之內,二是炸(zhà)口在距(jù)外套25cm之外;其次是炸口形狀:一(yī)是炸口無規則狀;二是炸口較(jiào)規則,呈線形"根據膠管炸口的距離(lí)和(hé)形狀可以判斷膠(jiāo)管總成故(gù)障為膠管總成製造(zào)原因!膠管自身原因(yīn)兩類。
如果膠管炸裂處在離外套25cm之內,這屬於(yú)膠(jiāo)管總成的製造原因"扣壓量太大,會使鋼絲被扣斷;係統壓力過高,外套處(chù)是總成(chéng)的(de)最薄弱環節,也會引起炸裂;膠管使用工況較為(wéi)惡劣,工作時伸縮頻(pín)次(cì)較快,在工作時同時有伸縮變形應(yīng)力和扭曲應力,都會影響(xiǎng)膠管的使用壽命。
因此控製扣壓量(liàng)及係統壓力,改變(biàn)工況等都可以較好地削弱膠(jiāo)管總成的製造原(yuán)因(yīn)造成的破(pò)壞"例如某機械廠50型裝載(zǎi)機鏟鬥升降臂油缸所用的19-L1152BZ油(yóu)管,鏟鬥(dòu)在工作時,油管不僅要承受彎曲應力,同時還要承受扭曲應力,因此其故障頻率高"後經技術(shù)改進,將膠管長度加(jiā)長為1252mm,減少了彎(wān)曲和扭曲應力的(de)影響程度,降低了故障頻次,在一定程度上降低了(le)故障的概率"但要徹底解決還得改善工況,改變連接鋼管空間位置,從而改善軟管的使用工況"如果膠管炸(zhà)裂處在離外套25cm之外,這屬於膠管本身的原因"一是(shì)膠管製造(zào)原因,二是膠管設計安裝位置不合理"如炸裂口處呈規則線狀,則是膠管質量原因,如鋼絲生產編織時的接頭處或鋼絲的機械強度不夠,也有的是膠管的(de)選用(yòng)不當所造成的"如炸裂(liè)口(kǒu)處呈無規則狀,可能是膠管總成(chéng)安(ān)裝後彎曲半徑(jìng)過小或彎曲扭曲疲勞所(suǒ)引起,亦或是膠管受到外力機械損傷所致"例如30F型(xíng)裝載機(jī)係統改進時,選(xuǎn)用一根25/2S-1500C=45F膠管總成替(tì)代(dài)原有的25管(25二(èr)層鋼(gāng)絲編織膠管,工作壓力為14Mpa;25/2S二層鋼絲纏繞管,工作壓力(lì)為18Mpa),25/2S管在工作一個月以後陸續出現膠(jiāo)管炸裂(liè)現象,炸口位置發生在兩個地方:一是在距(jù)外套20~30cm處,一是在中間位置"炸口形狀沿鋼絲纏繞方向成直線形"因(yīn)25二層鋼(gāng)絲編(biān)織膠管工作壓力達不到(dào)設計壓力才選(xuǎn)用25/2S二層鋼絲纏繞管,但設計人員不了解25/2S二層鋼絲纏繞管的實際性能和(hé)使用要求:工(gōng)作(zuò)時不能(néng)小(xiǎo)於最小彎曲半徑360mm,不能在動壓(yā)情況下(xià)使用"因而設計(jì)時隻考(kǎo)慮了其工作(zuò)壓力是(shì)否(fǒu)滿足使用要求"況且25/2S二(èr)層(céng)鋼絲纏繞管因(yīn)其結構的局限性,二層鋼絲纏繞,層(céng)與層之(zhī)間(jiān)的約束力小,隻能使用在靜壓和膠管基本(běn)不動的情況下"所以膠管總成發生故障就難以避免了"最後(hòu)重新生(shēng)產了一種25二層鋼絲編織膠管,增加鋼絲層的(de)強度(dù),將工作壓力提高到21Mpa,才最終(zhōng)解決了問題"。
1.1.3膠管(guǎn)砂眼(yǎn)漏油
砂眼漏(lòu)油的現象一般表現為膠管外膠鼓泡後滲漏或呈線性(xìng)噴射"膠(jiāo)管砂眼(yǎn)漏油多是由膠管質(zhì)量原因引起的(de)"如內膠含有雜質,局(jú)部有損傷或脫模時都會產生缺陷"但有時外膠鼓泡並不一定是砂眼,隻有進行解(jiě)剖分析才能得出正確結論"例如內膠因疲勞(láo)而破裂,液壓油就會從破裂處滲出,沿著(zhe)增強鋼絲層滲透擴散,在外膠的薄弱處(chù)形成油泡(pào),形成和砂(shā)眼漏油一(yī)樣的現象"這需(xū)要從提高膠管質量著手解決問題。
