不同類型液壓油缸密封系統(tǒng)的選用

1、液 壓 技 術(shù) 被 引 入 工 業(yè) 領(lǐng) 域 已 經(jīng) 有 一 百 多年的歷史 , 隨著液壓行業(yè)的飛速發(fā)展和市 場需求量的增加 , 液壓油缸作為液壓系統(tǒng)的 主要執(zhí)行元件 , 需求量日益增多 。 液壓油缸 能否正常 、 可靠地工作 , 關(guān)鍵取決于密封系 統(tǒng)的選用 , 而同一密封系統(tǒng)對(duì)于不同的產(chǎn)品 其使用效果是不同的 。 如 :適用于塔機(jī)頂升 油缸上的最佳密封配置 , 不適用于動(dòng)作頻繁 的挖掘機(jī) 、 裝載機(jī) ; 煤礦支架密封裝置 , 不適 于起重機(jī) 、 隨車吊上使用 。 因此如何正確選 取密封系統(tǒng)在液壓油缸設(shè)計(jì)中顯 得 尤 為 重 要 。1密封系統(tǒng)要求所謂密封系統(tǒng) :就是通過兩個(gè)或兩個(gè)以 上元件的組合

2、達(dá)到所要求的密封效果 。 一個(gè) 好的密封系統(tǒng) , 應(yīng)該有低摩擦 、 零泄露 、 耐高 溫 、 耐高壓 、 抗側(cè)向載荷的特性 。在通常情況下 , 還必須考慮以下因素 : (1 系統(tǒng)壓力 :密封件應(yīng)在高壓 、 低壓下 均能保持密封性 ;(2 液 壓 裝 置 環(huán) 境 :室 內(nèi) 或 室 外 工 作 溫 度 ;(3 液壓油缸的行程長短及工作頻率 ;(4 系統(tǒng)工作溫度 、 運(yùn)動(dòng)速度 ;(5 工作時(shí)間和靜止時(shí)間 ;(6 液壓裝置的安裝形式 :水平或垂直 ;(7 安裝條件 ;(8 密封件表面粗糙度 ;(9 密封材料的特性 ;(10 介質(zhì)的特性及材料的相容性 ; (11 足夠的彈性及尺寸穩(wěn)定性 , 以及補(bǔ) 償缸

3、內(nèi)徑的變化 ;(12 在大間隙及高壓下被擠出 ; (13 材料擦傷及磨損時(shí) , 不讓顆粒進(jìn)入 系統(tǒng) ;(14 側(cè)向載荷 ;2密封系統(tǒng)選取在油缸設(shè)計(jì)中 , 密封系統(tǒng)通常包括活塞 桿密封和活塞密封 , 密封件的正確選型和搭 配是決定密封系統(tǒng)性能的重要因素 , 下面結(jié) 合筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn) , 根據(jù)實(shí)際的工況要 求 , 推薦幾種工程機(jī)械 、 建筑機(jī)械 、 煤礦機(jī)械 典型密封系統(tǒng) 。2.1建筑塔機(jī)上頂升油缸選用的密封配置 使用要求為 :工作壓力 25MPa, 溫度范 圍 -30°C +110°C , 往復(fù)速度 0.5m/s結(jié)構(gòu)形式一 (見圖 1。不同類型液壓油缸密封系統(tǒng)的選用 劉媛

4、麗 , 顧 喜 , 田秀平(徐州三刃風(fēng)動(dòng)工具有限公司 , 江蘇 徐州 221004摘要 :在液壓油缸設(shè)計(jì)中 , 密封系統(tǒng)的合理選用 , 直接關(guān)系到設(shè)備的正常工作 , 一個(gè)好的密封系統(tǒng) , 應(yīng)該有低摩擦 、 零泄露 、 耐高溫 、 耐高壓 、 抗側(cè)向載荷的特性 。關(guān)鍵詞 :油缸密封 ; 密封系統(tǒng) ; 密封件配置中圖分類號(hào) :TQ336.4+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :B圖 1123456 56鑿巖機(jī)械氣動(dòng)工具 , 2010(3 圖 1中 , 1為 活塞用導(dǎo)向環(huán) :活塞作往返運(yùn)動(dòng)時(shí)可以避免活塞與缸筒內(nèi)壁相碰撞 ,起支承導(dǎo)向作用 , 亦可補(bǔ)償活塞與缸筒內(nèi)壁的間隙 。 材質(zhì)為聚甲醛或青銅復(fù)合材料 ; 2為Yx 型

