快速油缸概述

快速油缸概述

目前，大多数企业生产的油压机都较好地解决了工作吨位大还有重量轻、能耗低的问题，但在保证动作可靠前提下提高效率方面大都不尽人意。本文对油缸结构和参数选择与提高油压机效率、可靠性的关系方面进行了分析，提出了解决方法。并在实际应用中达到了较好的效果。

1 上移式油压机的油缸及其系统简介

在选定液压系统其它元件的情况下，油压机的工作效率取决于油缸的快进、压制、回程三个过程中的功率利用情况。采取上移式、子母缸的结构为各厂家所共识，已较好地解决了油缸的快进、压制过程的高效工作问题，但在解决回程速度问题上，各厂家方法不同，效果都不理想。这种油缸的结构及液压系统原理图见图1，图1(a)为定量泵系统，只适用于无保压要求的工况，图1(b)为限压式变量泵系统，不论有无保压要求的工况都适用，效率高。

(a)

(b)

图1

主要特点:

内部采用缸中缸的结构，外型尺寸小，输出速度快。

标准工作压力21Mpa，最大至32Mpa。

零内泄

应用领域:

机床

采矿机械

压弯机械

集装箱起重

铸造

农业机械

垃圾车

液压油缸是液压系统中将液压能转换为机械能的执行元件。其故障可基本归纳为液压油缸误动作、无力推动负载以及活塞滑移或爬行等。由于液压缸出现故障而导致设备停机的现象屡见不鲜，因此，应重视液压油缸的故障诊断与使用维护工作。

故障诊断及处理

1、误动作或动作失灵

原因和处理方法有以下几种：

(1)阀芯卡住或阀孔堵塞。当流量阀或方向阀阀芯卡住或阀孔堵塞时，液压缸易发生误动作或动作失灵。此时应检查油液的污染情况；检查脏物或胶质沉淀物是否卡住阀芯或堵塞阀孔；检查阀体的磨损情况，清洗、更换系统过滤器，清洗油箱，更换液压介质。

(2)活塞杆与缸筒卡住或液压缸堵塞。此时无论如何操纵，液压缸都不动作或动作甚微。这时应检查活塞及活塞杆密封是否太紧，是否进入脏物及胶质沉淀物：活塞杆与缸筒的轴心线是否对中，易损件和密封件是否失效，所带负荷是否太大。

(3)液压系统控制压力太低。控制管路中节流阻力可能过大，流量阀调节不当，控制压力不合适，压力源受到干扰。此时应检查控制压力源，保证压力调节到系统的规定值。

(4)液压系统中进入空气。主要是因为系统中有泄漏发生。此时应检查液压油箱的液位，液压泵吸油侧的密封件和管接头，吸油粗滤器是否太脏。若如此，应补充液压油，处理密封及管接头，清洗或更换粗滤芯。

(5)液压缸初始动作缓慢。在温度较低的情况下，液压油黏度大，流动性差，导致液压缸动作缓慢。改善方法是，更换黏温性能较好的液压油，在低温下可借助加热器或用机器自身加热以提升启动时的油温，系统正常工作油温应保持在40℃左右。

2、工作时不能驱动负载，活塞杆停位不准、推力不足、速度下降、工作不稳定

其原因是：

(1)液压缸内部泄漏。液压缸内部泄漏包括液压缸体密封、活塞杆与密封盖密封及活塞密封均磨损过量等引起的泄漏。

活塞杆与密封盖密封泄漏的原因是，密封件折皱、挤压、撕裂、磨损、老化、变质、变形等，此时应更换新的密封件。

活塞密封过量磨损的主要原因是速度控制阀调节不当，造成过高的背压以及密封件安装不当或液压油污染。其次是装配时有异物进入及密封材料质量不好。其后果是动作缓慢、无力，严重时还会造成活塞及缸筒的损坏，出现“拉缸”现象。处理方法是调整速度控制阀，对照安装说明应做必要的操作和改进。

(2)液压回路泄漏。包括阀及液压管路的泄漏。检修方法是通过操纵换向阀检查并消除液压连接管路的泄漏。

(3)液压油经溢流阀旁通回油箱。若溢流阀进入脏物卡住阀芯，使溢流阀常开，液压油会经溢流阀旁通直接流回油箱，导致液压缸没油进入。若负载过大，溢流阀的调节压力虽已达到最大额定值，但液压缸仍得不到连续动作所需的推力而不动作。若调节压力较低，则因压力不足达不到仍载所需的椎力，表现为推力不够。此时应检查并调整溢流阀。

3、液压缸活塞滑移或爬行将使液压缸工作不稳定

主要原因如下：

(1)液压缸内部涩滞。液压缸内部零件装配不当、零件变形、磨损或形位公差超限，动作阻力过大，使液压缸活塞速度随着行程位置的不同而变化，出现滑移或爬行。原因大多是由于零件装配质量差，表面有伤痕或烧结产生的铁屑，使阻力增大，速度下降。例如：活塞与活塞杆不同心或活塞杆弯曲，液压缸或活塞杆对导轨安装位置偏移，密封环装得过紧或过松等。解决方法是重新修理或调整，更换损伤的零件及清除铁屑。

(2)润滑不良或液压缸孔径加工超差。因为活塞与缸筒、导轨与活塞杆等均有相对运动，如果润滑不良或液压缸孔径超差，就会加剧磨损，使缸筒中心线直线性降低。这样，活塞在液压缸内工作时，摩擦阻力会时大时小，产生滑移或爬行。排除办法是先修磨液压缸，再按配合要求配制活塞，修磨活塞杆，配置导向套。

(3)液压泵或液压缸进入空气。空气压缩或膨胀会造成活塞滑移或爬行。排除措施是检查液压泵，设置专门的排气装置，快速操作全行程往返数次排气。

(4)密封件质量与滑移或爬行有直接关系。O形密封圈在低压下使用时，与U形密封圈比较，由于面压较高、动静摩擦阻力之差较大，容易产生滑移或爬行；U型密封圈的面压随着压力的提高而增大，虽然密封效果也相应提高，但动静摩擦阻力之差也变大，内压增加，影响橡胶弹性，由于唇缘的接触阻力增大，密封圈将会倾翻及唇缘伸长，也容易引起滑移或爬行，为防止其倾翻可采用支承环保持其稳定。

4、液压缸缸体内孔表面划伤

不良后果及快速修复方法：

(1) 划伤沟槽挤出的材料屑沫会嵌入密封件，运行时在损坏密封件工作部位的同时，可能造成新的划伤区域痕路。

(2)恶化缸筒内壁的表面粗糙度，增大摩擦力，易产生爬行现象。

(3)加重液压缸的内泄漏，使液压缸工作效率降低。