1.1.4膠管總成接頭處漏油(yóu)
接頭處滲漏主要是由於膠(jiāo)管總成接頭(tóu)與液壓係統其(qí)它部位連接(jiē)的過渡接頭尺寸精(jīng)度不符造成的"例如卡套式膠(jiāo)管總成與24b內(nèi)錐管接頭連接時常會由於卡套裝配不好或內錐管接(jiē)頭質量問題引起配合處滲漏"例如C型膠管總成與擴口式管接頭配合連接時(shí),總成接頭為(wéi)60b錐,擴口式管接頭(tóu)為60b外錐,兩者角度公差均為?30c,假設兩者尺寸恰好是分別處於(yú)上下極限,則實際是線密封配合,如裝配時擰緊力不夠或工作中的振動過(guò)大都易造(zào)成(chéng)滲漏。所以,合理設計連接裝配尺寸!提高裝配精度是非常必要的"。
1.1.5膠管外膠龜裂
膠管的內膠(jiāo)是(shì)耐油密封(fēng)層,中間是鋼絲增強層,外膠層隻是一(yī)層保護層,似乎其作(zuò)用微不足道,但起著保護!美(měi)觀作用"工程機械室外作業較多,膠(jiāo)管的外膠(jiāo)應具備抗紫外線的(de)能力,否則日曬雨淋,膠管的外膠會老化龜(guī)裂,影(yǐng)響美(měi)觀,讓用戶誤以(yǐ)為膠管已(yǐ)損(sǔn)壞"針對特(tè)殊用途(tú)的膠(jiāo)管應選用不同的(de)膠料配方,以(yǐ)滿(mǎn)足需要"如龍岩工程機械有(yǒu)限公司一批發往青藏(cáng)高原的(de)裝載機,專門加了一層錫箔護在膠(jiāo)管外(wài)表麵以抵禦高原(yuán)紫外線,就很好地解決了這一(yī)問題"。
1.1.6膠管內壁清潔度
膠管在斷料後,在斷(duàn)口處會積聚(jù)大量的橡膠粉末(mò),有芯編織的膠管內壁會殘留脫模用的矽油和(hé)滑石(shí)粉,矽油和橡膠粉末(mò)混合在一起很難清除"另外,管接頭上的毛(máo)刺鐵(tiě)屑或其它髒物如果進入液壓係統會汙染液壓油(yóu),造成係統(tǒng)其它部件發(fā)生嚴重(chóng)故障"采用新開發的海綿!壓縮空氣的辦法可以很好解決上述問題,同時要防止生產(chǎn)過程中的其他二次汙染,如車間環境的(de)清(qīng)潔,測試液的清潔等。
1.2液壓鋼管總成常見故障類型!原因及解決辦法
因鋼管安裝(zhuāng)時可彎曲程度較小,故對鋼管(guǎn)總成的位置精度要求較高,故鋼(gāng)管總成常見故障為(wéi)空間位置精(jīng)度不符,不能安裝連接"工程機械惡劣的工作條件,如振動,對(duì)焊接處焊縫和與膠管總成(chéng)!管接頭等連接密封處易鬆(sōng)動而發(fā)生滲漏"
1.2.1空間位置(zhì)精度不符
這類問題一般在裝配連接(jiē)時就可發現,可得到及時糾正,對整輛工程機械質量不會發生太大影響"對鋼管(guǎn)總(zǒng)成的(de)測繪設計!鋼管的彎製!焊接時的工裝夾具等需要提出較高要求,以保證產(chǎn)品的空間位置精度"如果尺寸有誤差,安裝時強製借位,會使鋼(gāng)管總成產生(shēng)內應(yīng)力,當機械工作時,其振動會造成(chéng)焊縫或接頭(tóu)密封處滲漏"。
1.2.2鋼管總成滲漏
鋼管總成滲漏問題多發生在焊縫處和接(jiē)頭處"一般鋼管或接(jiē)頭的砂(shā)眼!裂紋引起的滲漏在產品(pǐn)測試時就可(kě)發現,也有(yǒu)一(yī)些也會在使用一段時間後發生"鋼(gāng)管總成(chéng)滲漏發生在焊縫處。
