Причины и способы устранения утечек в гидравлической системе пресс‑формовочной машины

1. Обзор
Утечка — распространённое явление отказов в машинах для литья под давлением, которое в основном обусловлено разностью давлений и зазорами между узлами при работе гидравлических компонентов и движении жидкости по трубопроводам. Кроме того, неблагоприятные условия эксплуатации также оказывают определённое влияние на герметичность оборудования. При возникновении утечки в гидросистеме давление в системе не может быть установлено; утечка гидравлического масла приводит к загрязнению окружающей среды, снижает производительность и даже чревата необратимыми серьёзными последствиями. Далее мы кратко рассмотрим причины и меры по устранению утечек в гидравлической системе машины для литья под давлением.
2. Классификация утечек
В гидравлической системе термопластавтомата выделяют два основных вида утечек: утечки в стационарных уплотнениях и утечки в подвижных уплотнениях. Утечки в стационарных уплотнениях в основном связаны с соединениями между дном цилиндра и различными трубопроводными фитингами, тогда как утечки в подвижных уплотнениях включают, прежде всего, шток поршня гидроцилиндра, шток клапана многоходового распределителя и другие элементы. С точки зрения характера утечки масла её также можно разделить на внешнюю и внутреннюю. Внешняя утечка — это утечка гидравлического масла из системы в окружающую среду, тогда как внутренняя утечка — это перетекание гидравлического масла с высоконапорной стороны на низконапорную вследствие разности давлений между этими сторонами и выхода из строя уплотнительных элементов.
3. Факторы, влияющие на утечку
(1) Конструктивные факторы
(1) Выбор уплотнений
Надёжность гидравлической системы в значительной степени зависит от конструкции уплотнений и выбора уплотняющих компонентов. Нерациональный подбор уплотнительных конструкций при проектировании, нестандартизированный выбор уплотняющих деталей, а также игнорирование таких факторов, как тип совместимости материалов, условия нагрузки, предельное давление, рабочая скорость и изменения температуры окружающей среды, влияющие на свойства гидравлического масла и уплотнительных материалов, непосредственно или косвенно приводят к различным степеням утечек в гидравлической системе. Кроме того, ввиду наличия пыли и посторонних примесей в рабочей среде термопластоавтомата при проектировании следует выбирать соответствующие пылезащитные уплотнения, чтобы предотвратить попадание пыли и других загрязняющих веществ в систему, что может повредить уплотнения, загрязнить масло и вызвать утечки.
(2) Другие конструктивные причины
В конструкции недостаточно полно учтены геометрическая точность и шероховатость движущихся поверхностей, а также отсутствует проверка прочности соединительных узлов, что может привести к утечкам в процессе эксплуатации оборудования.
(2) Факторы производства и сборки
(1) Производственные факторы
Все гидравлические и уплотнительные компоненты подвергаются строгим требованиям по допускам размеров, обработке поверхностей, степени шероховатости и допускам расположения. Если в процессе производства допуски превышены — например, радиус поршня цилиндра, глубина или ширина уплотнительной канавки, размер отверстия для установки уплотнительного кольца — либо возникают дефекты механической обработки, такие как овальность, заусенцы, впадины, отслаивание хромового покрытия и т. п., — уплотнительные детали деформируются, царапаются, подвергаются смятию или чрезмерному прижатию, что приводит к потере их уплотнительных свойств. Это может стать причиной возникновения внутренних утечек уже на этапе изготовления деталей, которые проявятся либо после сборки, либо в ходе эксплуатации.
(2) Коэффициент сборки
Избегайте грубого обращения при сборке гидравлических компонентов. Применение чрезмерных усилий может привести к деформации деталей, особенно при использовании медных стержней для ударов по цилиндрам, уплотнительным фланцам и т. п.; перед сборкой детали следует тщательно проверить. При сборке детали необходимо опустить в небольшое количество гидравлического масла и аккуратно впрессовать. Для очистки следует использовать дизельное топливо, особенно для резиновых деталей — уплотнительных колец, пылезащитных колец и уплотнительных O‑образных колец. Если применять бензин, детали легко подвергаются старению, теряют первоначальную эластичность и утрачивают свои уплотнительные свойства.
(3) Загрязнение маслом и повреждение компонентов
(1) Загрязнение воздуха
При атмосферном давлении в гидравлическом масле может растворяться около 10% воздуха. При высоком давлении в гидросистеме в масле растворяется ещё больше воздуха или газа. Воздух образует пузырьки в масле. Если во время работы давление в гидравлической системе быстро меняется — от высокого к низкому, — это приводит к тому, что пузырьки нагреваются на стороне высокого давления и разрушаются на стороне низкого давления. Если поверхность детали гидросистемы покрыта раковинами и повреждена, гидравлическое масло с большой скоростью поступает на её поверхность, ускоряя износ и вызывая утечку.
(2) Частицное загрязнение
В качестве основного исполнительного элемента гидравлической системы некоторых термопластавтоматов гидроцилиндр подвергается воздействию окружающей среды вследствие положения штока поршня в ходе рабочего процесса.