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2025/1/2 11:45:05污染物(包括水分)可能导致液压旋转接头(尤其是密封件)过早失效。极热或极冷的温度会带来额外的挑战。幸运的是,预测这些情况是处理这些问题的第一步。
无论行业或应用如何,液压系统污染物都会造成严重问题,而且影响不止一种。污染带来的挑战可能导致设备停用、密封件故障和更换需求,所有这些都会影响生产效率。水、灰尘、污垢和金属等污染物会因行业和应用而异,但与污染物相关的最常见液压挑战是密封件故障。如果不妥善处理,温度也会损坏液压系统。
液压旋转接头中的污染物
就接触到的污染物而言,液压旋转接头与液压缸类似。主要区别在于两者的工作方式。缸体必须容纳流体并排除污染物以防止线性运动,而旋转接头则密封以防止旋转运动。当缸体的活塞杆接触到碎屑时,杆防尘圈可在碎屑到达主活塞杆密封件之前将其清除。由于液压旋转接头是旋转运动,因此没有防尘圈。因此,旋转接头的设计应使碎屑远离密封区域。
可以说,最常见的污染形式是污垢。然而,污垢不一定是最危险的污染物。随着越来越多的污垢堆积在阀芯和外壳接触的区域,污垢通常会慢慢进入转环。污垢会开始磨损排污密封件的外缘。如果污垢进入唇缘下方,还会损坏金属表面,进一步降低密封污垢的能力。污垢还会潜入某些类型的排污密封件的外部。
水是另一种常见的污染物。水侵入可能发生在液压系统的任何位置,但最常发生在润滑部件的密封表面。由于液压旋转接头通常位于机器结构深处,因此与液压缸相比,它们与肮脏环境的隔离程度更高。虽然水本身不会引起磨损和磨损污染物损坏,但水会导致生锈,生锈会变成液压系统内的磨损碎片。水还会降低油的润滑能力。
金属颗粒既可以来自外部,也可以来自内部。外部金属碎屑会像污垢一样造成损坏。但是,金属颗粒的磨损性更强,很容易割伤密封件。金属颗粒往往比污垢颗粒更大,更难进入容纳液压密封件的腔体。
内部金属颗粒可能是由于液压部件清洁或去毛刺不当造成的。此类碎屑的破坏性非常大,不仅会切割密封件,而且如果颗粒进入阀芯和外壳之间的挤压间隙,还会引起磨损。当金属颗粒开始磨损过程时,小块金属碎屑会变成一个大球,将阀芯和外壳熔合在一起。这会锁住转环并造成灾难性的故障。这种情况更常发生在带有低碳钢阀芯和外壳的转环中。当使用混合材料时,例如低碳钢和球墨铸铁,球墨铸铁通常会在熔合在一起之前分解。
暴露在盐水中的海上旋转接头应采用耐腐蚀材料制造,例如 SAE 316 不锈钢。需要额外的密封以防止盐水进入旋转接头 - 例如,多个带有油脂分离器的向外 U 形杯。如果盐水进入系统,对液压系统其他部件的损害可能比旋转接头本身更大。
如何最大限度地减少损坏
最大限度地减少外部污染造成的损坏需要将碎屑远离敏感区域。内部污染只能在制造和装配过程中解决。一家 OEM 发现歧管加工过程中的碎屑卡在液压系统的阀门和铸件中。正如 OEM 所解释的那样,“如果系统在保修期内出现故障,液压系统中的污染会给我们带来保修成本,并且污染不是在现场引入的。”
液压密封件的目标是防止碎屑进入并防止加压油进入。当密封件与配合面没有干净、一致的接触时,碎屑就会进入,油就会漏出。必须将碎屑远离旋转接头,以保持密封接触区域干净光滑。在旋转接头内,向外的排除密封件将碎屑从密封件等敏感区域转移开。UEA 使用大型 O 形环和 V 形环密封件作为防止碎屑进入的额外屏障。
温度造成的损坏
温度本身就带来了一系列挑战。弹性密封件具有有效工作的温度范围,但高于或低于此范围的操作都会降低密封件的性能。这可能会导致从小泄漏到密封失效等各种问题。
高的油温(高于 230°F)会开始损坏许多不同类型的密封件。用作 U 型杯和盖密封件的增能器的弹性体将开始变硬并变形,从而降低增能器的弹性。一旦增能器变形,其密封效果就会降低。当增能器暴露于低温或侧向载荷时,就会更明显地发现增能器已经过热,这两种情况都不是密封的最佳环境。
极冷(−40°F)也会影响密封件的性能。与过热不同,低温通常不会对密封件造成持久损坏。在低温下,密封件通常会变硬变硬,容易使油泄漏。随着油温升高,旋转接头的密封效果会更好。较软的密封件在低温下往往表现更好;然而,较软的密封件在高温和高压下会更难发挥作用。这是两个之间的权衡。