Наиболее распространенным сбоем в гидравлических цилиндрах является утечка гидравлической жидкости, на которую приходится 40-60% всех простоев, связанных с цилиндрами, в промышленных и мобильных применениях. Этот сбой связан в основном с изношенными или поврежденными уплотнениями, смещением или деградацией поверхности и напрямую влияет на эффективность системы, расход жидкости и соблюдение экологических требований. Ниже приводится структурированная разбивка этого режима отказа ядра, его основных причин, связанных с ним вторичных сбоев и стратегий предотвращения промышленного уровня.  

 

 

1. Основной отказ: гидравлическая утечка жидкости  

Гидравлическая утечка происходит, когда жидкость выходит из герметичных камер (конец крышки, конец стержня) цилиндр, нарушая удержание давления и выходную силу. Он классифицируется по местоположению и основной причине, причем наиболее распространенными являются проблемы, связанные с уплотнением.  

 

1,1 Основные места и причины утечки  

| Расположение утечки | Основные коренные причины |  

|-------------------------|-------------------------------------------------------------------------------------|  

| Конец стержня (динамическое уплотнение) | - Уплотнения стержня изношены (полиуретан / PTFE) из-за чрезмерного трения или загрязнения. < br > - Поцарапанная / поврежденная поверхность штока поршня (из-за обломков или смещения), нарушающая контакт уплотнения. < br > - Неправильная установка уплотнения (скрученные уплотнительные кольца, неправильная глубина паза). |  

| Конец заглушки (статическое уплотнение) | - Изношенные статические уплотнения (уплотнительные кольца, резервные кольца) из-за термического старения (≥ 80 ° C) или химической несовместимости с гидравлической жидкостью. < br > - Свободные болты фланца / конца заглушки (уменьшающие сжатие уплотнения). < br > - Проржавевшие канавки уплотнения (создающие зазоры между уплотнением и цилиндром). |  

| Интерфейс бочка-поршень | - Поршневые уплотнения изношены из-за чрезмерного бокового движения поршня (вызванного смещением). < br > - Наружный ствол (из-за усталости давления) разрывает кольцевой контакт уплотнения. |  

 

1,2 Воздействие утечки  

- Потеря эффективности: скорость утечки 10% может снизить давление в системе на 15-20%, выходное усилие режущего цилиндра и замедлить скорость хода (например, цилиндр диаметром 100 мм может потерять 7-10 кН усилия растяжения).  

- Отходы жидкости: Небольшая утечка конца стержня (0,1 л / ч) может ежегодно выбрасывать 876 л гидравлической жидкости, что увеличивает эксплуатационные расходы.  

- Риски для окружающей среды и безопасности: утечка жидкости загрязняет рабочие места (например, разливы нефти на производственных цехах или строительных площадках) и нарушает нормативные стандарты (например, ограничения разливов EPA в США).  

 

 

2. Вторичные общие отказы (связанные с утечкой или плохим обслуживанием)  

Хотя утечка является наиболее частой проблемой, другие сбои часто возникают из-за ее первопричин (например, загрязнения, смещения) или пренебрежения техническим обслуживанием.  

 

2,1 Износ и повреждение поршневой штанги  

Эта неисправность возникает в 25-30% проблем с цилиндрами и непосредственно способствует утечке конца стержня:  

- Коренные причины:  

  1. Загрязнение: пыль, металлические частицы или песок в гидравлической жидкости царапают хромированную поверхность стержня (твердость ≥ 50 HRC), нарушая плотный контакт уплотнения.  

  2. Несоосность: радиальные нагрузки (от смещенного центра монтажа) заставляют стержень тереться о направляющую втулку стержня, изнашивая поверхность и втулку стержня.  

  3. Коррозия: воздействие влаги, соли или химических веществ (например, в морских или сельскохозяйственных применениях) разрушает хромирование, создавая точечную коррозию, улавливающую мусор.  

- Воздействие: изношенные стержни ускоряют разрушение уплотнения, что приводит к более серьезной утечке и возможному изгибу стержня под нагрузкой.  

