韩 伟，耿 延，赵 勇，马 斌，陈金忠

（晋西工业集团防务装备事业部塑料制品分厂，山西太原 030021）

0 引言

某100T 液压机已使用多年，部分零部件存在老化现象，再加上保压时间较长，部分零部件易损坏，为了不影响生产，做好常用备品备件工作就显得尤为重要。但在近年实际工作中，发现该设备主缸密封件（盘根）采购困难，经过与相关液压设备生产厂家沟通，了解到盘根密封结构已逐步被市场淘汰，鉴于此，对100T 液压机主缸密封结构实施改造，以改善100T 液压机主缸密封性能。

1 机器工作原理及结构

该设备为框架形上压式液压机，由机身、主缸、顶出机构、操纵机构、电磁锁紧装置、电气控制箱、动力机构、组合阀、分油器、压力表节门等10 个部分组成。适用于压制热固性塑料如酚醛塑料、尿醛塑料、树脂、电木及其他热固性模制压力成型的中小型复合材料制品，机器结构紧凑。其中设备主要结构件如下：

（1）机身用钢板焊接而成，构成框架形式，机身的左右内侧面装有两对可调节的导轨，供滑块上下运行导向用，在滑块回程的末端，装有限位开关，用来停止电机，以防滑块行程过大而撞击缸底。

（2）主缸装于机身上部中间，主缸上腔和下腔分别与分油器相通，上腔进油时滑块下行，下腔进油时滑块回程。

（3）操纵机构位于机身的右侧，通过一组杠杆来操纵分油器的阀杆。

（4）动力机构由低压齿轮泵和高压齿轮泵组合而成，低压齿轮泵的最大工作压力为1.5 MPa，高压齿轮泵的最大工作压力为32 MPa。

（5）组合阀装在动力机构和分油器之间，由单向阀和安全阀组成，当动力机构的工作压力超过最大工作压力一定值时，则安全阀的针形阀在液体压力作用下，克服弹簧向上升起而溢流，保证人身和机器的安全。

（6）分油器内装有一组方向阀，用以控制动力机构进入主缸的油流方向，从而得到滑块相应的下行或回程运动。

设备主要技术参数如下：①公称力1000 kN；②液体最大工作压力32 MPa；③滑块最大回程力200 kN；④滑块至工作台面最大距离650 mm；⑤滑块最大行程380 mm。

2 故障现象与分析

油泵启动后，操作人员将手柄放于下方的限位槽中，此时滑块下行，当上、下模板接触后，压力逐渐升高，在达到所需压力值时，使电机停止转动，此时产品应处于延时保压状态，但是实际生产中发现液体压力有迅速下降的情况。

产生主缸液体压力迅速下降情况的原因主要有两方面原因：①单向阀、泵及分油器中有关密封阀口损坏，或者油中有脏物位于阀口处，使其失去密封作用；②泵、分油器以及缸中有关密封装置（密封圈、垫等）有损坏现象。

经过检查泵、分油器有关密封，检查研磨单向阀等液压元器件，检查、更换抗磨液压油之后，发现问题仍未解决，保压仍然达不到工艺要求，且有渗油现象。所以决定对主缸密封进行检查拆卸，拆卸后发现主缸密封为盘根（夹布耐油橡胶）密封，缸口密封同样为盘根（夹布耐油橡胶）密封，均已老化损坏。经过调研目前该类密封已被淘汰，于是计划对主缸密封结构进行改造。

3 主缸密封技术改造方案及实施

主缸装于机身上部中间，用4 个内六角螺钉固定，缸体内装有活塞，活塞用连接螺钉将活塞与滑块连接起来，活塞的头部装有双向密封装置，缸口处也有密封装置，主缸上腔和下腔分别与分油器相通。主缸密封改造前结构如图1 所示。

