液壓橡膠塞封件的結構性能及使用

1、液壓橡膠塞封件的結構性能及使用  液壓橡膠密封件是機械產品的基礎元件，幾乎每個液壓產品都離不開它，廣泛應用于汽車、摩托車、工程機械、通用機械。密封件用來防止液體泄漏，防止空氣和污染物進人系統(tǒng)和元件內部造成油液污染，以提高產品效率與性能。    1 液壓橡膠密封件的使用性能及密封機理    1.1 液壓橡膠密封件的使用性能    液壓橡膠密封件的使用必須滿足以下性能：一是泄漏量極小。要求液壓密封件的泄漏量極小，具有良好的密封作用，并隨液壓油的壓力增高而自動提高其密封作用，即使在高壓及高溫等惡劣工作

2、環(huán)境下，液壓密封件的泄漏量也無明顯的增加；二是良好的相容性。因液壓密封件長期浸泡在液壓油中，極易溶脹、溶解或脆化變硬等，使之喪失密封作用，因此要求液壓密封件對液壓油具有良好的相容性；三是摩擦阻力小。為避免或減少液壓設備產生低壓爬行等不良現(xiàn)象，要求液壓密封件具有較低的靜摩擦阻力和動摩擦阻力，并且其摩擦系數(shù)應非常穩(wěn)定；四是使用壽命長。液壓密封件應具有良好的彈性、耐熱性、耐寒性、耐壓性、耐磨性及一定的物理機械強度等，并且使用壽命長；五是是價格低廉。液壓密封件應易于制造和安裝，其相應的密封槽又易于加工制造，對密封表面的加工精度等要求又較低，并且低格低廉。    對密封的基

3、本要求是密封性好，安全可靠，壽命長，并應力求結構緊湊，系統(tǒng)簡單，制造維修方便，成本低廉。大多數(shù)密封件是易損件，應保證互換性，實現(xiàn)標準化，系列化。    1.2 液壓橡膠密封件的密封機理    密封可分為靜密封和動密封兩大類。靜密封主要有墊密封、密封膠密封和直接接觸密封三大類。動密封可以分為旋轉密封和往復密封兩種基本類型。    按密封件與其作用相對運動的零部件是否接觸，可以分為接觸式密封和非接觸式密封。一般說來，接觸式密封的密封性好，但受摩擦磨損限制，適用于密封面線速度較低的場合。非接觸式密封的密封性較差

4、，適用于較高速度的場合。    密封件的密封機理涉及兩個因素，一個是腔體的密封，主要是密封件外緣(靜態(tài)部件)在腔體中的定位；二是密封唇口與旋轉軸表面接觸的動態(tài)密封，這是密封件的最重要功能。    密封件的密封唇接觸區(qū)的密封機理對密封件所起的密封功能具有極其重要的意義，它取決于：密封唇的設計；彈性材料的結構；軸表面的粗糙度等。密封唇的徑向力、密封唇的角度設計和唇尖與彈簧中心的距離設計的綜合作用，產生了一種對軸面不對稱分布的接觸壓力：在油側壓力最大并陡升增加；在空氣側壓力呈小角度衰減。在過盈量(密封唇的內徑在自由狀態(tài)、無負荷情況下設計為比

5、軸的直徑略小)的配合下，接觸壓力的這種不對稱分布，與旋轉軸產生的圓周環(huán)形緊箍力的聯(lián)合作用，導致密封唇接觸區(qū)的結構特性變形。這種密封彈性體變形結構是油封試運轉時形成的，對密封性能起著決定性作用。因此，密封件需要一個試運轉的磨合期。螺旋線的影響加上軸的旋轉，由這種變形構造產生向油側的泵吸作用。    密封件密封唇口滑動面的摩擦特性受流體的粘度與滑動速度支配，在這個滑動面上有油膜存在。密封件與軸的相互滑動表面就在這個油膜分離的潤滑狀態(tài)下運動，因此保持摩擦力小，磨損少。在密封件滑動接觸面上油的流動是從大氣側流向油側又從油側流向大氣側的循環(huán)?；瑒用娴臐櫥己?，可防止磨損的進

6、行，由此沒有泄漏?？梢?，對油封密封唇唇口材料，唇部形狀這兩個因素進行微妙控制從而影響密封件的潤滑特性和密封原理，是至關重要的。    常用的自封式壓緊型液壓密封件主要是O形密封圈，圓形密封圈和方形密封圈等，它們具有結構簡單、易于制造、成本低廉等優(yōu)點，因此它們是液壓傳動系統(tǒng)中廣泛應用的動密封元件和靜密封元件。它們安裝在密封槽內通常產生1025%的徑向壓縮變形，并對密封表面產生較高地初始接觸應力，從而阻止無壓力液體的泄漏。液壓缸工作時，壓力液體擠壓自封式壓緊型液壓密封件，使之進一步變形，并對密封表面產生較大的隨壓力液體的壓力，嚴格地說應為壓強。增高而增高的附加接觸應力