 

2,2 Гидравлическое загрязнение жидкостью  

Загрязнение (твердые частицы, вода, воздух) является "множителем первопричин" - оно вызывает 30-40% всех отказов цилиндров (включая утечку и износ стержней):  

- Твердые частицы (≥ 10 мкм): забитые канавки уплотнения, царапающиеся поверхности ствола / поршня и стирающиеся движущиеся части (например, металлическая частица 20 мкм может повредить отточенную поверхность ствола, нарушая целостность поршневого уплотнения).  

- Вода (≥ 0,1% по объему): Разлагает гидравлические присадки к жидкости, вызывает коррозию стальных компонентов и смягчает полиуретановые уплотнения (сокращая срок их службы на 50%).  

- Воздух: создает "аэрацию", приводящую к неустойчивому движению поршня (например, рывкообразное растяжение / втягивание) и кавитации (пузырьки разрушаются на поверхности поршня, вызывая микроточечные образования).  

 

 

3. Отказ в специализированных цилиндрах: Прокат и сварная конструкция  

Прокат и сварные цилиндры (используемые для крупнопроходного применения, например, с ИД ≥ 200 мм) имеют уникальные режимы разрушения, связанные с их конструкцией:  

- Слабые сварные соединения: плохое проникновение сварного шва (распространенное в низкокачественном производстве) создает концентрации напряжений на сварном шве крышки на конце ствола. Повторяющиеся циклы давления (удлинение / втягивание) вызывают трещины в сварном шве, что приводит к катастрофической утечке.  

- Деформация ствола: тонкостенные прокатные стволы (толщина ≤ 10 мм) могут деформироваться под высоким давлением (≥ 30 МПа), становясь некруглыми. Это нарушает контакт поршневого уплотнения и вызывает неравномерный износ.  

- Основная причина: Неадекватная термическая обработка после сварки (для снятия напряжения) или использование низкокачественной конструкционной стали (например, Q235 вместо ST52) снижает прочность сварного шва и ствола.  

 

 

4. Стратегии профилактики промышленного уровня  

Предотвращение отказов цилиндров, особенно утечек, требует упреждающего, согласованного со стандартами подхода:  

 

4,1 Обслуживание уплотнений и компонентов  

- Замена уплотнения: Следуйте интервалам OEM (обычно 2000-3000 рабочих часов) для замены динамических уплотнений (шток / поршень) и статических уплотнений. Используйте уплотнения, совместимые с гидравлической жидкостью (например, Viton® для высоких температур, PTFE для химической стойкости).  

- Осмотр поверхности: ежемесячно проверяйте шток поршня на наличие царапин / точечных покрытий с помощью тестера шероховатости поверхности (допускается Ra ≤ 0,8 мкм). Отремонтируйте незначительные повреждения с помощью хромирования; замените штоки глубокими царапинами (> 0,1 мм).  

 

4,2 Контроль загрязнения  

- Фильтрация жидкости: Используйте высокоэффективные фильтры (абсолютное давление 10 мкм) в гидравлическом контуре и заменяйте их каждые 500 часов. Ежеквартально проверяйте чистоту жидкости в соответствии с ISO 4406 (цель: ≤18/15/12 для промышленных систем).  

- Удаление воды: Установите на резервуар осушитель для предотвращения попадания влаги. Ежемесячно сливайте воду со дна резервуара (если содержание воды превышает 0,1%).  

 

4,3 Установка и выравнивание  

- Точность монтажа: для цилиндров, установленных на переднем фланце или цапфе, обеспечьте соосность между цилиндром и нагрузкой (≤ 0,1 мм / м биение) с помощью инструмента лазерного выравнивания. Несоосность, превышающая 0,2 мм / м, увеличивает износ штанги на 3 раза.  

- Управление крутящим моментом: Затяните торцевые болты крышки / фланца до заданного OEM крутящего момента (например, 25 Н · м для болтов M12) с помощью динамометрического ключа - чрезмерное затягивание искажает уплотнительные пазы; недостаточное затягивание вызывает статические утечки.  

 

4,4 Регулярные проверки  

- Визуальные проверки: еженедельно проверяйте наличие утечек, коррозии стержней или масляных пятен. Используйте тест на УФ-краситель (добавьте краситель в гидравлическую жидкость, сканируйте с помощью УФ-излучения) для обнаружения скрытых утечек.  

- Испытание давлением: ежегодно проверяйте баллон на 110% от его номинального давления (согласно ISO 10099) для выявления слабых сварных швов или разрушения уплотнения до выхода из строя.