油缸密封與溝槽

1、,油缸密封與溝槽,1.油缸密封 2.油缸溝槽,液壓缸的密封,油缸的密封件主要分為： 1.唇形密封 2.擠壓密封件,唇形密封件,唇口密封件即通常所說(shuō)的動(dòng)密封，以U型密封件為例說(shuō)明。U型密圈就是有U型槽的密封件。這種密封件一端為內(nèi)唇和外唇，另一端為內(nèi)跟和外跟，下圖為裝入安裝槽時(shí)因過(guò)盈量而變形的U型密封件，這就使得唇口與活塞桿相接觸。當(dāng)加上液壓（油壓）時(shí)，密封件的跟部就發(fā)生變形，使整個(gè)滑動(dòng)面和活塞桿表面完全貼在一起。唇口和跟部的接觸壓力分布的情況與密封件的密封特性緊密相關(guān)。,擠壓密封件,這類(lèi)的O形圈是典型的擠壓密封件密封表面上的巨大壓力要對(duì)密封件的外形進(jìn)行壓縮和頻繁滑動(dòng)引起的摩擦熱會(huì)增加，致使密封件

2、的使用壽命縮短。為減少滑動(dòng)摩擦阻力和摩擦熱就要降低O形圈的壓縮變化比，但這會(huì)降低密封的能力。為減少摩擦，研制了一種在滑動(dòng)面上使用的低摩擦聚四氟乙烯樹(shù)脂組合密封，與唇密封比較，組合密封的密封能力較低，但具有較低滑動(dòng)阻力。由于這些特性，這種密封主要用作油缸的活塞密封,擠壓密封件,這類(lèi)密封件是以類(lèi)橡膠彈性體作用在被密封的表面上。具有O形斷面的O形圈是典型的擠壓密封件密封表面上的巨大壓力要對(duì)密封件的外形進(jìn)行壓縮和頻繁滑動(dòng)引起的摩擦熱會(huì)增加，致使密封件的使用壽命縮短。為減少滑動(dòng)摩擦阻力和摩擦熱就要降低O形圈的壓縮變化比，但這會(huì)降低密封的能力。為減少摩擦，研制了一種在滑動(dòng)面上使用的低摩擦聚四氟乙烯樹(shù)脂組合

3、密封，與唇密封比較，組合密封的密封能力較低，但具有較低滑動(dòng)阻力。由于這些特性，這種密封主要用作油缸的活塞密封,靜密封,1.靜密封是指兩個(gè)相鄰的表面間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的密封如O形圈規(guī)格尺寸，安裝溝槽尺寸加工正確。O形圈材料選擇得當(dāng)，則O形圈密封壓力可達(dá)100MPa（徑向安裝使用時(shí)，應(yīng)加擋圈）并可實(shí)現(xiàn)零泄露密封。 2.靜密封可分徑向安裝和軸向安裝 3.徑向安裝O形圈安裝后其截面是徑向的變形 4.徑向孔密封安裝溝槽在軸上，O形圈內(nèi)徑d1等于或略小于溝槽底徑d3,5.徑向軸密封安裝溝槽在內(nèi)孔，O形圈內(nèi)徑d1和 被密封軸徑d5盡可能接近6.軸向安裝O形圈安裝后其截面是軸向的變形7.壓力來(lái)自?xún)?nèi)部O形圈外徑（d1

4、+2d2）與溝槽外徑d7基本接近或者大于1-3%8.壓力來(lái)著外部O形圈內(nèi)徑d1與溝槽內(nèi)徑d8基本接近或略小，但不超過(guò)6%注意：軸向安裝方式時(shí)，端蓋與本體的連接螺釘應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，以免端蓋與本體間產(chǎn)生間隙，造成O形圈被壓力所擠出。,O形圈密封的泄漏原因及解決辦法,微量漏損安裝時(shí)切割或劃傷O形圈 預(yù)壓縮量小 增加預(yù)壓縮量 提高光潔度 控制偏心量 嚴(yán)重泄漏在介質(zhì)中密封圈過(guò)度膨脹或收縮，引起密封圈損壞檢查介質(zhì)和密封材料的相容性 低溫下 漏損密封圈材料低溫性能差，預(yù)壓縮不充分檢查密封材料，增加預(yù)壓縮量 磨損過(guò)度預(yù)壓縮量過(guò)大 金屬的粘連和咬傷導(dǎo)致密封磨損采用合適的壓縮量，選取合理的配合間隙 使用前發(fā) 生問(wèn)