7、，并與初始接觸應力一起共同阻止壓力液體的泄漏。但當工作壓力大于10MPa時，為了避免合成橡膠質自封式壓緊型液壓密封件的一部分被擠入密封間隙而在液壓缸往復運動中被切掉而造成泄漏，須在合成橡膠質自封式壓緊型液壓密封件的受壓側各設置一合成樹脂擋圈，如尼龍擋圈、聚甲醛擋圈和填充聚四氟乙烯擋圈。由于合成橡膠質自封式壓緊型液壓密封件工作時具有較大的壓縮變形，因此其靜摩擦阻力特別大，通常為其動摩擦阻力的兩倍多。如此大的靜摩擦阻力在一些低壓液壓傳動系統(tǒng)中勢必造成低壓爬行及操作困難等不良現(xiàn)象，這正是自封式壓緊型液壓密封件很小單獨用作動密封件的原因。    2 液壓橡膠骨架油封和防塵

8、圈的用途及結構特點    2.1 液壓橡膠骨架油封的用途及結構特點    油封是用于密封機械設備中旋轉軸的封油用密封元件，而腔體基本上是靜止的，所以油封又稱旋轉軸唇形密封圈。根據(jù)安裝孔和密封軸所要求的同軸度確定是內骨架油封或外骨架油封；根據(jù)工作環(huán)境溫度的來確定骨架油封所采用的材質；外骨架油封，俗稱鐵殼油封。由于其精確的同軸度，被廣泛用于精密機械設備或要求軸高旋轉同軸度的密封系統(tǒng)。對于大型重械設備所選用的骨架油封一般都要求有較高的鋼性，因此應優(yōu)先選用SB、TB型油封。當對油封的鋼性有更高的要求時，推薦選用SA、TA型外骨架油封。對于旋轉

9、扭矩較低的轉軸，如小型電機，應選用不帶彈簧的骨架油封：VC、VB、KV、KB型。骨架油封一般用在高、低速旋轉軸，最高旋轉線速度15m/s、往復運動最高速度簇0.1m/s。工作壓力0.05MPa。   機械的摩擦部分由于在機械運轉時有油進入，為防止這些油從機械的間隙中泄漏而使用油封，并且除了油以外還需要防止水與化學藥液的泄漏以及塵埃及土砂從外部侵人，這時候也要用到油封的密封狀態(tài)，一是油封外緣和腔體之間為靜態(tài)密封，同時保證油封外緣在腔體之間的可靠定位。二是油封密封唇和軸之間的密封狀態(tài)，當軸旋轉時為動態(tài)密封，當軸靜止時為靜態(tài)密封。各種影響因素的綜合作用及其相互作用，都對油封的密封

10、性能和使用壽命產生了很大影響。    油封主要由密封體、加強骨架和自緊螺旋彈簧等幾部分組成。密封體按照不同部位又分為底部、腰部、刃口和密封唇等。金屬骨架就如同混凝土構件里面的鋼筋，起到加強的作用，并使油封能保持形狀及張力。通常，在自由狀態(tài)下的骨架油封，其內徑比軸徑小，即具有一定的“過盈量”。因此，當油封裝入油封座和軸上之后，油封刃口的壓力和自緊螺旋彈簧的收縮力對軸產生一定的徑向緊力，經過一段時間運行后，該壓力會迅速減小乃至消失，因而，加上彈簧可以隨時補償油封自緊力。油封外緣使油封在腔體孔內固定的同時，起防止流體從油封外周面與腔體內表面的接觸面之間泄漏及侵人的作用。另外金屬骨架是當油封固定在腔體內時，起保持配合力的作用。密封唇部是柔性彈性體，設計成對機械的震動及密封流體的壓力變動的影響下仍可保持穩(wěn)定的密封作用，并起到保持唇部與軸表面穩(wěn)定接觸狀態(tài)的作用。彈簧可提高密封唇向軸的壓緊力，起維持此壓緊力的作用。唇端部被制作成斜鍥形狀，在端部處按壓軸表面，起密封流體的作用。防塵唇是沒有與彈簧連接的副唇，起防止塵埃侵人的作用。油封外部為圓筒形用來保證