一、液壓缸(gang)低速爬行(hang)的現象液(ye)壓缸的(de)活塞杆在油(you)壓的作用(yong)下伸出或(huo)縮回時,經(jing)常(chang)出現速(su)度不(bu)均勻現象,并(bing)有時伴有振(zhen)動和異響,從而(er)引起整個(ge)液壓(ya)系統的振動,并帶動(dong)主機(ji)其它(ta)部件(jian)振動,在主機調試過程(cheng)中經常出(chu)現(xian),有時(shi)速度快(kuai)了,這種(zhong)現象會減(jian)輕。除(chu)因液(ye)壓(ya)系統管(guan)路引(yin)起這種現(xian)象以外,液(ye)壓缸(gang)自身産生的振動也(ye)經常引發(fa)此類現象。
二、原(yuan)因分析液壓缸:液壓缸低(di)速爬(pa)行的主(zhu)要原因(yin)可從(cong)以下方面(mian)分(fen)析:
1、液壓(ya)缸有(you)杆腔和無(wu)杆腔(qiang)存有(you)氣體(ti)而産(chan)生的低(di)速爬行,由于(yu)氣體混在(zai)液(ye)壓油中,在壓(ya)力的作用(yong)下,體(ti)積變(bian)化(hua),在(zai)高壓(ya)作用(yong)下甚(shen)至發(fa)生氣(qi)體瞬間爆(bao)炸,從(cong)而引(yin)起液(ye)壓缸的速(su)度不(bu)穩定。
2、液壓(ya)缸設(she)計間(jian)隙不當産(chan)生的(de)低速(su)爬行(hang),液壓缸内部活(huo)塞和缸體(ti)、活塞(sai)杆和導向(xiang)套之(zhi)間的(de)滑(hua)動配合(he)間隙(xi)太(tai)大,引起(qi)滑動面的受壓(ya)不均勻,造成摩擦力(li)不(bu)均勻,引起液壓缸(gang)低速爬行;滑動配合間隙若太小,加(jia)上零部(bu)件制造(zao)存在公差(cha),也會(hui)引起滑動面的受壓不均勻,造成(cheng)摩擦力不均(jun)勻,引起液壓缸(gang)低速爬行。
3、液壓缸内導向元件(jian)摩擦(ca)力(li)不均勻(yun)産生的低速爬(pa)行,液壓缸常(chang)用(yong)的導向材(cai)料有qt500.7、zqal9-4、非金屬(shu)支撐環(huan)等,特(te)别(bie)是非金屬支撐環尺寸(cun)不均(jun)勻(yun),一(yi)些非金屬支(zhi)撐(cheng)環随(sui)油溫變(bian)化尺寸增大(da)或減小,即(ji)在油液中(zhong)尺寸(cun)穩定性差直(zhi)接造成配合(he)間隙的變化,很(hen)容易(yi)造成(cheng)液壓缸的(de)速度(du)不穩定。
4、密(mi)封件材質(zhi)問題(ti)引起的液(ye)壓缸(gang)低速(su)爬行,液壓缸常用的密封(feng)材料有丁(ding)晴橡(xiang)膠、聚(ju)胺酯(zhi)橡膠、聚四氟乙烯等(deng),由于(yu)材質(zhi)硬度(du)、強度(du)、跟随(sui)性問(wen)題,直接(jie)影響其(qi)和滑動表(biao)面的(de)摩擦力,另外對(dui)于唇口密封,油(you)壓的(de)波(bo)動造成(cheng)密封區與接觸(chu)面的(de)接觸壓力(li)産生變化(hua),從而引起液壓缸速(su)度的變化(hua)。
5、零部件加工(gong)精(jing)度的(de)影響,液壓缸缸(gang)體内壁和(he)活塞(sai)杆表面加工精(jing)度的(de)高低(di),對液壓(ya)缸的低(di)速穩(wen)定性影響很大。特别(bie)是幾(ji)何精度影(ying)響(xiang)更大,其(qi)中直(zhi)線度是關(guan)鍵(jian),在(zai)加工過程(cheng)中直線度(du)的保(bao)證最難(nan)做(zuo)到,對(dui)行程較(jiao)長的液壓缸(gang)來說,液壓(ya)缸缸體内壁和(he)活塞(sai)杆表面的(de)直線度是影響液壓缸(gang)低速穩定性(xing)的(de)主(zhu)要因素。
三、解決(jue)辦法(fa)
