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液压缸常见故障及修复方法

液压缸在液压设备中占有重要的地位，其故障将直接影响设备的正常工作和寿命。大量实践表明，液压缸的故障主要表现为泄漏（内泄和外泄），而导致泄漏的原因主要是下列几个部位的损坏，即密封件损坏、端盖连接螺钉失效、导向套磨损和活塞支承坏部位磨损等。其中，后三种损坏又会导致密封件的损坏。下面，根据多年来修复液压缸的经验，对密封件损坏的原因进行分析并提出改进及修复方法。

1. 由于安装型式不当引起的Ｏ形圈失效

有时，设计者从装配、安装、工艺及零件强度等因素，考虑将Ｏ形圈设计成角密封或端面密封型式。我们认为这种密封型式不宜用于中高压液压缸，因为此类型式的密封作用主要是靠拉杆或螺钉的压紧力来保证的。随着液压缸的工作时间或工作压力的增加，将出现螺钉松动或拉杆的拉伸变形现象，导致压紧力减小，从而失去密封作用，产生泄漏。另外，如果几个螺钉的拧紧程度不同也有可能引起泄漏。这种情况虽可通过均匀拧紧螺钉或在螺母上加防松装置予以解决，但最好还是将端面密封或角密封改为圆周密封。

2. 端盖上螺钉失效

经定期检查或更换密封圈后的液压缸重新运行时，经常仅运转两三天便因压盖上的螺钉损坏而出现泄漏。这种故障一般是由于液压缸拆装后立即投入运转造成的。虽然组装时已将螺钉均匀拧紧，但因摩擦阻力随螺钉接合面的粗糙度不同而异，各螺钉的实际紧固力不尽相同，有的螺钉处于一种假紧固状态。因此液压缸工作后各螺钉的受力是不均匀的。若压盖与缸筒法兰之间留有压紧余量，螺钉又未完全拧紧时，上述现象会更加明显，以致于造成螺钉逐个损坏。这类故障的解决办法是：在液压缸组装后不要立即投入正式运行，而是先加压，然后再度将螺钉拧紧，拧紧时应注意使压紧量保持均等。若必须留有一定间隙时，应插入适当的垫片，再将螺钉完全固紧。

3. 因导向套和活塞支承环的过度磨损而引起密封件快速损坏

若液压缸因有泄漏而达不到预定的输出力时，其原因多数是由于活塞杆上的密封件损坏所致。而密封件的频繁损坏又归因于导向套和活塞支承环的过度磨损。当导向套与活塞杆、活塞支承环与缸筒的动配合间隙超过一定限度时，不但会加速密封件的磨损，而且还可能引起液压缸失稳，造成活塞杆弯曲，因此必须对磨损的导向套及活塞支承环进行修理或更换。

一般情况，出现导向套及活塞的严重磨损时应予更换，但对于比较大的液压缸，导向套和活塞多为铸铁件或堆铜件，若将整个零件全部更换，不仅成本高、浪费大，而且加工也有一定的难度。为此，我们采取增加耐磨环的办法进行修复，具体措施如下：

1) 将导向套的内孔（与活塞杆配合的孔）直径ｄ扩孔至（d+F₁）；将活塞支承部位（与缸筒配合的部分）的外径D减小为（d-F₂）。F₁与F₂的值如表1、2所示。

表1    F₁值

活塞杆直径d mm	工作压力MPa
	0~20	20~40
25~180	0.5~0.8	0.3~0.5
200~400	0.6~1.0	0.4~0.6

表2    F₂值

活塞杆直径d mm	工作压力MPa
	0~20	20~40
32~63	0.5~0.8	0.3~0.5
80~500	0.5~0.9	0.4~0.6

2) 计算所用耐磨环宽度及数量。根据侧向力的大小和耐磨环的许用应力[σ]计算耐磨环的总宽度Ｂ，然后根据活塞杆直径ｄ、缸筒内径Ｄ的大小，确定单件耐磨环的宽度ｂ（一般ｂ=3.2~8.2mm，ｄ和D大时取大值），于是耐磨环的数量n=B/b。

3) 选择耐磨环材料。一般应选用摩擦系数小、可吸收硬质颗粒且耐磨、耐热及许用应力[σ]较大的材料。我们推荐一种聚甲醛与有色金属合成的材料。其许用应力， 50℃时[σ]=15MPa；70℃时[σ]=10MPa；80℃时[σ]=9MPa；100℃时[σ]=7MPa。

4) 在导向套或活塞支承部位的适当位置加工几条环形槽，槽宽为（b+0.2）mm。若耐磨环的厚度为δ，则导向套上槽顶直径为（d+2δ）H₀，活塞上槽底直径为（D-2δ）h₀。耐磨环切口宽度S一般取2~5mm。

采用这种方法修复的液压缸，不仅可满足使用要求，而且因活塞杆与导向套、活塞与缸筒之间无直接接触，活塞与导向套的加工精度可相对降低，还可以避免缸筒及活塞杆因拉伤而造成的失效。液压缸常见故障及修复方法

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