液压系统泄漏原因及解决方法

液压系统泄漏原因及解决方法液压系统中,泄漏影响产品的质量,是必须要考虑的问题。例如液压缸,严重的泄漏不仅会使设备周围的环境受到污染,还会导致液压缸

工作腔的压力降低,使液压缸无法正常工作。采取比较先进的方法,

有效地防止泄漏，使液压系统实现“零泄漏”是液压行业多年来始

终追求的目标。另外,准确地分析液压系统泄漏产生的最初原因,可

以帮助我们及时排除液压系统的泄漏故障。作为机械专业的学生，

我们通过对《液压与气压传动》课程的学习以及查阅相关资料，结合自己专业实习、工程训练和日常生活中的所见和所想，就常见泄漏

故障问题，分析了液压传动的泄漏形式及原因，提出控制泄漏的措施。

相对于机械传动,液压传动是一门新的技术，起源于1654年帕斯卡

提出的静压传动原理。它是以液体为工作介质，通过能量转换装置

来进行能量传递的一种传动形式。液压传动具有如下优点:①工作液

体可以用管道输送到任何位置;②执行元件的布置不受方位限制,借

助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构;③液压传动能将原动机

的旋转运动变为直线运动;④可以方便地实现无级调速;⑤载荷控制、速度控制以及方向控制容易实现,也容易进行集中控制、摇控和自动

控制;⑥液压传动平稳无振动;⑦具有良好的润滑条件可提高液压元

件工作的可靠性和使用寿命;⑧液压元件有利于实现标准化、系列化

和通用化。因此，液压传动在国民经济各部门中得到了广泛的应用。

但液压传动也存在着一些缺点：①存在液体流动的阻力损失、油液的泄漏以及机械摩擦,故效率较低;②对控制工作温度要求较高;③由于工作液体的泄漏和可压缩性,液压系统的刚性较差使液压系统无法保证严格的传动比;④对工作液体的使用维护要求十分严格;⑤液压元件成本较高;⑥液压系统的故障判断和处理较难,要求工作人员技术水平和专业知识较高。其中工作液体的泄漏一直是不可避免的问题，其解决方法也是各行各业研究的重点之一。

泄漏形式

泄漏按流向可分为内泄漏和外泄漏。外泄漏主要是指液压油从系统泄漏到环境中，产生在液压系统的液压管路、液压阀、液压缸和液压泵(液压马达)的外部;内泄漏是指由于高低压侧的压力差的存在以及密封件失效等原因，使液压油在系统内部由高压侧流向低压侧，如液压传动中油液从高压腔向低压腔的泄漏;从换向阀内压力通道向回油通道的泄漏等。泄漏的主要形式有缝隙泄漏、多孔隙泄漏、粘附泄漏和动力泄漏等。

1.缝隙泄漏

工程机械液压系统的缝隙泄漏主要有两种,固定密封处(静接合面)泄漏和运动密封处(动结合面)泄漏。固定密封处泄漏的部位主要包括

液压缸缸盖与缸筒的接合处等;运动密封处主要包括液压缸活塞与缸筒内壁、活塞杆与缸盖导向套之间。缝隙泄漏量的大小与压力差、间隙等因素有关。

2.多孔隙泄漏

液压元件中的各种盖板，由于表面粗糙度的影响，两表面之间不可能完全接触，在两表面不接触的微观凹陷处，形成许多截面形状多样、大小不等的空隙，空隙的截面尺寸与表面粗糙度有关。多空隙泄漏，液体需流经弯曲的众多空隙，在做密封性能试验时，需经一定的保压时间，泄漏才能显露出来。

3.粘附泄漏

粘性液体与固体臂之间有一定的粘附作用，二者接触后，在固体表面上粘附上薄薄的一层液体，若固体表面上的膜较厚时，油膜会因相互运动而被密封圈刮落产生粘附泄漏。防止粘附泄漏的基本办法是控制液体粘附层的厚度。

