液壓與氣壓傳動(dòng)三級(jí)項(xiàng)目之密封原件

液壓與氣壓傳動(dòng)三級(jí)項(xiàng)目燕山大學(xué)液壓與氣壓傳動(dòng)三級(jí)項(xiàng)目題目：液壓元件密封件介紹組員：xxxxxxxxxxxxx學(xué)院：xxx年級(jí)專業(yè)：xxx指導(dǎo)教師：xxx2016.05.10摘要液壓密封技術(shù)對(duì)牙也系統(tǒng)非常重要，工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，通過分析液壓系統(tǒng)對(duì)密封件的要求，掌握液壓密封件的技術(shù)性能、密封機(jī)理、密封材料、使用特性，并根據(jù)要求合理選用密封件，是確保液壓系統(tǒng)機(jī)械性能的有效方法。關(guān)鍵詞：液壓密封技術(shù)密封件密封機(jī)理前言液壓系統(tǒng)如果密封不良，可能出現(xiàn)不允許的外泄露，外漏的油液將會(huì)污染環(huán)境；還可能使空氣進(jìn)入吸油腔，影響液壓系統(tǒng)的工作性能和液壓執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性（產(chǎn)生爬行）；泄露嚴(yán)重時(shí)，系統(tǒng)容積效率過低，甚至工作壓力達(dá)不到要求值。如密封過度，雖可能防止泄露，但會(huì)造成密封部分的劇烈磨損，縮短密封件的使用壽命，增大液壓元件內(nèi)的運(yùn)動(dòng)摩擦力，降低系統(tǒng)的機(jī)械效率。因此，合理的選用和設(shè)計(jì)密封裝置在液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中十分重要。目前液壓系統(tǒng)采用的密封方法都是用密封圈在需要密封的地方堵塞介質(zhì)的流動(dòng)以達(dá)到密封的目的，這種堵塞式的密封在靜密封或者低速動(dòng)密封情況下可以達(dá)到理想的密封效果，但在高速往復(fù)密封的情況下，這種密封方式并不理想，會(huì)造成一定程度的泄漏。堵塞的密封方式并不能完全堵塞液壓介質(zhì)的泄漏，始終有一部分液壓介質(zhì)會(huì)通過堵塞面泄漏出來，對(duì)于這部分泄漏出來的液壓介質(zhì)在密封結(jié)構(gòu)上目前沒有一種密封方法給予考慮。盡管通過不斷改善密封結(jié)構(gòu)使通過堵塞面泄漏出來的液壓介質(zhì)比較少，但由于沒有回流壓力的作用，這部分泄漏出來的液壓介質(zhì)通過一定積累后就會(huì)形成漏油。因此要徹底解決液壓漏油問題必須考慮對(duì)于通過堵塞密封后泄漏出來的液壓介質(zhì)的再密封問題，即考慮用與“疏導(dǎo)密封”的密封方式結(jié)合密封的方法進(jìn)行密封。總之，液壓系統(tǒng)密封在目前還是一個(gè)難題需要大家一起努力，尋找更好的方法解決泄露。前言TOC\o"1-3"\h\u一：液壓密封件的結(jié)構(gòu)形式與密封機(jī)理 一：液壓密封件的結(jié)構(gòu)形式與密封機(jī)理密封件一般指用于接觸式密封的裝置。密封件依靠裝配時(shí)的預(yù)壓縮力和工作時(shí)的油液力的作用產(chǎn)生彈性變形，通過彈性力緊壓密封表面實(shí)現(xiàn)接觸密封。密封能力隨壓力的升高而提高，在磨損后具有一定的補(bǔ)償能力。按密封面之間有無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，密封件分為靜密封件（O型橡膠密封圈、紙墊、石棉橡膠墊等）和動(dòng)密封件（唇形密封件、活塞環(huán)等）兩大類。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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此它們是\o"液壓傳動(dòng)"液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的動(dòng)密封元件和靜密封元件。它們安裝在密封槽內(nèi)通常產(chǎn)生10-25%的徑向壓縮變形，并對(duì)密封表面產(chǎn)生較高地初始接觸應(yīng)力，從而阻止無壓力液體的泄漏。\o"液壓缸"液壓缸工作時(shí)，壓力\o"液體"液體擠壓自封式壓緊型液壓密封件，使之進(jìn)一步變形，并對(duì)密封表面產(chǎn)生較大的隨\o"壓力"壓力液體的壓力，嚴(yán)格地說應(yīng)為\o"壓強(qiáng)"壓強(qiáng)。增高而增高的附加接觸應(yīng)力，并與初始接觸應(yīng)力一起共同阻止壓力液體的泄漏。