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如何保護(hù)液壓旋轉(zhuǎn)接頭免受惡劣環(huán)境的影響
點(diǎn)擊次數(shù)：559 發(fā)布時(shí)間：2025-1-2
污染物（包括水分）可能導(dǎo)致液壓旋轉(zhuǎn)接頭（尤其是密封件）過早失效。極熱或極冷的溫度會(huì)帶來額外的挑戰(zhàn)。幸運(yùn)的是，預(yù)測(cè)這些情況是處理這些問題的第一步。
無論行業(yè)或應(yīng)用如何，液壓系統(tǒng)污染物都會(huì)造成嚴(yán)重問題，而且影響不止一種。污染帶來的挑戰(zhàn)可能導(dǎo)致設(shè)備停用、密封件故障和更換需求，所有這些都會(huì)影響生產(chǎn)效率。水、灰塵、污垢和金屬等污染物會(huì)因行業(yè)和應(yīng)用而異，但與污染物相關(guān)的最常見液壓挑戰(zhàn)是密封件故障。如果不妥善處理，溫度也會(huì)損壞液壓系統(tǒng)。
液壓旋轉(zhuǎn)接頭中的污染物
就接觸到的污染物而言，液壓旋轉(zhuǎn)接頭與液壓缸類似。主要區(qū)別在于兩者的工作方式。缸體必須容納流體并排除污染物以防止線性運(yùn)動(dòng)，而旋轉(zhuǎn)接頭則密封以防止旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)缸體的活塞桿接觸到碎屑時(shí)，桿防塵圈可在碎屑到達(dá)主活塞桿密封件之前將其清除。由于液壓旋轉(zhuǎn)接頭是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此沒有防塵圈。因此，旋轉(zhuǎn)接頭的設(shè)計(jì)應(yīng)使碎屑遠(yuǎn)離密封區(qū)域。
可以說，最常見的污染形式是污垢。然而，污垢不一定是最危險(xiǎn)的污染物。隨著越來越多的污垢堆積在閥芯和外殼接觸的區(qū)域，污垢通常會(huì)慢慢進(jìn)入轉(zhuǎn)環(huán)。污垢會(huì)開始磨損排污密封件的外緣。如果污垢進(jìn)入唇緣下方，還會(huì)損壞金屬表面，進(jìn)一步降低密封污垢的能力。污垢還會(huì)潛入某些類型的排污密封件的外部。
水是另一種常見的污染物。水侵入可能發(fā)生在液壓系統(tǒng)的任何位置，但最常發(fā)生在潤(rùn)滑部件的密封表面。由于液壓旋轉(zhuǎn)接頭通常位于機(jī)器結(jié)構(gòu)深處，因此與液壓缸相比，它們與骯臟環(huán)境的隔離程度更高。雖然水本身不會(huì)引起磨損和磨損污染物損壞，但水會(huì)導(dǎo)致生銹，生銹會(huì)變成液壓系統(tǒng)內(nèi)的磨損碎片。水還會(huì)降低油的潤(rùn)滑能力。
金屬顆粒既可以來自外部，也可以來自內(nèi)部。外部金屬碎屑會(huì)像污垢一樣造成損壞。但是，金屬顆粒的磨損性更強(qiáng)，很容易割傷密封件。金屬顆粒往往比污垢顆粒更大，更難進(jìn)入容納液壓密封件的腔體。
內(nèi)部金屬顆粒可能是由于液壓部件清潔或去毛刺不當(dāng)造成的。此類碎屑的破壞性非常大，不僅會(huì)切割密封件，而且如果顆粒進(jìn)入閥芯和外殼之間的擠壓間隙，還會(huì)引起磨損。當(dāng)金屬顆粒開始磨損過程時(shí)，小塊金屬碎屑會(huì)變成一個(gè)大球，將閥芯和外殼熔合在一起。這會(huì)鎖住轉(zhuǎn)環(huán)并造成災(zāi)難性的故障。這種情況更常發(fā)生在帶有低碳鋼閥芯和外殼的轉(zhuǎn)環(huán)中。當(dāng)使用混合材料時(shí)，例如低碳鋼和球墨鑄鐵，球墨鑄鐵通常會(huì)在熔合在一起之前分解。
暴露在鹽水中的海上旋轉(zhuǎn)接頭應(yīng)采用耐腐蝕材料制造，例如 SAE 316 不銹鋼。需要額外的密封以防止鹽水進(jìn)入旋轉(zhuǎn)接頭 - 例如，多個(gè)帶有油脂分離器的向外 U 形杯。如果鹽水進(jìn)入系統(tǒng)，對(duì)液壓系統(tǒng)其他部件的損害可能比旋轉(zhuǎn)接頭本身更大。
如何最大限度地減少損壞
最大限度地減少外部污染造成的損壞需要將碎屑遠(yuǎn)離敏感區(qū)域。內(nèi)部污染只能在制造和裝配過程中解決。一家 OEM 發(fā)現(xiàn)歧管加工過程中的碎屑卡在液壓系統(tǒng)的閥門和鑄件中。正如 OEM 所解釋的那樣，“如果系統(tǒng)在保修期內(nèi)出現(xiàn)故障，液壓系統(tǒng)中的污染會(huì)給我們帶來保修成本，并且污染不是在現(xiàn)場(chǎng)引入的。"
液壓密封件的目標(biāo)是防止碎屑進(jìn)入并防止加壓油進(jìn)入。當(dāng)密封件與配合面沒有干凈、一致的接觸時(shí)，碎屑就會(huì)進(jìn)入，油就會(huì)漏出。必須將碎屑遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)接頭，以保持密封接觸區(qū)域干凈光滑。在旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)，向外的排除密封件將碎屑從密封件等敏感區(qū)域轉(zhuǎn)移開。UEA 使用大型 O 形環(huán)和 V 形環(huán)密封件作為防止碎屑進(jìn)入的額外屏障。
溫度造成的損壞
溫度本身就帶來了一系列挑戰(zhàn)。彈性密封件具有有效工作的溫度范圍，但高于或低于此范圍的操作都會(huì)降低密封件的性能。這可能會(huì)導(dǎo)致從小泄漏到密封失效等各種問題。
高的油溫（高于 230°F）會(huì)開始損壞許多不同類型的密封件。用作 U 型杯和蓋密封件的增能器的彈性體將開始變硬并變形，從而降低增能器的彈性。一旦增能器變形，其密封效果就會(huì)降低。當(dāng)增能器暴露于低溫或側(cè)向載荷時(shí)，就會(huì)更明顯地發(fā)現(xiàn)增能器已經(jīng)過熱，這兩種情況都不是密封的最佳環(huán)境。
極冷（?40°F）也會(huì)影響密封件的性能。與過熱不同，低溫通常不會(huì)對(duì)密封件造成持久損壞。在低溫下，密封件通常會(huì)變硬變硬，容易使油泄漏。隨著油溫升高，旋轉(zhuǎn)接頭的密封效果會(huì)更好。較軟的密封件在低溫下往往表現(xiàn)更好；然而，較軟的密封件在高溫和高壓下會(huì)更難發(fā)揮作用。這是兩個(gè)之間的權(quán)衡。