機械加工行(xíng)業中，液壓傳動應用非常廣泛，如各類半自動液壓傳動車(chē)床等。這些(xiē)機床釜用機械密封在使用過程中，經常出現諸如沖擊、爬行(xíng)等故障，診斷維修時(shí)，往往在液壓控制(zhì)元件(如各類泵、閥)上(shàng)找不到故障原因，緻使維修工作(zuò)陷入困境。
最終此類故障還(hái)是常在執行(xíng)元件上(shàng)找到原因，即油缸活塞密封件嚴重磨損所緻。該類現象尤以“O”形密封圈見多(duō)。
實例1：某一CE7120液壓仿形車(chē)床，在工作(zuò)中出現泵用機械密封仿形刀架引刀下行(xíng)轉縱向進給切削時(shí)沖刀，緻使打刀、廢活現象頻發，機床無法正常工作(zuò)。
檢測與維修：檢查各液壓控制(zhì)元件均無故障，維修工作(zuò)一時(shí)進入盲區(qū)。拆檢刀架縱向油缸，發現活塞油封“O”形密封圈外圓已經磨平，同時(shí)發現活塞外圓尺寸不合要求(屬機床制(zhì)造原因)，直徑方向小(xiǎo)于标準尺寸0.8MM，活塞和(hé)油缸體(tǐ)間(jiān)隙很(hěn)大(dà)，導緻縱向油缸兩腔互通(tōng)竄油。維修時(shí)，更換了合格的活塞以及“O”形密封圈後機床沖刀故障排除。分析其原因是在仿形刀架引刀下行(xíng)到位的瞬間(jiān)，刀架整體(tǐ)受一個(gè)沖力F’，該力分解後有(yǒu)一個(gè)水(shuǐ)平推力F’1作(zuò)用于縱向油缸活塞杆上(shàng)，與此同時(shí)，電(diàn)磁閥34E1-25B工作(zuò)，縱向油缸有(yǒu)杆腔接通(tōng)壓力油，無杆腔接通(tōng)調速閥回油路，活塞有(yǒu)杆腔受力F由兩部分完成，一為(wèi)F’1，另一為(wèi)F1=A1P1，其中A1為(wèi)無杆腔的受力面積，那(nà)麽F=F’1+F1。
正常情況下，活塞在力F的作(zuò)用下開(kāi)始向無杆腔移動，由于液壓油的不可(kě)壓縮性，無杆腔內(nèi)液壓油壓力急驟升高(gāo)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(jiān)因有(yǒu)%F’1的作(zuò)用，縱向油缸腔內(nèi)壓力P2就會(huì)大(dà)于P1。實際中，油缸兩腔因間(jiān)隙竄通(tōng)，在P2》P1的瞬間(jiān)，液壓油有(yǒu)從高(gāo)壓區(qū)無杆腔向低(dī)壓區(qū)有(yǒu)杆腔流動的趨勢，流動一旦産生(shēng)，P2降低(dī)，P1升高(gāo)，F1增大(dà)，活塞受力失去平衡，活塞帶動刀架快速向無杆腔方向移動。而瞬間(jiān)過後，因仿形刀架下行(xíng)結束，作(zuò)用在縱向油缸活塞上(shàng)的水(shuǐ)平推力F’1自行(xíng)消失，活塞快速移動結束，刀架走刀趨于平穩，沖刀現象結束。
實例2：某一CB3463-1程控六角轉塔半自動車(chē)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關閉後仍有(yǒu)爬行(xíng)、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(yǒu)液壓控制(zhì)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。後經過拆檢油缸發現活塞“O”形密封圈嚴重磨損，使油缸兩腔液壓油互竄所緻。分析其原因，由于“O”形密封圈磨損後，油缸有(yǒu)杆腔與無杆腔間(jiān)隙增大(dà)互通(tōng)，當關閉調速閥3或截止閥2時(shí)，就等于切斷了油缸有(yǒu)杆腔的回油路。從理(lǐ)論上(shàng)講，壓力油進入油缸無杆腔時(shí)，在活塞上(shàng)形成一個(gè)推力F無，使活塞産生(shēng)向有(yǒu)杆腔移動的趨勢，因為(wèi)油缸有(yǒu)杆腔回油關斷，腔內(nèi)油液迅速形成背壓，使活塞兩端受力平衡而靜止不動，此時(shí)F有(yǒu)=F無，而無腔油液壓力因活塞受力面積不同而不同，即P有(yǒu)》P無。在實踐中，因油缸兩腔形成間(jiān)隙互通(tōng)，油缸腔內(nèi)壓力油有(yǒu)從高(gāo)壓區(qū)向低(dī)壓區(qū)流動的趨勢，流動一産生(shēng)，腔內(nèi)壓力P有(yǒu)降低(dī)，P無升高(gāo)，作(zuò)用在活塞兩端的推力F無》F有(yǒu)，活塞失去平衡向有(yǒu)杆腔移動尋覓新的平衡點。如此往複，活塞一直移動到有(yǒu)外力阻擋才能停止。上(shàng)述現象的産生(shēng)給機床的維修工作(zuò)帶來(lái)了很(hěn)大(dà)影(yǐng)響，更換油缸活塞“O”形密封圈後，機床故障消除，運行(xíng)恢複正常。
以上(shàng)兩例故障的排除方法已在多(duō)次實踐中得(de)到了驗證，維修工作(zuò)取得(de)良好效果。
作(zuò)者：嘉善永立機械密封件廠
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