但當(dāng)工作壓力大于10MPa時(shí)，為了避免合成橡膠質(zhì)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(fù)運(yùn)動(dòng)中被切掉而造成泄漏，須在合成橡膠質(zhì)自封式壓緊型液壓密封件的受壓側(cè)各設(shè)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(zhì)自封式壓緊型液壓密封件工作時(shí)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(dòng)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(dòng)系統(tǒng)中勢(shì)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(dú)用作動(dòng)密封件的原因。二：液壓密封件的分類2.1唇形密封件目前，\o"陶瓷"陶瓷工廠液壓機(jī)械設(shè)備液壓缸常用的液壓組合密封件主要是由O形密封圈與方形\o"密封圈"密封圈、Ｕ形密封圈、Ｙ形密封圈、ＹＸ形密封圈及其他特殊形狀的液壓密封圈的疊加使用構(gòu)成的。2.2Ｖ形密封圈Ｖ形密封圈的密封性能較好，可根據(jù)工作壓力的大小來確定所用密封圈的數(shù)目，通常須借助于壓蓋的調(diào)整來補(bǔ)償密封圈的磨損量，其致命的弱點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常須由支承環(huán)、密封圈和壓環(huán)三部分組成，其摩擦阻力較大并隨工作壓力和密封圈數(shù)目的增大而增大。因此Ｖ形密封圈僅適宜于運(yùn)動(dòng)速度較低而工作壓力較高的液壓缸采用。2.3Ｕ形密封圈Ｕ形密封圈的密封性能較好，但單獨(dú)使用是極易翻滾，因此需與錫青銅質(zhì)支承環(huán)配套使用，其摩擦阻力較大并隨工作壓力的升高而增大。因此Ｕ形密封圈僅適宜于工作壓力較低或運(yùn)動(dòng)速度較低的液壓缸采用。2.4Ｙ形密封圈Ｙ形密封圈是依靠其張開的唇部緊貼于密封表面而保持密封的，通?？蓡为?dú)使用，其密封性能較好，摩擦阻力較小，耐壓性能好，工作穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)。因此Ｙ形密封圈適宜于高速變壓、大缸徑、大行程的液壓缸采用。2.5ＹＸ形密封圈ＹＸ形密封圈是截面高度與寬度之比大于２并且工作唇于非工作唇不等高的Ｙ形密封圈，它分為孔用ＹＸ形密封圈和軸用ＹＸ形密封圈，其密封性能一樣，除具有Ｙ形密封圈的一切優(yōu)點(diǎn)外，ＹＸ形密封圈單獨(dú)使用時(shí)決不翻滾，進(jìn)一步提高了其耐壓性及工作穩(wěn)定性。因此ＹＸ形密封圈特別適宜于高壓、高速變壓及快速運(yùn)動(dòng)的液壓缸采用。自封式緊密型液壓密封件：唇型密封件，與自封式壓緊形液壓密封件一樣，依其本身的變形對(duì)密封表面產(chǎn)生較高的初始接觸應(yīng)力，阻止無壓力液體的泄漏。液壓缸工作時(shí)，壓力液體擠壓并撐開其密封唇部，使之緊貼密封表面而產(chǎn)生較高的隨壓力液體的壓力增高而增高的附加接觸應(yīng)力，并與初始接觸應(yīng)力一起共同阻止壓力液體的泄漏2.6組合密封件液壓缸常用的組合密封件主要是蕾形圈、\o"格來圈"格來圈和斯特封。2.6.1蕾形圈蕾形圈通常是由合成橡膠質(zhì)的O形密封圈與夾布橡膠質(zhì)的Ｙ形密封圈的疊加使用構(gòu)成的，與自封式壓緊型液壓密封件及自封式緊密型液壓密封圈,唇型密封件一樣，依其本身的變形對(duì)密封表面產(chǎn)生較高的初始接觸應(yīng)力，阻止無壓力液體的泄漏。液壓缸工作時(shí)，壓力液體通過O形密封圈的彈性變形始終擠壓和撐開Ｙ形密封圈的密封唇部，使之緊貼密封表面而產(chǎn)生較高的隨壓力液體的壓力增高而增高的附加接觸應(yīng)力，并與初始接觸應(yīng)力一起共同阻止壓力液體的泄漏。2.6.2：格來圈格來圈通常是由合成橡膠質(zhì)的○形密封圈與填充聚四氟乙烯質(zhì)的方形密封圈的疊加使用構(gòu)成的，它可分為孔用格來圈和軸用格來圈，但其密封作用是一樣的，依其本身的變形對(duì)密封表面產(chǎn)生較高的初始接觸應(yīng)力，阻止無壓力液體的泄漏。液壓缸工作時(shí)，壓力液體通過○形密封圈的彈性變形始最大限度地?cái)D壓方形密封圈，使之緊貼密封表面而產(chǎn)生較高的隨壓力液體的壓力增高而增高的附加接觸應(yīng)力，并與初始接觸應(yīng)力一起共同阻止壓力液體的泄漏。