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发表于 2017-10-13 09:29:30
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一、引言
压铸机是压铸生产的最基本的设备，液压传动系统是压铸机的重要组成部分，压铸机的运行是由液压传动系统驱动完成的，因此，液压系统质量优劣直接影响压铸机的性能。
液压系统的泄漏是压铸机目前普遍存在的故障现象，主要是由于液体在液压元件和管路中流动时产生压力差及各元件存在间隙等引起泄漏。另外，压铸机工作在尘埃、烟雾、高温的状况条件也会对其密封产生一定的影响。液压系统一旦发生泄漏，将会引起系统压力建立不起来，液压油泄漏还会造成环境污染（水污染等），影响生产甚至产生无法估计的严重后果。
二、泄漏种类
液压系统用的密封件多为静密封(端面密封)、往复动密封(活塞、活塞杆密封)及旋转密封。压铸机液压系统泄漏主要有两种，固定密封处泄漏和运动密封处泄漏。固定密封处泄漏的部位主要包括缸底、各管接头的连接处等，运动密封处主要包括油缸活塞杆部位、液压阀阀杆等部位。从油液的泄漏上也可分为外泄漏和内泄漏，外泄漏主要是指液压油从系统泄漏到环境中，内泄漏是指由于高低压侧的压力差的存在以及密封件失效等原因，使液压油在系统内部由高压侧流向低压侧。
三、影响泄漏的原因
1.设计原因
（1）密封件设计的原因。大多数动密封件都经过精确设计，如果动密封件加工合格，安装正确，使用合理，均可保证长时间相对无泄漏工作。由于压铸机的使用环境中具有尘埃和颗粒杂质，所以在设计中要选用合适的防尘密封例如浮封环密封装置，避免尘埃等污物进入系统破坏密封、污染油液，从而产生泄漏。静密封件在刚性固定表面之间防止油液外泄。合理设计密封槽尺寸及公差，使安装后的密封件到一定挤压产生变形以便填塞配合表面的微观凹陷，并把密封件内应力提高到高于被密封的压力。当零件刚度或螺栓预紧力不够大时，配合表面将在油液压力作用下分离，造成间隙或加大由于密封表面不够平而可能从开始就存在的间隙。随着配合表面的运动，静密封就成了动密封。粗糙的配合表面将磨损密封件，变动的间隙将蚕食密封件边缘。这些都在不同程度上直接或间接造成液压系统泄漏。
（2）安装板设计的原因。当阀组或底板用螺栓固定在安装面上时，为了得到满意的初始密封和防止密封件被挤出沟槽和被磨损，设计中要考虑安装面要平直，密封面要求精加工，表面粗糙度要达到0.8μm，平面度要达到0.01/100mm。表面不能有径向划痕，连接螺钉的预紧力要足够大，以防止表面分离。
2.制造和装配原因
（1）制造原因。所有的液压元件及密封部件都有严格的尺寸公差、表面处理、表面光洁度及形位公差等要求。如果在制造过程中超差，例如：油缸的活塞半径、密封槽深度或宽度、装密封圈的孔尺寸超差，或因加工问题而造成失圆、本身有毛刺或凹点、镀铬脱落等，密封件就会有变形、划伤、压死或压不实等现象发生，使其失去密封功能，将使零件本身具有先天性的渗漏点，在装配后或使用过程中发生渗漏。
（2）装配原因。液压元件在装配中应杜绝野蛮操作，如果过度用力将使零件产生变形，特别是用铜棒等敲打缸体、密封法兰等，装配前应对零件进行仔细检查，装配时应将零件蘸少许液压油，轻轻压入，清洗时应用柴油，特别是密封圈、防尘圈、Ｏ形圈等橡胶元件，如果用汽油则使其易老化失去原有弹性，从而失去密封机能。管路安装时对管接头、高压软管等要严格按规范装配。
3.空气污染
空气是引起液压密封失效的重要因素，在大气压下，液压油中可溶解9%左右的空气，在液压系统的高压下，油液中会溶解更多的空气，当压力降低时，空气就会逸出。
（1）气蚀。空气在油液中形成气泡，如果液压系统极短的时间内压力变化大，使气泡在高压侧产生高温在低压侧发生膨胀（喷流效应）并释放相当的能量，形成所谓的气蚀。表面粗糙度加剧了这一过程，一旦密封件被液压系统元件表面凹点损伤时，液压油就会以很高的速度和极大的加速度冲向元件表面而产生磨损，引起泄漏。
