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【修机】液压缸性能检测方法及检测结果分析
添加时间:2017-10-31
1.检测方法
(1)检测准备
液压缸应在液压试验台上进行检测。检测前应在液压缸无杆腔、有杆腔的油口各安装1个油压表。若液压缸没有设置测压接口,可先在其油口上连接三通管接头,再在三通管接头上安装油压表。若采用万用油压表检测液压缸,检测前应在其油口处连接传感器,并通过电缆将传感器与万用油压表连接。检测前要操纵液压缸伸缩几次,以确认液压缸内无残存空气。工程机械常用液压缸活塞左、右两端均设有缓冲装置,活塞杆伸缩时应到达缸筒两端顶部,以排净缓冲装置内的油液。
(2)无负载检测
检测液压缸分为无负载检测和有负载检测2 种。无负载检测前,先将液压试验台液压泵出口旁通的溢流阀调整到全开状态,液压泵排出的油液全部通过溢流阀溢流,油压表指针为0MPa,因此这种检测称无负载检测。此后逐渐上调溢流阀溢流压力,每次上0.1MPa,直到液压泵输出的油液能够推动液压缸活塞杆平稳移动,无爬行现象为止。此压力即为液压缸最低“启动压力”。以缸筒内径为100mm 的液压缸为例,液压缸“启动压力”应为0.7 ~ 1.4MPa。随着缸径的加大,摩擦系数通常以线性关系增加,“启动压力”也线性加大。无负载检测可以反映液压缸各零件制造精度,检测活塞杆伸缩平稳性,以及密封件、支撑环、缸筒、活塞杆之间的摩擦力。
(3)有负载检测
有负载检测前,除在液压缸有杆腔、无杆腔的油口安装油压表或传感器外,还要各安装1个高压球阀,用于封闭液压缸有杆腔和无杆腔。高压球阀封闭后,油压表或传感器应能够检测液压缸有杆腔、无杆腔内部压力。液压泵向液压缸输入高压油后,将高压球阀关闭,使液压缸内部形成高压负荷,因此这种检测称有负载检测,有负载检测也称为保压检测。有负载检测时,使液压缸活塞杆伸出到全程的一半处,先关闭有杆腔高压球阀,再向无杆腔加载。当有杆腔压力达到40.0MPa 时,关闭无杆腔高压球阀保压30min。如果油压表或传感器显示压力下降值在10% 以内,可判定该液压缸密封性合格。有负载检测可检测出液压缸密封件的密封和耐压性能。
2.检测结果分析
(1)密封性能和摩擦阻力
液压缸活塞与缸筒、缸头与活塞杆处均设有密封件,通过检测液压缸无负载压力,可以间接反映密封件的摩擦系数。当检测出无负载伸缩时的压力小于0.7MPa 时,说明密封件与缸筒间或活塞杆压紧力过小,或缸筒、缸头内径过大。如果液压缸长期在高压状态工作时,可造成密封件损坏。如果测得液压缸无负载伸缩时的压力大于1.4MPa(活塞直径小于160mm 采用此压力值判定),说明液压缸密封件与缸筒或缸头的压缩量过大,不仅可造成摩擦阻力过大、液压系统工作的能量损失过大,还可造成密封件磨损过快。
(2)缸筒内径平整度
如果液压缸活塞杆无负载伸缩时,油压表指针有节奏的波动,说明缸筒内径在长度方向呈波浪形,其原因可能是镗削、珩磨缸筒内径时,由于装夹挤压造成加工误差。用万用油压表测得的缸筒内径呈波浪形的压力曲线。
(3)缸筒呈鼓形
如果液压缸活塞杆无负载伸缩时,在整个行程中油压表指示的压力从高到低、再升高,说明液压缸可能因超载造成缸筒内径挤压成腰鼓形。用万用油压表测得鼓型缸筒内径的压力曲线如图2 所示。
(4)缸筒呈锥形
如果液压缸活塞杆无负载伸缩时,油压表指示的压力从高到低或从低到高,说明缸筒内径一头大、一头小呈锥形,缸筒内径呈锥形与缸筒的加工质量或磨损有关。用万用油压表测得锥形缸筒内径的压力曲线。
(5)缸筒拉伤
如果液压缸活塞杆无负载伸缩时,整个行程中油压表指示的压力很高,活塞杆伸缩速度很慢,且伸缩为均速,说明缸筒内壁拉伤。其原因是活塞上的摩擦环严重磨损,或液压系统内有杂质。
(6)缸头密封圈翻唇
如果液压缸活塞杆无负载伸缩时,活塞杆伸缩出现喘行,即活塞杆间断移动,同时拌有异响,油压表指针显示的压力忽高忽低,反复跳动,说明液压缸唇形密封圈翻唇,即密封圈唇部挤入活塞与缸筒的缝隙中,造成摩擦阻力过大,或密封圈在缸筒内移动时间断性泄漏。用万用油压表测得液压缸密封圈翻唇的压力曲线。
(7)检查成组液压缸动作一致性
如果是批量制造或维修出多个液压缸,用最低“启动压力”检测方法,能够检查出液压缸制造及维修质量的优劣。某些工程机械需要多个液压缸同步动作,修复后如果用该方法进行检查,可测出液压缸活塞杆伸缩的一致性。如某盾构机采用16 只推进缸对盾头进行推进。这些推进缸制造完成后,可将其并联在一起进行无负载检测。检测时,向这16 只液压缸同时输入压力油,当油压调节到2.8MPa 时,只有1 个液压缸活塞杆向外伸出;当油压调节到3.4MPa 时,有6 个液压缸活塞杆向外伸出;当油压调节到4.0MPa 时,有15 个液压缸活塞杆向外伸出;当油压达到8.4MPa 时,最后1 只液压缸活塞杆才伸出。检测结果说明,最后伸出的那只液压缸活塞杆伸缩阻力过大,应当进行拆检及维修。■

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