密封件技術：密封件損壞對液壓設備影響

機械加工行業中，液壓傳動應用非常廣泛，如各類半自動液壓傳動車床等。這些機床在使用過程中，經常出現諸如沖擊、爬行等故障，診斷維修時，往往在液壓控制元件(如各類泵、閥)上找不到故障原因，致使維修工作陷入困境。而最終此類故障還是常在執行元件上找到原因，即油缸活塞密封元件嚴重磨損所致。該類現象尤以“O”型密封圈見多。

 實例1：某一CB3463-1程控六角轉塔半自動車床，在使用過程中，出現了轉塔刀架進給速度無法調整的故障現象，截止閥2關閉后仍有爬行、前沖，并且一直到油缸底部才能停止，機床無法正常使用。

    檢測與維修：檢查所有液壓控制元件，尤其是調速元件均沒發現任何問題。更換了部分調速閥，故障仍未消除。后經過拆檢油缸發現活塞“O”型密封圈嚴重磨損，使油缸兩腔液壓油互竄所致。分析其原因，由于“O”型密封圈磨損后，油缸有桿腔與無桿腔間隙增大互通，當關閉調速閥3或截止閥2時，就等于切斷了油缸有桿腔的回油路。從理論上講，壓力油進入油缸無桿腔時，在活塞上形成一個推力F無，使活塞產生向有桿腔移動的趨勢，因為油缸有桿腔回油關斷，腔內油液迅速形成背壓，使活塞兩端受力平衡而靜止不動，此時F有=F無，而無腔油液壓力因活塞受力面積不同而不同，即P有>P無。在實踐中，因油缸兩腔形成間隙互通，油缸腔內壓力油有從高壓區向低壓區流動的趨勢，流動一產生，腔內壓力P有降低，P無升高，作用在活塞兩端的推力F無>F有，活塞失去平衡向有桿腔移動尋覓新的平衡點。如此往復，活塞一直移動到有外力阻擋才能停止。上述現象的產生給機床的維修工作帶來了很大影響，更換油缸活塞“O”型密封圈后，機床故障消除，運行恢復正常。

    實例2：某一CE7120液壓仿形車床，在工作中出現仿形刀架引刀下行轉縱向進給切削時沖刀，致使打刀、廢活現象頻發，機床無法正常工作。

    檢測與維修：檢查各液壓控制元件均無故障，維修工作一時進入盲區。拆檢刀架縱向油缸，發現活塞油封“O”型密封圈外圓已經磨平，同時發現活塞外圓尺寸不合要求(屬機床制造原因)，直徑方向小于標準尺寸0.8mm，活塞和油缸體間隙很大，導致縱向油缸兩腔互通竄油。維修時，更換了合格的活塞以及“O”型密封圈后機床沖刀故障排除。分析其原因是在仿形刀架引刀下行到位的瞬間，刀架整體受一個沖力F’，該力分解后有一個水平推力F’1作用于縱向油缸活塞桿上，與此同時，電磁閥34E1-25B工作，縱向油缸有桿腔接通壓力油，無桿腔接通調速閥回油路，活塞有桿腔受力F由兩部分完成，一為F’1，另一為F1=A1P1，其中A1為無桿腔的受力面積，那么F=F’1+F1。正常情況下，活塞在力F的作用下開始向無桿腔移動，由于液壓油的不可壓縮性，無桿腔內液壓油壓力急驟升高給活塞形成背壓，活塞受力平衡按調速閥調定速度平穩走刀。該瞬間因有%F’1的作用，縱向油缸腔內壓力P2就會大于P1。實際中，油缸兩腔因間隙竄通，在P2>P1的瞬間，液壓油有從高壓區無桿腔向低壓區有桿腔流動的趨勢，流動一旦產生，P2降低，P1升高，F1增大，活塞受力失去平衡，活塞帶動刀架快速向無桿腔方向移動。而瞬間過后，因仿形刀架下行結束，作用在縱向油缸活塞上的水平推力F’1自行消失，活塞快速移動結束，刀架走刀趨于平穩，沖刀現象結束。

    以上兩例故障的排除方法已在多次實踐中得到了驗證，維修工作取得良好效果。