Причины утечек в гидравлической системе термопластавтомата и способы их устранения

Общие сведения

Утечка — одна из наиболее распространённых неисправностей термопластавтоматов. Она обусловлена прежде всего разностью давлений и зазорами между элементами гидросистемы и трубопроводов при движении жидкости. Помимо этого, неблагоприятные условия эксплуатации оказывают негативное воздействие на уплотнительные элементы. Утечка в гидросистеме не позволяет создать рабочее давление; внешние потери масла загрязняют окружающую среду, нарушают производственный процесс и могут повлечь серьёзные последствия. Ниже кратко рассмотрены причины утечек и меры по их устранению.

Классификация утечек

В гидросистеме термопластавтомата выделяют два основных типа утечек: утечки в неподвижных уплотнениях (соединения в районе дна цилиндра и различных трубных фитингов) и утечки в подвижных уплотнениях (штоки цилиндров, золотники гидрораспределителей и т. п.). По форме потери масла различают внешние утечки — выход масла из системы в окружающую среду — и внутренние утечки — перетекание масла внутри системы с высокого давления на низкое вследствие разности давлений и нарушения герметизации.

Причины утечек

Конструктивные факторы

Надёжность гидросистемы во многом определяется конструкцией уплотнительных узлов и правильностью выбора уплотнительных элементов. Нерациональный выбор типа уплотнительного узла, несоответствие применяемых уплотнений требованиям нормативной документации, недостаточный учёт совместимости гидравлического масла с материалом уплотнений, рабочих нагрузок, предельных давлений, скоростей и диапазона рабочих температур — всё это прямо или косвенно приводит к утечкам различной степени. Помимо этого, в связи с наличием пыли и загрязнений в рабочей среде необходимо предусматривать применение пылезащитных уплотнений, предотвращающих попадание пыли и посторонних частиц в систему и повреждение уплотнений. Недостаточное внимание при проектировании к геометрической точности и шероховатости рабочих поверхностей, а также отсутствие расчёта прочности соединений могут стать причиной утечек в процессе работы машины.

Производственные и монтажные факторы

Ко всем гидравлическим компонентам и уплотнительным элементам предъявляются строгие требования по допускам на размеры, качеству поверхностной обработки, шероховатости и позиционным допускам. Если в процессе изготовления допуски не соблюдены — например, радиус сопряжения поршня с цилиндром, глубина или ширина уплотнительной канавки, посадочное отверстие под уплотнение выходят за пределы допуска, либо из-за погрешностей обработки возникают отклонения от круглости, заусенцы, вмятины или отслоение хромового покрытия — уплотнение деформируется, царапается, раздавливается или чрезмерно обжимается и утрачивает герметизирующую способность. Это создаёт врождённые очаги утечки, которые могут проявиться как сразу после сборки, так и в процессе эксплуатации. При сборке гидроузлов недопустимо применять грубую физическую силу. Удары с чрезмерным усилием — особенно медным молотком по корпусу цилиндра, уплотнительным фланцам и т. п. — вызывают деформацию деталей. Перед сборкой необходимо тщательно проверять все сопрягаемые детали. Детали следует смачивать небольшим количеством гидравлического масла и запрессовывать плавно. Для промывки деталей, прежде всего резиновых изделий — уплотнительных манжет, пылезащитных колец и О-колец — необходимо использовать дизельное топливо. Применение бензина ускоряет старение резины, она теряет эластичность и перестаёт выполнять уплотняющую функцию.

Загрязнение масла и повреждение элементов

При нормальном давлении в гидравлическом масле растворяется около 10% воздуха. При рабочем давлении в системе в масле растворяется ещё большее количество воздуха и газов, которые образуют пузырьки. Если в процессе работы давление в системе быстро чередуется между высоким и низким, пузырьки возникают на стороне высокого давления под воздействием высокой температуры и схлопываются на стороне низкого давления. Кроме того, при образовании каверн и повреждений на поверхностях гидравлических элементов масло с высокой скоростью ударяет о поверхности, усиливая их износ и вызывая утечки. Гидроцилиндры, являющиеся основными исполнительными органами гидросистемы ряда термопластавтоматов, в процессе работы подвергаются воздействию внешней среды через шток поршня.