（2）狄塞尔效应。如果系统压力在极短的时间间隔内急剧地升高时，气泡就被加热到使在气泡中的空气或气体混合物产生自燃的程度。例如一个25mm 直径的空气泡，在几毫秒内从大气压压缩到50MPa，在气泡的中心将产生2500℃的高温。如这种效应发生在密封或支承环附近，密封或支承环将被烧焦，密封失效造成泄漏。
4.颗粒污染
造成液压系统及油液颗粒污染的原因很多，其污染种类主要有尘屑、氧化沉淀等。其中，既有源于加工装配时的残留及试验介质中的污染物，也有在使用中通过油箱通气孔、密封件等侵入液压系统的侵入污染，及液压元件由于磨粒磨损、疲劳磨损、冲刷磨损和气蚀磨损而产生的内部金属颗粒污染。压铸机的各液压油缸作为液压系统的主要执行元件，由于工作过程中活塞杆裸露在外直接和环境相接触及尘埃、烟雾、高温的工况条件等，虽然在导向套上装有防尘圈及密封件等，但也难免将尘埃、污物带入液压系统，加速密封件和活塞杆等的划伤和磨损，从而引起泄漏。
5.水污染
由于冷却器渗漏和水及湿度高的水汽侵入油箱。水会与液__压油反应，形成酸性物质和油泥，降低液压油的润滑性能，加速部件的磨损；水还会造成控制阀的阀杆发生粘结，使控制阀操纵困难划伤密封件，造成泄漏。
6.零件损伤
密封件是由耐油橡胶等材料制成，由于长时间的使用发生老化、龟裂、损伤等都会引起系统泄漏。如果零件在工作过程中受碰撞而损伤，会划伤密封元件，从而造成泄漏。
7.油温过高
一般液压机械油液温度保持在30～50℃范围比较合适。油温升高会使油的粘度下降，因而泄漏增多。泵的效率降低，并使执行元件的运动速度变慢，影响工作的稳定性。粘度降低后，油液变稀，相对运动表面的润滑膜变薄，导致机械磨损加剧。油温升高后，导致油液变质，降低油的使用寿命。油温过高还会使阀类元件受热膨胀，配合间隙减小，增加阀芯磨损，甚至卡死，并使密封件老化变质，造成泄漏。
四、主要防治措施
造成压铸机液压系统泄漏的因素是多方面综合影响的结果，以现有的技术和材料，想从根本上消除液压系统泄漏很难做到。只有从以上影响液压系统泄漏因素出发，采取合理的措施尽量减少液压系统泄漏。在设计和加工环节中要充分考虑影响泄漏的重要因素密封沟槽的设计和加工。密封表面的粗糙度要适当，与密封圈接触的滑动面一定要有较低的粗糙度，液压缸、滑阀等动密封件表面的粗糙度应在0.2-0.4μm 之间，以保证运动时滑动面上的油膜不被破坏。当液压缸、滑阀的杆件上出现轴向划伤时，轻者可用金相砂纸打磨，重者应电镀修复。另外，密封件的选择也是非常重要的，如果不在最初全面考虑泄漏的影响因素，将会给以后的生产中带来无法估量的损失。在液压系统启动之前应仔细的放掉空气，任何遗留在系统中的空气或其他气体在以后将会导致严重的故障。如油液中水分过多，应采取有效措施将水分去除或更换新油。采取措施避免系统过热，如正确选择液压油的黏度，保证油箱中足够的油量。选择冷却面积足够的冷却器，使系统中的油液有足够的循环冷却条件。在保证正常的工作条件下，泵的压力和背压尽量调低些，以减少能耗、降低油温。
正确安装使用和维护密封件，是获得有效的密封效果、可靠性及使用寿命的关键。压铸机日常维护保养，要求操作者和修理人员选择正确的装配和修理方法，借鉴以往的经验。只要有可能，拆卸密封件时专家应在场或采取必要的辅助工具，如在密封圈的装配中尽量采用专用工具、并且在密封圈上涂一些润滑脂。在液压油的污染控制上，要从污染的源头入手，加强污染源的控制，还要采取有效过滤措施和定期油液质量检查。分析其清洁度，如已经不符合要求，必须立即更换。更换新的液压油前，必须对整个液压系统进行彻底清洗。
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