液压缸密封装置设计及材料特性
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液压缸密封装置设计及材料特性

来源:东莞市东晟密封件科技有限企业 - www.dshmf.com更新时间:2015-03-16

 液压缸依靠密闭油液容积的变化传递动力和速度。密封装置的优劣,将直接影响液压缸的工作性能。密封不好的液压缸,不仅会污染环境、降低容积效率、增加功率损失,有时还会影响液压缸的正常动作。

  当然,绝对的密封是不可能的。活塞杆往复运动,总要带出油液。但是,这种渗漏要尽量小。相反,如果活塞杆往复运动不带出丝毫油液,使活塞杆处于干摩擦,反而会影响液压缸的工作性能和寿命。

  一、密封装置的一般常识

  1.密封装置的分类

  根据工作原理和结构特点的不同,密封装置可作如下分类:

  (1)挤压密封 密封件在液压力的作用下,紧贴于相互配合件之间的间隙实现密封,如O型密封圈矩型密封圈

  (2)唇边密封 密封件的唇边在液压力作用下贴在互相配合的另一个零件表面上形成密封圈等。

  (3)压紧密封 依靠外力或液力压紧密封件,使其产生过盈量贴紧于被密封表面,实现密封。

  (4)间隙密封 通过严格控制两个相互配合零件的间隙防止漏油,实现密封。

  密封装置还可按使用方法不同分为固定密封、往复运动密封和旋转运动密封;按密封件材料不同可分为橡胶、塑料、皮革和金属密封。

  2.对密封装置的主要要求

  (1)在一定的工作压力和温度下具有良好的密封效果,泄漏量小;

  (2)摩擦系数小,摩擦力均匀,不会引起运动零件的爬行或卡死等现象;

  (3)耐磨性好,寿命长,在一定程度上能自动补偿被密封件的磨损和几何精度的误差;

  (4)不损坏被密封件表面;

  (5)耐油性、抗腐蚀性好,不易老化;

  (6)成本低廉,制造容易,使用方便,维护简单;

  (7)采用标准化结构和尺寸;

  (8)适应液压缸工作条件的特殊要求。

  3.设计密封装置时,要注意掌握液压缸的用途、使用压力、运动速度、工作环境、工作油液及添加剂的性能,密封件的材质、形状、用途、摩擦力、允许泄漏量,接触面的加工精度和光洁度等等,以便正确合理地选用密封件,设计密封装置。

  液压缸密封件所使用的材料,必须具备一定的耐油性、酎磨性、耐热性、耐寒性、耐化学药品的性能,并具备一定的反弹力和抗压强度。各种密封材料的特性如表1所示。

  密封装置设计不当,密封件在液压力作用下会被挤出、拧扭甚至破裂,从而出现漏油现象,或者密封件的碎屑卡住间隙,使液压虹不能正常运动。为了防止这种现象的产生,应该根据压力适当选择两个密封面之间的配合间隙,正确选择密封材料的硬度,必要时使用保护挡环等。

表1 各种密封材料特性

名称

橡胶

夹织物橡胶

皮革

塑料

金属

常用材料

丁腈、聚氨脂、氯丁和氟化橡胶等

橡胶、麻布、尼龙、玻璃纤维等

牛皮等

聚四氟乙烯树脂、聚乙烯、氟氯乙烯、尼龙等

铸铁、铝、铝、碳素钢

耐热性℃

80~250

90~250

100

60~260

600

耐寒性℃

-60~-10

-25~-10

-70

-40

-250

最高工作压力(×0.098MPa)

350

700

1000

350

800

摩擦系数

较高

中等

耐磨性

良好

良好

良好

最好

耐冲击性

中等

很好

中等

最好

承受侧向载荷能力

良好

良好

中等

最好

密封支承间隙

很小

中等

中等

密封面光洁度

▽7~▽10

▽7~▽9

▽7~▽9

▽7~▽8

▽8~▽10

同心度要求

很高

中等

抗挤入能力

良好

良好

不挤入

耐久性

中等

较好

较好

最好

耐化学药品性

良好

工艺特点

质地均匀,尺寸精度高,制造容易,成本低兼廉,能获得复杂的形状,弹性好,能扩张安装

质地均匀,尺寸精度高,制造较复杂,硬度高,弹性差,不能扩张安装

质地不均匀,尺寸精度差,制造麻烦,成本较高,不能扩张安装

质地均匀,尺寸精度高,制造简单,成本低廉,弹性差,不能扩张安装

尺寸精度高,制造复杂,成本高,泄漏量大

 

东莞市东晟密封件科技有限企业

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