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液壓缸密封裝置設(shè)計(jì)及材料特性
來源：東莞市東晟密封件科技有限公司 - xranyun.cn更新時(shí)間：2015-03-16
液壓缸依靠密閉油液容積的變化傳遞動(dòng)力和速度。密封裝置的優(yōu)劣，將直接影響液壓缸的工作性能。密封不好的液壓缸，不僅會(huì)污染環(huán)境、降低容積效率、增加功率損失，有時(shí)還會(huì)影響液壓缸的正常動(dòng)作。
當(dāng)然，絕對(duì)的密封是不可能的?；钊麠U往復(fù)運(yùn)動(dòng)，總要帶出油液。但是，這種滲漏要盡量小。相反，如果活塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)不帶出絲毫油液，使活塞桿處于干摩擦，反而會(huì)影響液壓缸的工作性能和壽命。
一、密封裝置的一般知識(shí)
1.密封裝置的分類
根據(jù)工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同，密封裝置可作如下分類：
(1)擠壓密封 密封件在液壓力的作用下，緊貼于相互配合件之間的間隙實(shí)現(xiàn)密封，如O型密封圈和矩型密封圈。
(2)唇邊密封 密封件的唇邊在液壓力作用下貼在互相配合的另一個(gè)零件表面上形成密封圈等。
(3)壓緊密封 依靠外力或液力壓緊密封件，使其產(chǎn)生過盈量貼緊于被密封表面，實(shí)現(xiàn)密封。
(4)間隙密封 通過嚴(yán)格控制兩個(gè)相互配合零件的間隙防止漏油，實(shí)現(xiàn)密封。
密封裝置還可按使用方法不同分為固定密封、往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密封;按密封件材料不同可分為橡膠、塑料、皮革和金屬密封。
2.對(duì)密封裝置的主要要求
(1)在一定的工作壓力和溫度下具有良好的密封效果，泄漏量小;
(2)摩擦系數(shù)小，摩擦力均勻，不會(huì)引起運(yùn)動(dòng)零件的爬行或卡死等現(xiàn)象;
(3)耐磨性好，壽命長(zhǎng)，在一定程度上能自動(dòng)補(bǔ)償被密封件的磨損和幾何精度的誤差;
(4)不損壞被密封件表面;
(5)耐油性、抗腐蝕性好，不易老化;
(6)成本低廉，制造容易，使用方便，維護(hù)簡(jiǎn)單;
(7)采用標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)和尺寸;
(8)適應(yīng)液壓缸工作條件的特殊要求。
3.設(shè)計(jì)密封裝置時(shí)，要注意掌握液壓缸的用途、使用壓力、運(yùn)動(dòng)速度、工作環(huán)境、工作油液及添加劑的性能，密封件的材質(zhì)、形狀、用途、摩擦力、允許泄漏量，接觸面的加工精度和光潔度等等，以便正確合理地選用密封件，設(shè)計(jì)密封裝置。
液壓缸密封件所使用的材料，必須具備一定的耐油性、酎磨性、耐熱性、耐寒性、耐化學(xué)藥品的性能，并具備一定的反彈力和抗壓強(qiáng)度。各種密封材料的特性如表1所示。
密封裝置設(shè)計(jì)不當(dāng)，密封件在液壓力作用下會(huì)被擠出、擰扭甚至破裂，從而出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，或者密封件的碎屑卡住間隙，使液壓虹不能正常運(yùn)動(dòng)。為了防止這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，應(yīng)該根據(jù)壓力適當(dāng)選擇兩個(gè)密封面之間的配合間隙，正確選擇密封材料的硬度，必要時(shí)使用保護(hù)擋環(huán)等。
表1 各種密封材料的特性
|
名稱 |
橡膠 |
夾織物橡膠 |
皮革 |
塑料 |
金屬 |
|
常用材料 |
丁腈、聚氨脂、氯丁和氟化橡膠等 |
橡膠、麻布、尼龍、玻璃纖維等 |
牛皮等 |
聚四氟乙烯樹脂、聚乙烯、氟氯乙烯、尼龍等 |
鑄鐵、鋁、鋁、碳素鋼 |
|
耐熱性℃ |
80～250 |
90～250 |
100 |
60～260 |
600 |
|
耐寒性℃ |
-60～-10 |
-25～-10 |
-70 |
-40 |
-250 |
|
最高工作壓力(×0.098MPa) |
350 |
700 |
1000 |
350 |
800 |
|
摩擦系數(shù) |
較高 |
中等 |
低 |
低 |
低 |
|
耐磨性 |
良好 |
良好 |
好 |
良好 |
最好 |
|
耐沖擊性 |
中等 |
好 |
很好 |
中等 |
最好 |
|
承受側(cè)向載荷能力 |
差 |
良好 |
良好 |
中等 |
最好 |
|
密封支承間隙 |
很小 |
小 |
中等 |
小 |
中等 |
|
密封面光潔度 |
▽7～▽10 |
▽7～▽9 |
▽7～▽9 |
▽7～▽8 |
▽8～▽10 |
|
同心度要求 |
很高 |
高 |
中等 |
高 |
高 |
|
抗擠入能力 |
差 |
良好 |
好 |
良好 |
不擠入 |
|
耐久性 |
中等 |
較好 |
好 |
較好 |
最好 |
|
耐化學(xué)藥品性 |
差 |
差 |
差 |
良好 |
好 |
|
工藝特點(diǎn) |
質(zhì)地均勻，尺寸精度高，制造容易，成本低兼廉，能獲得復(fù)雜的形狀，彈性好，能擴(kuò)張安裝 |
質(zhì)地均勻，尺寸精度高，制造較復(fù)雜，硬度高，彈性差，不能擴(kuò)張安裝 |
質(zhì)地不均勻，尺寸精度差，制造麻煩，成本較高，不能擴(kuò)張安裝 |
質(zhì)地均勻，尺寸精度高，制造簡(jiǎn)單，成本低廉，彈性差，不能擴(kuò)張安裝 |
尺寸精度高，制造復(fù)雜，成本高，泄漏量大 |