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液壓油缸的密封技術(shù)有哪些?

發(fā)布時間:2024-3-18 14:54:40 人氣:
液壓油缸的密封技術(shù)有哪些?

液壓油缸泄漏時,它會導(dǎo)致氣缸腔的體積減小,效率降低,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)無法工作。因此,為了盡可能避免液壓油缸泄漏,需要采取必要的密封措施。

液壓油缸的泄漏包括內(nèi)泄漏和外泄漏。外泄漏主要發(fā)生在活塞桿、缸蓋、導(dǎo)套之間,內(nèi)泄漏主要發(fā)生在活塞外壁與缸筒內(nèi)壁之間。

1、液壓油缸的頻率響應(yīng)與密封形式密切相關(guān)。目前成熟的液壓油缸密封方法有:

1. 密封元件密封

在活塞的外表面安裝密封,防止內(nèi)部泄漏。在這種密封方法中,密封元件與氣缸筒內(nèi)壁緊密接觸,可達到良好的密封效果。當油的壓力增大時,密封面上的接觸壓力也隨之增大,進一步提高了密封效果。

密封元件密封是一種體積比高、內(nèi)泄漏小、應(yīng)用廣泛的密封方法。

2. 組合密封

利用橡膠密封元件實現(xiàn)液壓油缸密封效果的主要有格萊密封圈、雷形密封圈、斯圖亞特密封圈等,它們具有將兩種密封元件組合在一起的特點,在工作中共同起到密封作用。Gly圈由橡膠o型圈和聚四氟乙烯Gly圈組成,具有o型圈良好的彈性和自潤滑性能,使用壽命更長。

3.間隙密封

這是一種依靠在活塞外壁和缸筒內(nèi)壁上兩個運動部件的配合面之間保持小間隙的密封方法。流體摩擦阻力是由流動阻力、油與配合面之間的張力、分子作用力等因素產(chǎn)生的,以防止泄漏。

間隙密封的特點是結(jié)構(gòu)簡單,摩擦力小,活塞工作速度高。缺點是有大量的內(nèi)泄漏,特別是用于大直徑液壓油缸時,會急劇增加并影響液壓油缸的體積比。因此,間隙密封只適用于直徑較小、壓力較低的液壓油缸。

2、可變間隙密封

目前,各種密封方法各有優(yōu)點,也存在難以解決的問題。近年來,研究人員一直致力于液壓油缸的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究,以開發(fā)低泄漏、低摩擦阻力、高工作速度的液壓油缸為目標。

目前使用的間隙密封是恒間隙密封。為了解決定間隙密封泄漏大而不能用于高壓油缸的問題,有人提出了變間隙密封的密封方法。

變間隙密封的核心是在活塞兩端增加一個圓形可變形唇形結(jié)構(gòu)。其工作原理是當油流進氣缸高壓腔時,活塞唇緣與缸體內(nèi)壁形成節(jié)流間隙。由于活塞與氣缸內(nèi)壁之間的壓差流動和剪切流動,高壓油通過唇部與氣缸內(nèi)壁之間的間隙從高壓室流向低壓室。

此時,唇部上表面壓力呈遞減分布,下表面壓力較大。唇瓣上下表面的壓力差使唇瓣向筒體內(nèi)壁膨脹,然后通過彈性力和壓力的相互作用達到平衡。此時,密封間隙減小,泄漏量減小。由于間隙不完全消除,活塞與氣缸內(nèi)壁之間的摩擦副可以得到油的潤滑,從而改善和提高液壓油缸的摩擦性能和頻響特性。

3、變間隙密封的優(yōu)點及發(fā)展趨勢

利用液壓油缸工作時唇瓣內(nèi)外壁的壓差形成壓力補償自適應(yīng)變間隙密封結(jié)構(gòu),可有效降低恒定間隙密封結(jié)構(gòu)隨著壓差的增大而泄漏增大的缺陷。特別是在高壓差下,變間隙密封結(jié)構(gòu)對泄漏有明顯的抑制作用,可以提高效率。

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