图1 主缸活塞杆

3.1 活塞处密封结构的改造

原设备主缸密封性结构，密封件原为盘根（夹布耐油橡胶）密封，但目前该密封采购困难，给设备维护保养带来了很大困难，于是计划对活塞处密封结构进行改造，目的是方便日常维保，并改善设备保压性能，具体改造方法如下：用新做的活塞环取代原来活塞部位的导向环，活塞环如图2a）所示，在活塞环上加装活塞专用密封圈（200 mm×184 mm×18 mm）和一个特殊的耐磨圈，活塞环需要两个，即双层密封，另外需两个O 形圈（159.6 mm（内径）×3 mm），对活塞环内侧进行密封，密封槽见活塞头。

图2 活塞环和缸口密封环

3.2 缸口密封结构的改造

原设备缸口密封结构，密封件同样为盘根（夹布耐油橡胶）密封，同样面临密封件采购困难，于是对缸口密封结构也进行改造，以方便日常维保和改善设备主缸渗油问题，具体改造方法如下：对于缸口密封，加工一个缸口密封环取代原来缸口盘根密封件，缸口密封环结构如图2b）所示；在缸口密封环上加装AM 140 mm×152 mm×14 mm 密封圈和UHS140 mm×155 mm×9 mm密封圈，密封圈各需一个，另外需一个O 形圈（201 mm（内径）×6 mm），对缸口密封环外侧进行密封，密封槽见缸口密封环。

3.3 缸口螺母加工要求

缸口螺母和导向套装配好之后，缸口螺母内（连同导向套）按照Φ154.8 mm，深度进行加工；缸口螺母总厚度（注意从缸口螺母底部加工）。

3.4 液压缸内壁和活塞杆表面修复

（1）基本工序：（磨光→抛光）→上挂→脱脂除油→水洗→（电解抛光或化学抛光）→酸洗活化→（预镀）→电镀→水洗→（后处理）→水洗→干燥→下挂→检验包装

（2）各工序的作用为：①施镀前的所有工序称为前处理，其目的是修整工件表面，除掉工件表面的油脂、锈皮、氧化膜等，为后续镀层的沉积提供所需的电镀表面；前处理主要影响到外观、结合力；②喷砂的目的是除去零件表面的锈蚀和其他干燥的油污；除去零件表面的毛刺和方向性磨痕，降低零件表明的粗糙度；③磨光的目的是除掉表面的毛刺、锈蚀、划痕等各种宏观缺陷，以提高零件的平整度和电镀质量；④抛光的目的是进一步降低零件表面的粗糙度，获得光亮的外观；⑤脱脂除油的目的是除掉工件表面油脂，有有机溶剂除油、化学除油等手段；⑥酸洗的目的是除掉工件表面锈和氧化膜，有化学酸洗和电化学酸洗等手段；⑦电镀的目的是在工件表面得到所需镀层，是电镀加工的核心工序；⑧电镀后对镀层进行后处理，以增强镀层的各种性能，如耐蚀性等。

3.5 装配注意事项

装配过程中要求不得划伤油缸内壁和活塞杆镀铬层。

3.6 安装试车及注意事项

调整分油器时必须在设备处于无负荷的情况下进行，并将操作手柄搬至压制位置。调整好后进行空载手动试车，确保启动电机并操作手柄后，滑块即开始上下快速运行；滑块及活塞上下运行时应平稳无跳动现象，同时各密封及管接头处不得有渗漏现象；空载运行正常后开始准备负荷试车工作。

负荷手动试车：①试车前应再次检查各处管接头及连接螺母是否紧固；②加压时应逐渐提高工作压力，每次提高不得超过5 MPa，直到达到最大工作压力32 MPa；③高压时各管接头及密封填料处不得有渗漏现象，检查动力机构高压卸荷装置是否灵敏，安全阀在35 MPa 是否开启；④在达到最大压力后，进行最终保压试验，停止电机后压力下降数值应每10 min 小于2.5 MPa，实际为每10 min 约0.5 MPa，满足工艺要求。

4 结束语

100T 液压机主缸导向环和导向套处盘根密封经过改造后，解决了液压机保压性能差、主缸缸口密封不好、主缸渗油等问题，使液压机设备渗油、保压不好等问题从源头上得到根本解决。