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    液壓缸低速爬行的主要原因及解決方法

       一、液壓缸低速爬行的現(xiàn)象液壓缸的活塞桿在油壓的作用下伸出或縮回時,經常出現(xiàn)速度不均勻現(xiàn)象,并有時伴有振動和異響,從而引起整個液壓系統(tǒng)的振動,并帶動主機其它部件振動,在主機調試過程中經常出現(xiàn),有時速度快了,這種現(xiàn)象會減輕。除因液壓系統(tǒng)管路引起這種現(xiàn)象以外,液壓缸自身產生的振動也經常引發(fā)此類現(xiàn)象。

      二、原因分析液壓缸:液壓缸低速爬行的主要原因可從以下方面分析:

      1、液壓缸有桿腔和無桿腔存有氣體而產生的低速爬行,由于氣體混在液壓油中,在壓力的作用下,體積變化,在高壓作用下甚至發(fā)生氣體瞬間爆炸,從而引起液壓缸的速度不穩(wěn)定。

      2、液壓缸設計間隙不當產生的低速爬行,液壓缸內部活塞和缸體、活塞桿和導向套之間的滑動配合間隙太大,引起滑動面的受壓不均勻,造成摩擦力不均勻,引起液壓缸低速爬行;滑動配合間隙若太小,加上零部件制造存在公差,也會引起滑動面的受壓不均勻,造成摩擦力不均勻,引起液壓缸低速爬行。

      3、液壓缸內導向元件摩擦力不均勻產生的低速爬行,液壓缸常用的導向材料有QT500.7、ZQAL9-4、非金屬支撐環(huán)等,特別是非金屬支撐環(huán)尺寸不均勻,一些非金屬支撐環(huán)隨油溫變化尺寸增大或減小,即在油液中尺寸穩(wěn)定性差直接造成配合間隙的變化,很容易造成液壓缸的速度不穩(wěn)定。

      4、密封件材質問題引起的液壓缸低速爬行,液壓缸常用的密封材料有丁晴橡膠、聚胺酯橡膠、聚四氟乙烯等,由于材質硬度、強度、跟隨性問題,直接影響其和滑動表面的摩擦力,另外對于唇口密封,油壓的波動造成密封區(qū)與接觸面的接觸壓力產生變化,從而引起液壓缸速度的變化。

      5、零部件加工精度的影響,液壓缸缸體內壁和活塞桿表面加工精度的高低,對液壓缸的低速穩(wěn)定性影響很大。特別是幾何精度影響更大,其中直線度是關鍵,在加工過程中直線度的保證最難做到,對行程較長的液壓缸來說,液壓缸缸體內壁和活塞桿表面的直線度是影響液壓缸低速穩(wěn)定性的主要因素。

      三、解決辦法

      1、液壓缸有桿腔和無桿腔存有氣體而產生的低速爬行,可通過反復運行液壓缸達到排氣的目的,必要時在管路或液壓缸的兩腔設置排氣裝置,在液壓系統(tǒng)工作時進行排氣。

      2、液壓缸設計間隙不當產生的低速爬行,可正確設計液壓缸內部活塞和缸體、活塞桿和導向套之間的滑動配合間隙,理論上的配合間隙為H9/N或H9/f8,也有H8/f8的;根據(jù)本作者的經驗,液壓缸的缸徑和桿徑由小到大,如都按此來設計配合間隙,對于較大缸徑(≥?200mm)和桿徑(≥?140mm)的配合間隙就顯得間隙過大,實際應過程中,這類液壓缸的低速爬行現(xiàn)象較小缸徑的液壓缸出現(xiàn)的多,國外此類液壓缸滑動面的配合間隙一般設計為0.05mm∽0.15mm,從實際比較的結果來看,液壓缸的低速爬行問題明顯改善。因此對大缸徑的液壓缸建議選用這種方法。

      3、液壓缸內導向元件摩擦力不均勻產生的低速爬行,建議優(yōu)先采用金屬作為導向支撐,如QT500-7、ZQAL9-4等,如采用非金屬支撐環(huán),建議選用在油液中尺寸穩(wěn)定性好的非金屬支撐環(huán),特別是熱膨脹系數(shù)應小,另外對支撐環(huán)的厚度,必須嚴格控制尺寸公差和厚度的均勻性。

      4、對于密封件材質問題引起的液壓缸低速爬行,建議在工況允許的條件下,優(yōu)先采用以聚四氟乙烯作為密封的組合密封圈,如常用的格萊圈、斯特封等等;如選唇口密封,建議材料優(yōu)選丁晴橡膠或類似材料的密封件,其跟隨性較好。

      5、零部件加工精度的影響問題,在液壓缸的制造過程中應嚴格控制缸體內壁和活塞桿表面加工精度,特別是幾何精度,尤其直線度是關鍵,在國內加工工藝中,活塞桿表面的加工基本上是車后磨削,保證直線度問題不大,但對于缸體內壁的加工,其加工方法很多,有鏜削-滾壓、鏜削-珩磨、直接珩磨等,但由于國內材料的基礎水平較國外有差距,管材坯料直線度差,壁厚不均勻、硬度不均勻等因素,往往直接影響缸體內壁加工后的直線度,因此建議采用鏜削-滾壓、鏜削-珩磨工藝,如直接珩磨,則必須首先提高管材坯料的直線度。除上述方法外,液壓缸的缸體壁厚在允許的情況下,安全系數(shù)盡量選大一些,使缸體厚壁增加,特別是高壓工況下使用的油缸,以減小油壓下的缸體變形,變形后的缸體也會引起液壓缸低速爬行。

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