4.动力泄漏

在旋转轴的密封表面上，若留有螺旋加工的痕迹，当轴转动时，液体在转轴回转力的作用下沿螺旋痕迹的凹槽流动。若螺旋痕迹的方向与轴的转动方向一致时，由于螺旋痕迹的“泵油”作用，就会产生动力泄漏。动力泄漏的特点是轴的转速越高，泄漏量越大。防止动力泄漏，应避免在转轴的密封表面和密封圈的唇边上存在"泵油"

作用的加工痕迹或利用动力泄漏的原理，利用螺旋痕迹的泵油作用，将泄漏油泵回，阻止泄漏。

泄漏的原因

液压系统产生泄漏的原因多而复杂，本文主要从密封件泄漏、工作

油液污染、元件制造装配精度超差、油液温升发热以及液压系统压

力冲击等方面归纳分析。

(1)密封件方面：在液压缸中,一提及泄漏就会首先考虑到密封件,因

为密封件是液压缸中最主要的防止泄漏的元件。它主要有YX型密封圈、组合密封圈、U型密封圈、V型密封圈、O形圈、格来圈、斯特

封等。其中YX型密封圈、组合密封圈、U型密封圈主要靠在压力油

的压力作用下产生张力,使内、外唇边张开来实现密封的,对内、外

唇边线性质量要求很高;V型密封圈、O形圈、格来圈、斯特封主要

靠压缩量来密封。密封件的物化性能等方面的质量直接影响液压缸

产品的质量。密封件泄漏的原因主要有以下几方面：①密封件质量

有问题。密封件材质为劣质，且制造工艺和精度都达不到要求，以

及模具和修边均有缺陷等。②密封件选用不合理。选用的密封件不

能满足工作压力、工作速度和温度等方面的要求，或者密封件的类

型选用不当。③密封件的安装沟槽设计不当，安装间隙与压缩量选

择不合理;配偶件的加工精度和表面粗糙度未达到要求;安装时未加

保护而损伤唇口或使外界杂物混入;贮存时温度、湿度不当，受氧和

臭氧的侵蚀变质等。④液体中的气泡经过密封唇边时，气泡被压缩

为原来尺寸的几分之一。这种气泡到达密封件的非压力侧时，便迅

速释放出能量，使密封唇边损坏。另一方面，当含有一定比例的油

蒸汽的气泡，因受压达到足够高的温度时，就会自燃，以致烧坏或

熔化支承环，甚至会发生密封件的局部烧坏和碳化。

(2)油液污染：包括气体污染、颗粒污染、水污染等。①气体污染：

在大气压下，液压油中可溶解10%左右的空气，在液压系统的高压下，在油液中会溶解更多的空气或气体。空气在油液中形成气泡，如果

液压支架在工作过程中在极短的时间内，压力在高低压之间迅速变

换就会使气泡在高压侧产生高温在低压侧发生爆裂，如果液压系统

的元件表面有凹点和损伤时，液压油就会高速冲向元件表面，加速

表面的磨损，引起泄漏，此种由空穴现象造成的腐蚀作用称为气蚀。

②颗粒污染：由于试验台被颗粒污染,导致泄漏的几率很小,但在实

际中仍然存在。液压缸使用过程中,由于上述原因产生的颗粒,有的

粘附在密封元件上,有的粘附在活动面上,刮伤密封元件的密封面,导

致密封元件失效,使液压缸产生泄漏。这种故障通过除去未去干净的

毛刺,清洗各个元件,再更换密封元件就可排除;比较严重有的会“拉缸”,这种故障的排除就比较麻烦;更严重的可导致缸筒报废。③水

污染：由于工作环境潮湿等因素的影响，可能会使水进入液压系统，水会与液压油反应，形成酸性物质和油泥，降低液压油的润滑性能，加速部件的磨损，水还会造成控制阀的阀杆发生粘结，使控制阀操

纵困难，划伤密封件，造成泄漏。