「修機」實用經驗！液壓缸性能檢測方法及檢測結果分析

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。

(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。

(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。

(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。

(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。