浅析电液锤液压系统泄漏的原因及控制措施

【摘要】本文分析了电液锤液压系统的工作特点，阐述了其产生泄漏的原因和危害，并在此基础上提出了相应的控制措施。

【关键词】电液锤 液压系统 泄漏 危害 原因 控制措施

一、前言

我厂在2006年对原来的四台空气锤（包括模锻锤、自由锻锤）进行了电液锤改造，经历一年的运行取得了很好的经济和社会效益，同时也存在一些问题，如液压系统压轴的泄漏等，本人结合使用的实际情况，通过这篇对泄漏的原因进行了分析，并提出了控制措施。

电液锤的液压系统用以驱动锤头上下运动，实现电液锤工作循环，是整个设备的核心部分，但是，由于电液锤的工作环境特别恶劣，冲击大，振动强烈，极易造成液压油的泄漏，影响电液锤的正常使用。

二、 泄漏产生的原因分析

在电液锤液压系统中，从元件到辅件，从油箱到液压泵、液压缸等各个环节，都有可能产生泄漏，其造成的原因也很多，具体分析主要有以下五个方面：

（一）振动和冲击。

由于电液锤是冲击型的锻造设备，在锻造过程中，锤头和砧座的碰撞必然会引起机体和基础的剧烈振动，进而影响到液压系统。而在液压系统内部，由于控制阀的频繁换向和卸荷阀的不断启闭，而液压压力又很高，也会产生液压冲击。这些振动和冲击都会产生交变应力，从而造成紧固件的松动或产生裂纹，从而导致泄漏。

（二）由于间隙变大产生泄漏或使泄漏增加。

液压系统中结合面之间一般以间隙或者密封件来控制泄漏，当间隙变大时，在压力差的作用下，便造成泄漏或者泄漏增加。

（三）高温。

液压油必须在合适的温度范围内使用，油温过高必然会引起很多问题，如高温会使液压油粘度降低，加剧缝隙的泄漏；高温会使非金属密封件软化，降低强度，加剧老化，破坏密封结构，从而导致泄漏；高温会加剧液压油的氧化变质，降低其性能，从而加剧运动副的磨损，导致大量的泄漏。

（五）密封件选择不当不能满足使用要求及装配不合理、操作不当等引起泄漏。

电液锤的锤杆运动速度快，工作频率高（每分钟70次---120次），工作压力大（最高12.5Mpa），工作环境温度高，对密封件要求也就很高，如果密封件材料选择不当，或者密封件结构设计不合理，密封件的寿命短或者不能有效密封时，就会造成泄漏；密封件在安装时被划伤、甚至剪短，变形过大都会造成泄漏。

（六）杂质污染。

由于点液压锤的工作环境特别恶劣，多粉尘，就极易造成杂质进入液压系统中，使液压油受到污染。而受到污染的液压油中的杂质颗粒会使阀芯活动不畅甚至卡死或者堵塞阻尼小孔造成动作不灵，从而引起泄漏。

三、控制液压系统泄漏的具体措施

电液锤液压系统的泄漏原因是多种多样的，因此要减少甚至根治泄漏，就是一项系统工程，需要从设计、制造、安装到使用维护等各个阶段，具体针对造成泄漏的各个原因，采取不同的措施，控制泄漏的发生。

（一）减少对液压系统的振动和冲击。

电液锤的振动与冲击是其工作特点决定的，要完全消除时很困难的，因此只能采取措施减少振动与冲击。（1）用隔振的方法将振源隔开，防止和减少振动的传递，进而减少振动的影响。 （2）合理设计和使用高性能的控制阀，减少控制阀因为气穴、压力脉动和换向器冲击等产生的振动。（3）合理设计液压系统，如设置蓄能器，吸收液压冲击和液压泵的压力脉动。（4）使用阻尼缓冲材料固定管道或者液压元件，如木头、塑料、橡胶等材料以吸收和衰减振动。

（二）合理选择密封件，设计合理的密封结构。

目前，用于液压系统的密封件类型和材料很多，针对电液锤液压系统的特点，选择合适的密封类型和材料，设计合理的密封结构，保证密封的可靠。（1）静密封的沟槽设计要合理，保证密封圈安装后有足够的突出量。（2）锤杆活塞及锤杆下部的动密封应选用耐磨、耐高温并有足够的抗撕裂强度，同时具有耐油、防水、永久变形小、摩擦力小、无粘着抗老化等性能的密封件，延长期使用寿命，增加其可靠性。（3高韧性、高强度的材料，并经过整体热处理和表面滚压工艺，提高表面粗糙度，提高锤杆耐磨性。

（三）控制油温，防止密封件老化变质。

电液锤的液压油工作温度一般应控制在30℃-50℃范围内，最高不超过55℃。应采取以下措施：（1）减少系统的本身生热，如采用先导卸荷阀代替溢流阀，采用定量泵-蓄能器-卸荷阀组成恒压液源，再配以大流量的主操纵阀和快速放液阀，减少了系统自身的发热，控制了油液温度的升高；（2）安装旁路循环冷却装置，对液压油进行强制冷却。 （3）在操作上严格遵守操作规程，尽量避免回程过程过慢，以避免油温过快地升高，要迅速回程并使锤头停在适当高度，争取做到按一锤的打击能量决定回程高度，回程可先小些，需加大打击能量时上提一些再打击，做到打击时不逗锤等。（4）设置油温报警装置，当系统油温超过55℃时，报警装置发出报警，采取启动油液强制冷却系统，降低油温，确保系统的正常运行。

（四）对油液进行净化和过滤，防止油液的污染对液压元件的损坏。主要措施有：（1）选择合适的过滤器，满足液压系统的过滤面积和精度要求。（2）采用多种过滤方式对液压油进行过滤。（3）安装、维修时做好液压冲洗干净后，再进行气密试验和保压试验在确保不漏气的情况下才开始试车。（4）新油在注入系统之前要严格执行“三过滤”制度，防止新油受污染。（5）定期（一般半年）用精过滤机对液压油进行一次彻底的过滤，并清洗油箱。

（五） 加强对电液压锤的日常维护保养工作 经常检查各紧固件及接头，发现松动及时紧固。合理确定密封件的更换周期，并定期更换密封件。

四、结束语

电液锤的液压系统是整个液压锤的核心。由于液压油的泄漏会产生诸多危害，进而影响电液锤的正常使用，所以要引起高度的重视，绝不能掉以轻心。只有针对不同的泄漏原因，采取不同的多种合理有效地控制措施，优化液压系统和机械结构，做好设备的维护保养工作，才能有效地控制液压油泄漏的发生，提高电液锤的可靠性和安全性。

参考文献：

[1]王兴柱.液压系统元件泄漏的原因及其防止措施，机械研究与应用，2000，3.

[2]雷天觉.液压工程手册[M].机械工业出版社，1991.