1、液壓缸有(you)杆腔和無(wu)杆(gan)腔存有氣體而(er)産(chan)生的(de)低速爬行,可通(tong)過反複運行液壓缸達(da)到排氣(qi)的目的(de),必(bi)要時(shi)在管路或液壓缸的(de)兩腔設置(zhi)排氣裝置,在液(ye)壓系統工(gong)作時進行(hang)排氣(qi)。
2、液壓缸設計(ji)間隙不當産生的低速爬行,可正(zheng)确設(she)計液(ye)壓(ya)缸(gang)内部(bu)活塞和缸體、活(huo)塞杆(gan)和導向套(tao)之間的滑動配(pei)合間隙,理論上(shang)的配合間隙為(wei)h9/n或h9/f8,也有h8/f8的;根據(ju)本作者(zhe)的(de)經驗(yan),液壓缸的缸徑(jing)和(he)杆徑(jing)由(you)小到大,如(ru)都按此(ci)來(lai)設計配合間隙,對于較(jiao)大缸徑(jing)(≥?200mm)和杆徑(jing)(≥?140mm)的配合間(jian)隙(xi)就(jiu)顯(xian)得間(jian)隙過大,實際應(ying)過程中(zhong),這類液(ye)壓缸的低速爬(pa)行現(xian)象較(jiao)小缸(gang)徑的液壓缸出現的(de)多,國外此(ci)類液壓缸滑動(dong)面的配合間隙(xi)一般設(she)計為0.05mm∽0.15mm,從(cong)實(shi)際(ji)比較的結(jie)果來看,液(ye)壓缸的低(di)速爬行問(wen)題明(ming)顯改善。因(yin)此對(dui)大缸徑的(de)液壓缸建議選(xuan)用這種方(fang)法。
3、液(ye)壓缸内導向元(yuan)件摩(mo)擦(ca)力不均勻産生(sheng)的低速爬行(hang),建議優先(xian)采用(yong)金屬作(zuo)為(wei)導向支撐,如qt500-7、zqal9-4等(deng),如采用非金屬支撐(cheng)環,建議選(xuan)用(yong)在油液中尺(chi)寸穩定性好的非金屬(shu)支撐環(huan),特别是熱膨脹(zhang)系數應小,另外對支撐環的厚(hou)度,必須嚴格控(kong)制尺寸公(gong)差和(he)厚度的(de)均勻性(xing)。
4、對于(yu)密封件材質問題引起的液壓(ya)缸低速爬(pa)行,建(jian)議(yi)在(zai)工況允許(xu)的(de)條件下(xia),優先采(cai)用(yong)以聚四氟乙烯作為(wei)密封的(de)組合(he)密(mi)封圈(quan),如常用的(de)格萊圈、斯特封(feng)等等(deng);如選唇口(kou)密封,建議材料(liao)優選丁晴橡膠或類似材料的(de)密封件,其(qi)跟随(sui)性較好(hao)。
5、零部件加(jia)工精度的影(ying)響問(wen)題,在液壓缸的制造過程(cheng)中應嚴格控制(zhi)缸體(ti)内壁(bi)和活塞杆表面加工(gong)精度,特别是幾(ji)何精度,尤(you)其直(zhi)線度是關鍵,在國内加工工藝中,活(huo)塞杆表面(mian)的加工(gong)基本(ben)上是車(che)後(hou)磨削,保(bao)證直(zhi)線度問題不大(da),但對于缸(gang)體内(nei)壁的(de)加工(gong),其加工(gong)方法很(hen)多,有镗削(xue)-滾壓(ya)、镗削(xue)-珩(heng)磨、直接(jie)珩磨等(deng),但由于國内材料(liao)的基(ji)礎水平較(jiao)國外有差距,管材坯(pi)料直線度差,壁(bi)厚不(bu)均勻、硬度(du)不均(jun)勻等(deng)因素(su),往往直接影響(xiang)缸體(ti)内壁(bi)加工(gong)後的(de)直線度,因(yin)此建議采用镗(tang)削(xue)-滾壓、镗削-珩(heng)磨工藝,如直接(jie)珩磨(mo),則必須首先提高管材坯(pi)料的(de)直線(xian)度。除(chu)上(shang)述方法外,液壓缸(gang)的缸體(ti)壁(bi)厚在允(yun)許的情(qing)況下(xia),安(an)全系數(shu)盡量選大(da)一些(xie),使缸體厚(hou)壁增(zeng)加,特(te)别是高壓(ya)工況(kuang)下使(shi)用的(de)油缸,以(yi)減小油(you)壓下(xia)的缸體變(bian)形(xing),變形後的缸體也(ye)會引起(qi)液(ye)壓缸低速(su)爬行(hang)。