生意经》：液压油缸密封选型设计
核心提示：　　油缸是500t拉力机的动力执行部分，为满足试验要求，其缸径达到320mm以上，且必须在25MPa，V＜0.01m/s的额定情况下工作。在试　　油缸是500t拉力机的动力执行部分，为满足试验要求，其缸径达到320mm以上，且必须在25MPa，V＜0.01m/s的额定情况下工作。在试件绷直的瞬间有巨大的压力冲击。它的密封性能直接影响整机的工作性能。　　液压油缸密封件　　1液压油缸对密封件的要求　　(1)在压力28MPa和100℃温度范围内，应具有良好的密封性能，并随着压力的增加能自动提高密封性能。　　(2)密封装置和运动件之间的摩擦力要小，摩擦系数要稳定，在低速下无爬行现象。　　(3)抗腐蚀能力强，不易老化，工作寿命长，耐磨性好，磨损后在一定程度上能自动补偿。　　(4)结构简单，使用、维护方便，价格低廉。　　2油缸的密封结构　　油缸主要由缸筒、活塞、活塞杆、导向套、前后端盖及外加密封件的密封件组成。　　2.1活塞密封结构　　活塞密封结构由耐磨环、组合密封圈组成。耐磨环对活塞起支撑、导向作用，防止其刮伤或偏心，并提高密封件的耐用度。耐磨环采用材料为聚四氟乙烯青铜的PTFE耐磨环。它具有低摩擦，无爬行和咬合，能抑制机械震动，有极好的承压能力和耐磨性的特点，完全适合拉力机低速情况下无爬行的要求。耐磨环宽度计算公式：　　T=(F·f)/(d·Pr) (1)　　式中：T——耐磨环宽度，mm；　　F——最大径向负载，N；　　f——安全系数；　　d——活塞或活塞杆直径，mm；　　Pr——最大允许径向载荷，MPa。若计算得到的最小宽度值较小时，应选择稍大的可能导向带宽度。　　根据油缸对密封的要求，从经济出发选择组合密封圈格莱圈做为活塞的密封。这种组合密封由2个元件组成，1个特康密封圈和1个O型圈。它具有低摩擦阻力，无爬行现象，无粘滞现象，最大工作压力可达70MPa的特点，并且在低摩擦阻力状况下，在28MPa下的泄漏为0.18mg，仅为采用O型圈连2个背托环泄漏量的1/4。　　活塞与缸筒间隙的大小直接影响到密封件的使用寿命以及加工成本。间隙大了容易造成密封件根部滑动边撕裂、根部静止一侧撕裂和根部被挤出，导致密封件失效，影响密封性能。而间隙的大小与动态边直径、选用的密封件材料及断面厚度、系统压力、环境温度由直接的关系，取间隙S=0.4mm。　　2.2活塞杆的密封　　活塞杆的密封由密封圈、导向环、防尘圈等组成。导向环主要对活塞杆起支撑、导向作用，防止其刮伤或偏心，并提高密封件的耐用度，其宽度选择按(1)式计算。　　活塞杆的密封参考国外应用经验，采用1个斯特封和1个Y型圈对活塞杆进行密封。斯特封为单作用密封圈，它具有与格莱圈相似的密封特性。　　防尘圈起防止粉尘进入、保护设备并保持密封性能的作用。它的附带功能是防刮油。活塞杆在导向套中运动需要一定的油膜起润滑作用，这些油膜由于防尘圈外唇边的作用会积累成滴造成外漏，因此防尘圈内唇边要有放刮油作用，把油膜阻止在防尘圈与主密封之间，使油膜既起到润滑作用又不外泄。防尘圈根据要求采用A型防尘圈。它的材料为丁腈橡胶，在外面有梳子形截面的密封面，保证了它在沟槽中的可靠定位。　　2.3静密封　　油缸的静密封采用O形圈密封，材料选用丁腈橡胶，邵氏硬度为75～90。由于系统压力高，O形圈必须加挡圈，防止O型圈被挤入配合间隙而损坏。因此，活塞与活塞杆的密封采用O型圈密封，前端盖与缸筒采用O形圈单侧加挡圈的密封形式。　　2.4油缸的装配及检验　　油缸的设计、装配质量、试验方法及检验规则执行JB/T(液压缸技术条件)，并配合使用GB/T(液压元件通用技术条件)、GB/T(液压缸试验方法)等标准。　　3结束语　　在满足500t拉力机对油缸密封系统要求的条件下，对500t拉力机油缸的密封系统进行了设计。设计出的油缸密封系统在28MPa、低速工作情况下无爬行现象，工作平稳，且泄漏量较小，完全满足了油缸对该密封系统的要求。
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