5、題溝槽設(shè)計(jì)錯(cuò)誤導(dǎo)致O形圈過(guò)度拉伸或安裝時(shí)過(guò)度拉伸 工作面密封間隙過(guò)大檢查溝槽尺寸，注意選取密封圈,貯存,1.O形圈是橡膠制品，貯存時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守下述有關(guān)橡膠制品的貯存要求（摘自ISO2230和DIN7716）因?yàn)?，合理的貯存環(huán)境，使橡膠制品的性能會(huì)長(zhǎng)期不發(fā)生變化（幾年）。 2.貯存時(shí)，應(yīng)使其不受外界因素諸如溫度、濕度、光照、氧、臭氧和能源輻射等的影響以及和液體介質(zhì)想借此的結(jié)果。因?yàn)?，他們有可能是橡膠制品發(fā)生變形、硬化、軟化、削弱、龜裂和破壞其原始的機(jī)械和物理性能,3.貯存場(chǎng)地應(yīng)使干燥、無(wú)塵及通風(fēng)良好的，溫度應(yīng)在+15以上，但不應(yīng)超過(guò)+20，因?yàn)槌^(guò)會(huì)使物理性能降低和使用壽命縮短。正常溫度也不應(yīng)低

6、于-10，通常，較低的溫度會(huì)使橡膠制品變硬。在使用有散熱器和管道應(yīng)予以隔離，散熱器和管道與貯存的橡膠制品加的距離至少應(yīng)保持一米。4.容器、封裝、保證材料均不應(yīng)含有破壞橡膠制品的成分，如銅、銅合金、汽油、油或諸如此類(lèi)的物品。含增塑劑的薄膜不應(yīng)用于保證橡膠制品。,5.應(yīng)注意，貯存中的橡膠制品處于不受力狀態(tài)，即未拉伸，未受壓，未變形狀態(tài)，否則會(huì)加劇橡膠制品的壓縮變形和龜裂的形成。,外部泄露,液壓缸外部滲漏情況可以直接觀(guān)察到，不同情況下，它的密封性能也不同。當(dāng)液壓缸處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，沒(méi)有壓力油作用，密封件呈現(xiàn)自然密封狀態(tài)，即依靠預(yù)壓縮量或唇邊的緊貼力實(shí)現(xiàn)密封，此時(shí)不應(yīng)有任何滲漏。當(dāng)液壓缸在最低啟動(dòng)壓力推

7、動(dòng)下運(yùn)動(dòng)時(shí)，或者活塞桿油腔處于負(fù)壓狀態(tài)下，此時(shí)密封件處于不穩(wěn)定工作狀況，所以比較容易發(fā)生滲漏。當(dāng)液壓缸在滿(mǎn)載荷運(yùn)動(dòng)時(shí)，油腔壓力很大，滲漏的可能性也很大，所以我國(guó)制定的液壓缸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中，要求液壓缸在滿(mǎn)載情況下進(jìn)行外部泄露試驗(yàn)。,活塞桿與導(dǎo)向套之間的運(yùn)動(dòng)密封容易發(fā)生泄露，是影響液壓缸性能的最重要之處。泄露有正常和不正常兩種情況。正常情況下的漏油，是指附著在活塞桿表面的油膜隨活塞桿一起向外伸出之后，在活塞桿向里縮回時(shí)被擋塵刮油圈擦去，結(jié)果反復(fù)多次動(dòng)作中蓄積起來(lái)的油液就會(huì)滴下。之所以這種情況下的漏油是正常的，是因?yàn)槿绻湍ね耆萌?，活塞桿密封圈就與相應(yīng)的活塞桿表面干燥接觸，這會(huì)使活塞桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中造成