鋼管總成焊接(jiē)處滲漏的主要原因是由焊接質量(liàng)問題引起(qǐ)的"無縫鋼管的材質(zhì)一般為20#鋼,管接(jiē)頭的材質多用35#或45#鋼,兩種含碳量(liàng)不一致的(de)材料焊接在一起,焊接應(yīng)力大,兩種材料難於熔合,易產生氣(qì)孔!砂眼或發生(shēng)脫焊(hàn)現象"目前主要采用的焊接方法是手工(gōng)電(diàn)弧焊!二氧化碳氣(qì)體保護焊和釺焊,因此,改善(shàn)滲漏問(wèn)題最為關鍵的就是焊接前需對焊接部位進行除鏽!除油,開出焊接坡口等處理環節,如有條件還可以進行預熱等"。
鋼管總成滲漏發生在接頭處鋼管總成與其它零部件的密封常采(cǎi)用卡套式!擴口式!法蘭式等幾種密封形式"管接頭處滲漏的原因有多種,如螺紋連接的(de)鬆動造成密封失效,密封配合(hé)處的機械損傷,或總成與其它零部件的(de)配合精度都會造成滲漏(lòu)"例(lì)如,/O0形圈溝槽太深,密封圈的老化,機械振動引(yǐn)起的配合處鬆動,擴口式錐形密封(fēng)麵的磕(kē)碰傷等都會引起密封失效"所以,鋼管總成一定要(yào)注意(yì)保護好(hǎo)配合密封麵,避免在生產(chǎn)!運輸!裝配時造成對密封(fēng)麵的機械損傷。
1.2.3鋼管總成的清潔度
正如膠管總成一樣,液壓係統對鋼管總成的清潔度也有較高(gāo)要求"鋼管總成的清潔(jié)度比膠管(guǎn)總成更難(nán)達到要求"影響鋼管總成清潔度的主要是毛刺!鐵屑(xiè)和鏽蝕(shí)"其中最難處理的是鏽蝕問題"對於鋼管的表麵,一般(bān)可以通過(guò)表(biǎo)麵鍍鋅或磷化(huà)處(chù)理,也可根據(jù)要求噴塗油漆(qī),就可達到要求"但(dàn)鋼管的內壁比外表更粗糙(cāo),也更容易生鏽,即使塗上(shàng)防鏽油,時間一長(zhǎng),油液蒸(zhēng)發,同樣生鏽"可采(cǎi)取的辦法是:對內徑\19mm的鋼(gāng)管,采用噴砂的方法(fǎ)除鏽;對(duì)內
1.3管接頭常見故(gù)障
管接(jiē)頭的常見故障,除了上述膠管總成和鋼管總成中已提及的問題(tí)外,還(hái)有管接頭開裂和配合精度引起滲漏兩個方麵的故障。
1.3.1管接(jiē)頭開裂
管接頭開裂(liè)是最(zuì)為普遍的問題"夾砂!雜質等材(cái)料缺(quē)陷以及毛坯的強度(dù)!組織形態等都會引起材料的開裂"鑄件毛坯本身的氣孔!砂眼嚴重,會直接影響管接頭的性能"當選材不當時,也易(yì)造成管接頭開裂"如薄壁零件選用冷拉毛坯,其金相組織沿軸線呈拉長(zhǎng)狀,徑向承受強度較弱,裝配擰緊時易造成(chéng)開裂"例如某廠(chǎng)生產的Z14卡套式焊(hàn)端直通管接頭,材料選(xuǎn)用的是冷拉六角鋼(gāng),用戶直接將接頭焊接在油缸上,在測試時即發現接頭配合螺紋處出現(xiàn)縱軸向裂紋"開裂的數量不多,偶爾出現一兩個,不到1%,但返工割下重新裝配費時費力(lì)"而將材(cái)料進行探傷未(wèi)發現材料有裂紋"後將庫存的1200多(duō)隻接頭全部用特殊設計的內(nèi)錐壓頭(不損傷配合麵)進行擠壓,發現有8隻(zhī)開裂,這才找到開裂的原(yuán)因是接頭配(pèi)合處徑(jìng)向強度不夠,後改用鍛壓毛(máo)坯,改善其(qí)金相組織,問(wèn)題得以解決,再也沒有發生過開(kāi)裂的現象。
1.3.2配合精度引起滲漏
管(guǎn)接頭的尺(chǐ)寸精度問題容易引起(qǐ)連接配合處(chù)漏油,即使管接頭的尺寸精度(dù)符合要求而忽略了其與鋼管(guǎn)總成,膠管(guǎn)總(zǒng)成或其它部件的配合精度,也會發生(shēng)問題"因此應合理設計!生產和嚴格控製其尺寸精度(dù)問(wèn)題,以減少和防止滲漏的發生。