2.6.3：斯特封斯特封通常是由合成橡膠質(zhì)的○形密封圈與填充聚四氟乙烯質(zhì)的特殊形狀矩形——梯形的密封圈所組成的，與格來圈一樣可分為孔用斯特封和軸用斯特封，其密封作用及密封機(jī)理與格來圈一樣，但它只具有單向密封作用。三：液壓密封件的材料密封件的材料一半要求與所選用的工作介質(zhì)有很好的“相容性”；彈性好，永久變形小，具有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度；耐熱性好；耐磨損，摩擦因數(shù)小。目前常用的材料有丁腈橡膠、聚氨酯橡膠、聚氯橡膠、聚四氟乙烯等。四：液壓密封件的使用特性4.1泄漏量極小要求\o"液壓"液壓密封件的泄漏量極小，具有良好的密封作用，并隨\o"液壓油"液壓油的壓力增高而自動(dòng)提高其密封作用，即使在高壓及高溫等惡劣工作環(huán)境下，液壓密封件的泄漏量也無明顯的增加。4.2良好的相容性因液壓密封件長(zhǎng)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(duì)液壓油具有良好的相容性。4.3摩擦阻力小為避免或減少液壓設(shè)備產(chǎn)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(dòng)摩擦阻力，并且其摩擦系數(shù)應(yīng)非常穩(wěn)定。4.4使用壽命長(zhǎng)液壓密封件應(yīng)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(jī)械強(qiáng)度等，并且使用壽命長(zhǎng)。4.5價(jià)格低廉液壓密封件應(yīng)易于制造和安裝，其相應(yīng)的密封槽又易于加工制造，對(duì)密封表面的加工精度等要求又較低，并且低格低廉。五：液壓密封件的選擇在選購維修用密封件時(shí)，如果我們只按樣品的尺寸及顏色去購買，那么這會(huì)增加采購的難度，而且不一定能選中合適產(chǎn)品。因此得有一定的購買方法：5.1根據(jù)運(yùn)動(dòng)方向先決定密封件所在位置的運(yùn)動(dòng)方向，例如往復(fù)、旋轉(zhuǎn)、螺旋或固定。5.2根據(jù)密封重點(diǎn)例如決定活動(dòng)點(diǎn)是在內(nèi)徑的拉桿封或活動(dòng)點(diǎn)是在外徑的活塞封等。5.3根據(jù)溫度等級(jí)從原廠機(jī)械使用說明查閱或按實(shí)際工作環(huán)境評(píng)估工作溫度，決定所需使用材料。5.4根據(jù)壓力等級(jí)從原廠機(jī)械使用說明查閱有關(guān)數(shù)據(jù)，或通過觀察原密封件的軟硬度和結(jié)構(gòu)推斷工作壓力等級(jí)。5.5根據(jù)尺寸大小多數(shù)用戶都會(huì)按使用過的舊樣品選購，但密封件在使用一段時(shí)間后，會(huì)被溫度、壓力及磨損等因素大幅影響其原來的尺寸，按樣選擇只能作為一個(gè)參考，更好的方法是量度密封件所在位置的金屬槽尺寸，準(zhǔn)確性會(huì)較高。六：液壓密封件的安裝6.1：檢查活塞、缸筒以及安裝導(dǎo)向套的相關(guān)表面，足額包清潔、無毛刺、無棱邊。6.2安裝工具要求光滑、無棱邊、尖角，確保在安裝過程中不會(huì)對(duì)密封件造成任何形式的損壞(推薦使用奧賽羅公司的OTH-0003液壓密封件專用安裝工具)。6.3安裝時(shí)可在密封件以及缸筒相關(guān)表面圖少量的潤(rùn)滑脂，以利于安裝，但橡膠彈性體和滑動(dòng)密封環(huán)之間不允許殘留潤(rùn)滑脂，否則會(huì)影響密封性能。

5.4不管是立式還是臥式安裝都應(yīng)保持活塞與缸筒的同軸度，過大的偏心很可能會(huì)損壞密封件。6.4安裝速度不宜過快，否則會(huì)損壞密封件?？傊芊庠谝簤合到y(tǒng)中的主要作用在于防止工作介質(zhì)的泄露及外界塵埃和異物的侵入，保護(hù)液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，在液壓系統(tǒng)中，合理的選用和設(shè)計(jì)密封裝置就顯得十分重要七：體會(huì)心得通過本次三級(jí)項(xiàng)目讓我們對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)的密封作用有了更深一步的理解和認(rèn)識(shí)。在項(xiàng)目完成的過程當(dāng)中遇到了諸多的困難，這讓我們深刻的意識(shí)到理論與實(shí)踐的巨大差異，但是面對(duì)各種困難小組的成員們不是放棄退縮而是堅(jiān)持鉆研。通過小組成員的共同努力，項(xiàng)目有了很大的進(jìn)展，團(tuán)隊(duì)合作的力量是不可忽視的！但是我們所完成的項(xiàng)目仍有許多不完善不合理之處