不同类型液压油缸密封系统的选用

1、液 压 技 术 被 引 入 工 业 领 域 已 经 有 一 百 多年的历史 , 随着液压行业的飞速发展和市 场需求量的增加 , 液压油缸作为液压系统的 主要执行元件 , 需求量日益增多 。 液压油缸 能否正常 、 可靠地工作 , 关键取决于密封系 统的选用 , 而同一密封系统对于不同的产品 其使用效果是不同的 。 如 :适用于塔机顶升 油缸上的最佳密封配置 , 不适用于动作频繁 的挖掘机 、 装载机 ; 煤矿支架密封装置 , 不适 于起重机 、 随车吊上使用 。 因此如何正确选 取密封系统在液压油缸设计中显 得 尤 为 重 要 。1密封系统要求所谓密封系统 :就是通过两个或两个以 上元件的组合

2、达到所要求的密封效果 。 一个 好的密封系统 , 应该有低摩擦 、 零泄露 、 耐高 温 、 耐高压 、 抗侧向载荷的特性 。在通常情况下 , 还必须考虑以下因素 : (1 系统压力 :密封件应在高压 、 低压下 均能保持密封性 ;(2 液 压 装 置 环 境 :室 内 或 室 外 工 作 温 度 ;(3 液压油缸的行程长短及工作频率 ;(4 系统工作温度 、 运动速度 ;(5 工作时间和静止时间 ;(6 液压装置的安装形式 :水平或垂直 ;(7 安装条件 ;(8 密封件表面粗糙度 ;(9 密封材料的特性 ;(10 介质的特性及材料的相容性 ; (11 足够的弹性及尺寸稳定性 , 以及补 偿缸

3、内径的变化 ;(12 在大间隙及高压下被挤出 ; (13 材料擦伤及磨损时 , 不让颗粒进入 系统 ;(14 侧向载荷 ;2密封系统选取在油缸设计中 , 密封系统通常包括活塞 杆密封和活塞密封 , 密封件的正确选型和搭 配是决定密封系统性能的重要因素 , 下面结 合笔者多年的工作经验 , 根据实际的工况要 求 , 推荐几种工程机械 、 建筑机械 、 煤矿机械 典型密封系统 。2.1建筑塔机上顶升油缸选用的密封配置 使用要求为 :工作压力 25MPa, 温度范 围 -30°C +110°C , 往复速度 0.5m/s结构形式一 (见图 1。不同类型液压油缸密封系统的选用 刘媛

4、丽 , 顾 喜 , 田秀平(徐州三刃风动工具有限公司 , 江苏 徐州 221004摘要 :在液压油缸设计中 , 密封系统的合理选用 , 直接关系到设备的正常工作 , 一个好的密封系统 , 应该有低摩擦 、 零泄露 、 耐高温 、 耐高压 、 抗侧向载荷的特性 。关键词 :油缸密封 ; 密封系统 ; 密封件配置中图分类号 :TQ336.4+2文献标识码 :B图 1123456 56凿岩机械气动工具 , 2010(3 图 1中 , 1为 活塞用导向环 :活塞作往返运动时可以避免活塞与缸筒内壁相碰撞 ,起支承导向作用 , 亦可补偿活塞与缸筒内壁的间隙 。 材质为聚甲醛或青铜复合材料 ; 2为Yx 型

5、活塞密封圈 :是单作用密封圈 , 用于油缸往复运动的密封 , 材质为聚氨脂 ; 3为活塞杆用导向环 :避免活塞杆往返时与导向套内壁相碰撞 , 起导向作用 , 亦可补偿活塞杆与导向内壁四周的间隙 。 材料为聚甲醛或青铜复合材料 ; 4为 “ Yx ” 型活塞杆密封圈 :是单作用的密封圈 , 用于油缸往复运动的密封 , 材料为聚氨脂 ; 5为 “ O ” 型圈 :具有结构紧凑 、 所占空间小 , 动摩擦阻力小 , 成本低廉等特点 ; 6为防尘圈 :在活塞杆运动时能阻挡灰尘 、 污物 、沙粒及金属进入油缸 。 防止刮伤活塞杆和活塞杆上的密封件 , 起保护导向套延长密封件寿命的作用 。图 2中 , 1