8、局部過(guò)熱，而顯著地加速了密封圈的磨耗。不正常情況下的漏油，是因往復(fù)運(yùn)動(dòng)而使活塞桿表面產(chǎn)生縱向拉傷，并使活塞桿密封圈的唇邊受損，引起顯著的漏油狀況。,內(nèi)部漏油,液壓缸內(nèi)部的泄露會(huì)降低容積效率，加劇油液的溫升，使活塞漸漸偏離給定位置，影響液壓缸的定位精度，使液壓缸不能準(zhǔn)確地。穩(wěn)定地停在某一位置，因此它是液壓缸性能的主要指標(biāo)之一，應(yīng)將其減少到零或最小，按照液壓元件出廠(chǎng)試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)，液壓缸活塞內(nèi)部泄露量應(yīng)符合下表的規(guī)定，其中不包括用活塞環(huán)作為密封的液壓缸的內(nèi)部泄露量。,液壓缸的內(nèi)部泄露只發(fā)生在兩個(gè)部位，即活塞與活塞桿之間的密封部位和活塞之間的密封部位。由于活塞與活塞桿之間的密封屬于固定密封，只要設(shè)計(jì)合

9、理，加工相當(dāng)，是完全可以防止漏油的。因此，液壓缸的內(nèi)部泄露，主要是活塞與缸筒之間的泄露。它不僅由密封裝置設(shè)計(jì)制造的優(yōu)劣、缸筒內(nèi)徑加工精度和粗糙度的好壞所決定，而且缸筒剛性不好也是造成內(nèi)部泄露的一個(gè)原因。另外，由于缸筒加工中存在形位公差，因此我國(guó)制定的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，液壓缸行程大于1m時(shí)，除了要在兩端部進(jìn)行試驗(yàn)外，還必須將活塞停在行程的中間位置進(jìn)行內(nèi)部泄露試驗(yàn)。,油缸溝槽（密封件溝槽）,1.液壓系統(tǒng)中由溝槽往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封的形式很多，常見(jiàn)的有L型、U型、V型、與Y型等，其形狀多為唇形密封。,2.液壓系統(tǒng)中油溝槽往復(fù)運(yùn)動(dòng)唇型密封相當(dāng)廣泛地應(yīng)用于液壓系統(tǒng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)油缸內(nèi)。這種密封件受壓面呈唇型，在安裝時(shí)有

10、極小的過(guò)盈量，使唇緣與密封面充分接觸，產(chǎn)生密封作用。當(dāng)油缸工作時(shí)，隨著壓力的升高，其接觸力與接觸面積增大，密封性能隨壓力增大而提高。而在油缸回程時(shí)壓力降低，接觸面積與接觸力下降，密封性能隨之降低，這種唇口運(yùn)行過(guò)程類(lèi)似于人體呼吸過(guò)程。另外此過(guò)程還起到一個(gè)潤(rùn)滑唇口的作用。,3.世界上各國(guó)的密封件生產(chǎn)廠(chǎng)家都對(duì)溝槽尺寸的公差及粗糙度有嚴(yán)格的要求。所以油缸在加工中要嚴(yán)格按公差及粗糙度要求來(lái)生產(chǎn)油缸。如果不按要求生產(chǎn)油缸則會(huì)出現(xiàn)三種情況,情況一、溝槽過(guò)深，會(huì)產(chǎn)生兩種情況：,A、密封件根部與溝槽間的間隙變大，就會(huì)使密封件根部產(chǎn)生不固定。 B、密封唇口與密封面的過(guò)盈量變小，密封件的反彈力就變小，那么活塞桿在跳動(dòng)時(shí)低壓漏油的故障率就會(huì)增多。,情況二、溝槽過(guò)淺，也會(huì)產(chǎn)生兩種情況：,A、導(dǎo)致封油唇口與密封面過(guò)盈量加大，接觸面積加大，從而導(dǎo)致摩擦力變大，在油缸回程時(shí)密封件唇口得不到有效的潤(rùn)滑，發(fā)熱量增大，就加速了密封件唇口的損壞。 B、導(dǎo)致密封件根部間隙量變小，結(jié)果密封件根部在油缸起高壓時(shí)被擠出的幾率增大。,情況三、油缸