冶金液壓缸
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                「修機」實用經驗!液壓缸性能檢測方法及檢測結果分析

                2019-10-22

                1.檢測方法

                (1)檢測準備

                液壓缸應在液壓試驗臺上進行檢測。檢測前應在液壓缸無桿腔、有桿腔的油口各安裝1個油壓表。若液壓缸沒有設置測壓接口,可先在其油口上連接三通管接頭,再在三通管接頭上安裝油壓表。若采用萬用油壓表檢測液壓缸,檢測前應在其油口處連接傳感器,并通過電纜將傳感器與萬用油壓表連接。

                檢測前要操縱液壓缸伸縮幾次,以確認液壓缸內無殘存空氣。工程機械常用液壓缸活塞左、右兩端均設有緩沖裝置,活塞桿伸縮時應到達缸筒兩端頂部,以排凈緩沖裝置內的油液。

                (2)無負載檢測

                檢測液壓缸分為無負載檢測和有負載檢測2種。無負載檢測前,先將液壓試驗臺液壓泵出口旁通的溢流閥調整到全開狀態,液壓泵排出的油液全部通過溢流閥溢流,油壓表指針為0MPa,因此這種檢測稱無負載檢測。

                此后逐漸上調溢流閥溢流壓力,每次上0.1MPa,直到液壓泵輸出的油液能夠推動液壓缸活塞桿平穩移動,無爬行現象為止。此壓力即為液壓缸低“啟動壓力”。以缸筒內徑為100mm的液壓缸為例,液壓缸“啟動壓力”應為0.7~1.4MPa。隨著缸徑的加大,摩擦系數通常以線性關系增加,“啟動壓力”也線性加大。

                無負載檢測可以反映液壓缸各零件制造精度,檢測活塞桿伸縮平穩性,以及密封件、支撐環、缸筒、活塞桿之間的摩擦力。

                (3)有負載檢測

                有負載檢測前,除在液壓缸有桿腔、無桿腔的油口安裝油壓表或傳感器外,還要各安裝1個高壓球閥,用于封閉液壓缸有桿腔和無桿腔。高壓球閥封閉后,油壓表或傳感器應能夠檢測液壓缸有桿腔、無桿腔內部壓力。液壓泵向液壓缸輸入高壓油后,將高壓球閥關閉,使液壓缸內部形成高壓負荷,因此這種檢測稱有負載檢測,有負載檢測也稱為保壓檢測。

                有負載檢測時,使液壓缸活塞桿伸出到全程的一半處,先關閉有桿腔高壓球閥,再向無桿腔加載。當有桿腔壓力達到40.0MPa時,關閉無桿腔高壓球閥保壓30min。如果油壓表或傳感器顯示壓力下降值在10%以內,可判定該液壓缸密封性合格。有負載檢測可檢測出液壓缸密封件的密封和耐壓性能。

                2.檢測結果分析

                (1)密封性能和摩擦阻力

                液壓缸活塞與缸筒、缸頭與活塞桿處均設有密封件,通過檢測液壓缸無負載壓力,可以間接反映密封件的摩擦系數。當檢測出無負載伸縮時的壓力小于0.7MPa時,說明密封件與缸筒間或活塞桿壓緊力過小,或缸筒、缸頭內徑過大。如果液壓缸長期在高壓狀態工作時,可造成密封件損壞。

                如果測得液壓缸無負載伸縮時的壓力大于1.4MPa(活塞直徑小于160mm采用此壓力值判定),說明液壓缸密封件與缸筒或缸頭的壓縮量過大,不僅可造成摩擦阻力過大、液壓系統工作的能量損失過大,還可造成密封件磨損過快。

                (2)缸筒內徑平整度

                如果液壓缸活塞桿無負載伸縮時,油壓表指針有節奏的波動,說明缸筒內徑在長度方向呈波浪形,其原因可能是鏜削、珩磨缸筒內徑時,由于裝夾擠壓造成加工誤差。用萬用油壓表測得的缸筒內徑呈波浪形的壓力曲線如圖1所示。

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                (3)缸筒呈鼓形

                如果液壓缸活塞桿無負載伸縮時,在整個行程中油壓表指示的壓力從高到低、再升高,說明液壓缸可能因超載造成缸筒內徑擠壓成腰鼓形。用萬用油壓表測得鼓型缸筒內徑的壓力曲線如圖2所示。

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                (4)缸筒呈錐形

                如果液壓缸活塞桿無負載伸縮時,油壓表指示的壓力從高到低或從低到高,說明缸筒內徑一頭大、一頭小呈錐形,缸筒內徑呈錐形與缸筒的加工質量或磨損有關。用萬用油壓表測得錐形缸筒內徑的壓力曲線如圖3所示。

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                (5)缸筒拉傷

                如果液壓缸活塞桿無負載伸縮時,整個行程中油壓表指示的壓力很高,活塞桿伸縮速度很慢,且伸縮為均速,說明缸筒內壁拉傷。其原因是活塞上的摩擦環嚴重磨損,或液壓系統內有雜質。工程液壓缸

                (6)缸頭密封圈翻唇

                如果液壓缸活塞桿無負載伸縮時,活塞桿伸縮出現喘行,即活塞桿間斷移動,同時拌有異響,油壓表指針顯示的壓力忽高忽低,反復跳動,說明液壓缸唇形密封圈翻唇,即密封圈唇部擠入活塞與缸筒的縫隙中,造成摩擦阻力過大,或密封圈在缸筒內移動時間斷性泄漏。用萬用油壓表測得液壓缸密封圈翻唇的壓力曲線如圖4所示。

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                (7)檢查成組液壓缸動作一致性

                如果是批量制造或維修出多個液壓缸,用低“啟動壓力”檢測方法,能夠檢查出液壓缸制造及維修質量的優劣。某些工程機械需要多個液壓缸同步動作,修復后如果用該方法進行檢查,可測出液壓缸活塞桿伸縮的一致性。

                如某盾構機采用16只推進缸對盾頭進行推進。這些推進缸制造完成后,可將其并聯在一起進行無負載檢測。檢測時,向這16只液壓缸同時輸入壓力油,當油壓調節到2.8MPa時,只有1個液壓缸活塞桿向外伸出;當油壓調節到3.4MPa時,有6個液壓缸活塞桿向外伸出;當油壓調節到4.0MPa時,有15個液壓缸活塞桿向外伸出;當油壓達到8.4MPa時,Z后1只液壓缸活塞桿才伸出。檢測結果說明,Z后伸出的那只液壓缸活塞桿伸縮阻力過大,應當進行拆檢及維修。


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