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如何保護液壓旋轉接頭免受惡劣環境的影響
點擊次數：712 發布時間：2025-1-2
污染物（包括水分）可能導致液壓旋轉接頭（尤其是密封件）過早失效。極熱或極冷的溫度會帶來額外的挑戰。幸運的是，預測這些情況是處理這些問題的第一步。
無論行業或應用如何，液壓系統污染物都會造成嚴重問題，而且影響不止一種。污染帶來的挑戰可能導致設備停用、密封件故障和更換需求，所有這些都會影響生產效率。水、灰塵、污垢和金屬等污染物會因行業和應用而異，但與污染物相關的最常見液壓挑戰是密封件故障。如果不妥善處理，溫度也會損壞液壓系統。
液壓旋轉接頭中的污染物
就接觸到的污染物而言，液壓旋轉接頭與液壓缸類似。主要區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動，而旋轉接頭則密封以防止旋轉運動。當缸體的活塞桿接觸到碎屑時，桿防塵圈可在碎屑到達主活塞桿密封件之前將其清除。由于液壓旋轉接頭是旋轉運動，因此沒有防塵圈。因此，旋轉接頭的設計應使碎屑遠離密封區域。
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域，污垢通常會慢慢進入轉環。污垢會開始磨損排污密封件的外緣。如果污垢進入唇緣下方，還會損壞金屬表面，進一步降低密封污垢的能力。污垢還會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。水侵入可能發生在液壓系統的任何位置，但最常發生在潤滑部件的密封表面。由于液壓旋轉接頭通常位于機器結構深處，因此與液壓缸相比，它們與骯臟環境的隔離程度更高。雖然水本身不會引起磨損和磨損污染物損壞，但水會導致生銹，生銹會變成液壓系統內的磨損碎片。水還會降低油的潤滑能力。
金屬顆粒既可以來自外部，也可以來自內部。外部金屬碎屑會像污垢一樣造成損壞。但是，金屬顆粒的磨損性更強，很容易割傷密封件。金屬顆粒往往比污垢顆粒更大，更難進入容納液壓密封件的腔體。
內部金屬顆粒可能是由于液壓部件清潔或去毛刺不當造成的。此類碎屑的破壞性非常大，不僅會切割密封件，而且如果顆粒進入閥芯和外殼之間的擠壓間隙，還會引起磨損。當金屬顆粒開始磨損過程時，小塊金屬碎屑會變成一個大球，將閥芯和外殼熔合在一起。這會鎖住轉環并造成災難性的故障。這種情況更常發生在帶有低碳鋼閥芯和外殼的轉環中。當使用混合材料時，例如低碳鋼和球墨鑄鐵，球墨鑄鐵通常會在熔合在一起之前分解。
暴露在鹽水中的海上旋轉接頭應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入旋轉接頭 - 例如，多個帶有油脂分離器的向外 U 形杯。如果鹽水進入系統，對液壓系統其他部件的損害可能比旋轉接頭本身更大。
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離敏感區域。內部污染只能在制造和裝配過程中解決。一家 OEM 發現歧管加工過程中的碎屑卡在液壓系統的閥門和鑄件中。正如 OEM 所解釋的那樣，“如果系統在保修期內出現故障，液壓系統中的污染會給我們帶來保修成本，并且污染不是在現場引入的。"
液壓密封件的目標是防止碎屑進入并防止加壓油進入。當密封件與配合面沒有干凈、一致的接觸時，碎屑就會進入，油就會漏出。必須將碎屑遠離旋轉接頭，以保持密封接觸區域干凈光滑。在旋轉接頭內，向外的排除密封件將碎屑從密封件等敏感區域轉移開。UEA 使用大型 O 形環和 V 形環密封件作為防止碎屑進入的額外屏障。
溫度造成的損壞
溫度本身就帶來了一系列挑戰。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降低密封件的性能。這可能會導致從小泄漏到密封失效等各種問題。
高的油溫（高于 230°F）會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，其密封效果就會降低。當增能器暴露于低溫或側向載荷時，就會更明顯地發現增能器已經過熱，這兩種情況都不是密封的最佳環境。
極冷（?40°F）也會影響密封件的性能。與過熱不同，低溫通常不會對密封件造成持久損壞。在低溫下，密封件通常會變硬變硬，容易使油泄漏。隨著油溫升高，旋轉接頭的密封效果會更好。較軟的密封件在低溫下往往表現更好；然而，較軟的密封件在高溫和高壓下會更難發揮作用。這是兩個之間的權衡。