5、活塞密封圈 :是單作用密封圈 , 用于油缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的密封 , 材質(zhì)為聚氨脂 ; 3為活塞桿用導(dǎo)向環(huán) :避免活塞桿往返時(shí)與導(dǎo)向套內(nèi)壁相碰撞 , 起導(dǎo)向作用 , 亦可補(bǔ)償活塞桿與導(dǎo)向內(nèi)壁四周的間隙 。 材料為聚甲醛或青銅復(fù)合材料 ; 4為 “ Yx ” 型活塞桿密封圈 :是單作用的密封圈 , 用于油缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的密封 , 材料為聚氨脂 ; 5為 “ O ” 型圈 :具有結(jié)構(gòu)緊湊 、 所占空間小 , 動(dòng)摩擦阻力小 , 成本低廉等特點(diǎn) ; 6為防塵圈 :在活塞桿運(yùn)動(dòng)時(shí)能阻擋灰塵 、 污物 、沙粒及金屬進(jìn)入油缸 。 防止刮傷活塞桿和活塞桿上的密封件 , 起保護(hù)導(dǎo)向套延長密封件壽命的作用 。圖 2中 , 1

6、為活塞用組合密封 :是一種雙作用密封圈 , 由一個(gè)彈性橡膠密封圈和兩個(gè)附加擋圈和兩個(gè)耐磨環(huán)組成 , 導(dǎo)向和密封性能是由密封件本身在極小的空間實(shí)現(xiàn) , 結(jié)構(gòu)緊湊 , 無內(nèi)泄 ; 2為活塞桿用導(dǎo)向環(huán) :材質(zhì)為聚甲醛或青銅復(fù)合材料 ; 3為 “ Yx ” 型活塞桿密封圈 :是單作用的密封圈 , 用于油缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的密封 , 材料為聚氨脂 ; 4為 “ O ” 型圈 :具有結(jié)構(gòu)緊湊 、 所占空間小 、 動(dòng)摩擦阻力小 、成本低廉等特點(diǎn) ; 5為防塵圈 :在活塞桿運(yùn)動(dòng)時(shí)能阻擋灰塵 、 污物 、 沙粒及金屬進(jìn)入油缸 。防止刮傷活塞桿和活塞桿上的密封件 , 起保護(hù)導(dǎo)向套延長密封件壽命的作用 。上述兩種結(jié)構(gòu)形式均

7、具有結(jié)構(gòu)簡單 、 安 裝方便 、 成本低廉的特點(diǎn) 。 其區(qū)別在于活塞的 密封不同 ; 結(jié)構(gòu)形式一選用 Yx 型活塞密封 , 比結(jié)構(gòu)形式二選活塞用組合密封 (見圖 2 更 為經(jīng)濟(jì) , 且加工方便 、 制造容易 。因塔機(jī)油缸使用頻率不高 , 運(yùn)動(dòng)平穩(wěn) , 采 用這兩種密封配置結(jié)構(gòu)效果較好 , 沒有發(fā)生 過漏油現(xiàn)象 。2.2工程機(jī)械用油缸密封配置起重機(jī) 、 隨車吊變幅油缸 、 伸縮油缸 、 支 腿油缸上用的密封配置 (見圖 3。使用要求 :工作壓力 32MPa , 溫度范 圍 -30°C +100°C , 往復(fù)速度 0.5m/s。 圖 3中 , 1為活塞用導(dǎo)向環(huán) :避免活塞桿 往