6、为活塞用组合密封 :是一种双作用密封圈 , 由一个弹性橡胶密封圈和两个附加挡圈和两个耐磨环组成 , 导向和密封性能是由密封件本身在极小的空间实现 , 结构紧凑 , 无内泄 ; 2为活塞杆用导向环 :材质为聚甲醛或青铜复合材料 ; 3为 “ Yx ” 型活塞杆密封圈 :是单作用的密封圈 , 用于油缸往复运动的密封 , 材料为聚氨脂 ; 4为 “ O ” 型圈 :具有结构紧凑 、 所占空间小 、 动摩擦阻力小 、成本低廉等特点 ; 5为防尘圈 :在活塞杆运动时能阻挡灰尘 、 污物 、 沙粒及金属进入油缸 。防止刮伤活塞杆和活塞杆上的密封件 , 起保护导向套延长密封件寿命的作用 。上述两种结构形式均

7、具有结构简单 、 安 装方便 、 成本低廉的特点 。 其区别在于活塞的 密封不同 ; 结构形式一选用 Yx 型活塞密封 , 比结构形式二选活塞用组合密封 (见图 2 更 为经济 , 且加工方便 、 制造容易 。因塔机油缸使用频率不高 , 运动平稳 , 采 用这两种密封配置结构效果较好 , 没有发生 过漏油现象 。2.2工程机械用油缸密封配置起重机 、 随车吊变幅油缸 、 伸缩油缸 、 支 腿油缸上用的密封配置 (见图 3。使用要求 :工作压力 32MPa , 温度范 围 -30°C +100°C , 往复速度 0.5m/s。 图 3中 , 1为活塞用导向环 :避免活塞杆 往

8、返时与缸 筒 内 壁 相 碰 撞 , 起 导 向 作 用 , 亦 可补偿 。 材料为聚甲醛或夹布酚醛 ; 2为活 塞 用 组 合 密 封 :是 一 种 双 作 用 密 封 圈 , 由 一个弹性橡胶密封圈和两个附 加 挡 圈 和 两 个耐磨环组成 , 导向和密封性 能 是 由 密 封 件本身在极小的空间实现 , 结构紧凑 , 无内 泄 ; 3为 活 塞 杆 用 导 向 环 :避 免 活 塞 杆 往 返 时与导向套内壁相碰撞 , 起导向作用 , 亦可 补偿 。 材料为聚甲醛或夹布酚醛 ; 4为斯特 封 :由一个密封环和一个 O 型圈组成 , 极小 的起动和运动摩擦力 , 在低速 下 也 可 保 持

9、 平稳运动 , 无爬行现象 , 耐磨损 , 抗挤压 , 吸 收压力冲击 , 由于特殊形状的密封结构 , 具 有 良 好 的 油 膜 回 油 特 性 ; 5为 Yx 型 活 塞 杆 密封圈 :是单作用的密封圈 , 用于油缸往复 运 动 的 密 封 , 材 料 为 聚 氨 脂 ; 6为 防 尘 圈 :在活塞杆运动时能阻挡灰尘 、 污物 、 沙粒及 金属进入油缸 。 防止刮伤活塞 杆 和 活 塞 杆 图 2 图 357凿岩机械气动工具 , 2010(3凿岩机械气动工具 , 2010(3 上 的 密 封 件 , 起 保 护 导 向 套 延 长密封件寿 命的作用 。此种密封配置特点为 :结构紧凑 、 耐

10、高 压 、 抗冲击 、 无内泄 。2.3煤矿支柱用油缸密封配置使 用 要 求 :工 作 压 力 45MPa, 温 度 范围 -30C +100°C , 往 复 速 度 0.5m/s(见 图 4。此种密封配置的优 点 是 :结 构 紧 凑 , 耐 高压 , 抗冲击 , 无内泄 , 密封可靠 。 但因为介 质为乳化液 , 摩擦阻力大 。 适用于恶劣工作 环境 , 压力变化大 , 可靠性要求高的工况条 件下 。2.4冶金重载油缸密封配置使 用 要 求 :工 作 压 力 50MPa, 温 度 范围 -40°C +100°C (若 用 氟 胶 夹 布 V 型 圈 及 防 尘

11、 圈 , 耐 高 温 可 达 150°C , 往 复 速 度 0.5m/s(见图 5。该 液 压 系 统 适 用 于 苛 刻 工 作 环 境 , 压 力变化大 , 可靠性要求较高 及 不 可 预 测 的工况 。通 过 上 面 所 介 绍 的 几 款 不 同 用 途 的 油 缸密封系统 , 可以看出一个 好 的 密 封 系 统 的选用 , 与使用环境 、 工作压力 、 安装形式 、 工作温度等有很大关系 , 在 油 缸 设 计 时 应 根据使用工况的变化予以调 整 。 由 于 实 际 运用中可能出现一些未知因 素 , 本 文 所 推 荐的液压系统仅供参考 。 参考文献 :1上海嘉诺液压技术有限公司 . 液压密封件 z.2广州嘉诺液压技术有