液压管接头漏油故障分析及处理

 引言
随着科学技术的发展，液压系统在当今的机械设备中得到广泛使用。但管接头的漏油问题，一直是液压设备特别是国产液压设备修理率居高不下的主要因素。针对液压管接头漏油的问题进行分析探讨和改进，是提高液压设备产品质量的有效途径之一。
1 液压管接头漏油分析
液压管接头漏油的具体部位，一般有两种情况：一是接头体与液压件之间的连接处；二是接头体与钢丝编织胶管接头的连接处。对于第一种情况，即接头体与液压件机体之间的连接，一般是采用普通细牙螺纹。连接接头体和机件端的连接处加O形密封圈或组合密封垫圈进行密封。对于第二种情况，一般采用端面或锥面密封连接，在接头端面或密封锥面也加O形圈进行密封。但不管是哪种情况的密封，管接头密封失效引起的漏油占90%左右；震动、拧紧扭矩不合格等而引起的漏油占10%。
2 O形密封圈的密封原理
O形密封圈装入密封沟槽后，其截面承受接触压缩应力而产生弹性变形。同时，对接触面产生一个初始压力P0，在此力作用下形成自封密封；当容腔内充满有一定压力的压力油后，在压力油的作用下，O形密封圈发生一定的位移，移向了底压区，其弹性变形增大，填充和密封了密封间隙h，从而又进一步增加了密封效果。
3 静密封对O形圈装配的技术要求
3.1 O形密封圈 O形圈密封是典形的挤压密封。O形圈截面直径的压缩率和拉伸量（对于轴向静密封）是密封设计和安装必须要保证的，O形密封圈在设计和使用中有着严格的规定：
①压缩率：压缩率W通常用下式表示、计算：W=（d-h）/d×%；式中：d-O形圈在自由状态下的截面直径（mm）；h-O形圈槽底与被密封表面的距离，即O形圈压缩后的截面高度（mm）。实践中对O形密封圈的压缩率主要从以下三个方面考虑：1）有足够的密封接触面积；2）磨擦力尽量小；3）尽量避免永久变形；以上这些要素，他们之间又是相互矛盾的。所以，装配时不能随意选配操作。根据经验，对于静密封中的轴向密封（即圆柱密封），一般取W=10%-15%。对于静密封中的径向密封（即平面密封），一般取W=15%-30%。
②拉伸量。O形圈在装人密封沟糟后，会有一定的拉伸量。一般拉伸量取值为1%-5%（对静密封而言）。
③接触宽度。O形密封圈装人密封沟槽后，其横截面会产生压缩变形。变形后的宽度B与其压缩率W和截面直径d有关，可用下式计算：B=[1/（1-W）-0.6W]d。
3.2 O形密封圈密封沟槽 静密封中对与O形圈相配合的密封沟槽也有严格的要求。因为O形密封圈的压缩量与拉伸量是由密封沟槽的尺寸来保证的。实践中，对矩形沟槽在使用中应考虑以下几点，以使达到与密封圈的相互匹配。①沟槽尺寸。1）密封沟槽主要尺寸包括槽宽、槽深。密封沟槽的尺寸按体积计算，一般要求矩形沟槽的尺寸比O形圈的体积大15%左右，沟槽槽宽必须大于O形圈压缩变形后的最大直径，保证取槽宽为O形圈截面直径的1.1-1.5倍。沟槽的深度主要取决于O形密封圈所要求的压缩率。沟槽宽度与深度成2：1关系时可满足O形静密封的需要。2）密封沟槽的槽口及槽底圆角是确保密封不失效的又一重要环节。为了防止O形圈装配时被划伤，沟槽的外边口处设有圆角，此圆角一般r≥0.2mm。取其O形圈截面直径的一半。②沟槽工艺。槽壁粗糙度直接影响O形密封圈的密封性和沟槽的工艺性。因此，沟槽表面必须保证有一定的粗糙度。
3.3 O形密封圈的使用与安装 ①选配。O形圈静密封中，密封圈和沟槽的尺寸必须是相互匹配的。选配时既要确保O形圈装入沟槽后有一定的拉伸，又要保证接头装配后密封圈有一定的压缩。根据经验，选配的O形圈的截面直径是密封沟槽宽度的0.6-0.9即可。②安装。O形圈的安装质量对其密封性和使用寿命均有重要的影响。密封失效泄漏问题往往是由于安装不当而造成的，包括密封圈在管接头上的安装和管接头在连接体上的安装两个方面。1）密封圈与密封件的安装沟槽尺寸、公差的匹配。一般在管接头中使用的密封圈与密封沟槽的配合关系应是矩形沟槽的尺寸比“O”形圈的体积大15%左右。2）需要强调的是，在加工和验收、装配密封沟槽时，极易忽视人们常识范围的沟槽边缘的圆角半径尺寸不得小于0.2mm。3）装配过程中未严格按照工艺规程操作，或缺少必要的装配工具，致使密封件在装入时就遭到表面划伤、扭曲、局部撕裂等损伤，或未拧紧相关紧固件连接，从而导致密封圈不到位或虽到位但达不到预定的密封压缩量。
4 处理措施
现场使用中，O形密封失效泄漏一般有以下几种表现形式：①小泄漏；②大泄漏；③低温时泄漏；④摩擦过大；⑤早期失效。现场实践中，针对不同的泄漏表现形式，其相应的可能原因和解决措施见表1。
5 建议
管接头密封失效泄漏的具体因素多种多样，错综复杂。因此解决的措施和方法应是多途径、多环节、多方面的。在选配安装中注意细节，严格按规范操作；在储存中，确保其不受高温、暴晒，保证其不老化、脆化；工作时，与工作介质相适应，并且介质不被污染等等。这些都能将泄漏的发生及泄漏量控制在更小的范围内，有效降低泄漏。