8、返時(shí)與缸 筒 內(nèi) 壁 相 碰 撞 , 起 導(dǎo) 向 作 用 , 亦 可補(bǔ)償 。 材料為聚甲醛或夾布酚醛 ; 2為活 塞 用 組 合 密 封 :是 一 種 雙 作 用 密 封 圈 , 由 一個(gè)彈性橡膠密封圈和兩個(gè)附 加 擋 圈 和 兩 個(gè)耐磨環(huán)組成 , 導(dǎo)向和密封性 能 是 由 密 封 件本身在極小的空間實(shí)現(xiàn) , 結(jié)構(gòu)緊湊 , 無內(nèi) 泄 ; 3為 活 塞 桿 用 導(dǎo) 向 環(huán) :避 免 活 塞 桿 往 返 時(shí)與導(dǎo)向套內(nèi)壁相碰撞 , 起導(dǎo)向作用 , 亦可 補(bǔ)償 。 材料為聚甲醛或夾布酚醛 ; 4為斯特 封 :由一個(gè)密封環(huán)和一個(gè) O 型圈組成 , 極小 的起動(dòng)和運(yùn)動(dòng)摩擦力 , 在低速 下 也 可 保 持

9、 平穩(wěn)運(yùn)動(dòng) , 無爬行現(xiàn)象 , 耐磨損 , 抗擠壓 , 吸 收壓力沖擊 , 由于特殊形狀的密封結(jié)構(gòu) , 具 有 良 好 的 油 膜 回 油 特 性 ; 5為 Yx 型 活 塞 桿 密封圈 :是單作用的密封圈 , 用于油缸往復(fù) 運(yùn) 動(dòng) 的 密 封 , 材 料 為 聚 氨 脂 ; 6為 防 塵 圈 :在活塞桿運(yùn)動(dòng)時(shí)能阻擋灰塵 、 污物 、 沙粒及 金屬進(jìn)入油缸 。 防止刮傷活塞 桿 和 活 塞 桿 圖 2 圖 357鑿巖機(jī)械氣動(dòng)工具 , 2010(3鑿巖機(jī)械氣動(dòng)工具 , 2010(3 上 的 密 封 件 , 起 保 護(hù) 導(dǎo) 向 套 延 長密封件壽 命的作用 。此種密封配置特點(diǎn)為 :結(jié)構(gòu)緊湊 、 耐

10、高 壓 、 抗沖擊 、 無內(nèi)泄 。2.3煤礦支柱用油缸密封配置使 用 要 求 :工 作 壓 力 45MPa, 溫 度 范圍 -30C +100°C , 往 復(fù) 速 度 0.5m/s(見 圖 4。此種密封配置的優(yōu) 點(diǎn) 是 :結(jié) 構(gòu) 緊 湊 , 耐 高壓 , 抗沖擊 , 無內(nèi)泄 , 密封可靠 。 但因?yàn)榻?質(zhì)為乳化液 , 摩擦阻力大 。 適用于惡劣工作 環(huán)境 , 壓力變化大 , 可靠性要求高的工況條 件下 。2.4冶金重載油缸密封配置使 用 要 求 :工 作 壓 力 50MPa, 溫 度 范圍 -40°C +100°C (若 用 氟 膠 夾 布 V 型 圈 及 防 塵

11、 圈 , 耐 高 溫 可 達(dá) 150°C , 往 復(fù) 速 度 0.5m/s(見圖 5。該 液 壓 系 統(tǒng) 適 用 于 苛 刻 工 作 環(huán) 境 , 壓 力變化大 , 可靠性要求較高 及 不 可 預(yù) 測 的工況 。通 過 上 面 所 介 紹 的 幾 款 不 同 用 途 的 油 缸密封系統(tǒng) , 可以看出一個(gè) 好 的 密 封 系 統(tǒng) 的選用 , 與使用環(huán)境 、 工作壓力 、 安裝形式 、 工作溫度等有很大關(guān)系 , 在 油 缸 設(shè) 計(jì) 時(shí) 應(yīng) 根據(jù)使用工況的變化予以調(diào) 整 。 由 于 實(shí) 際 運(yùn)用中可能出現(xiàn)一些未知因 素 , 本 文 所 推 薦的液壓系統(tǒng)僅供參考 。 參考文獻(xiàn) :1上海嘉諾液壓技術(shù)有限公司 . 液壓密封件 z.2廣州嘉諾液壓技術(shù)有