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如何降低液压缸的故障率

发布时间:2021-05-06

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作为液压油缸的生产厂家,一般都精通油缸技术的各个方面,但不一定熟悉密封技术。一般厂家只知道怎么用,不一定知道密封原理,密封件的动态变化,密封件在油缸里是怎么工作的。油缸制造商必须了解密封技术,才能根据不同的技术要求选择不同的密封件。密封件制造商还必须了解油缸的工作原理,采用不同的设计来满足油缸的技术要求,因此油缸制造商和密封件制造商需要密切合作,以降低油缸的故障概率。

一、液压密封(唇形密封)的几种状态

(1)未安装密封件时,有四种尺寸,每个人都可以看到,并用量具测量。这四个维度是:根部内径外径,唇部内径外径。

(2)密封件装在槽内不工作时,槽的尺寸不变,但密封件的尺寸都变了。四个维度是:密封的根部直径和外唇直径同时变为槽径;内唇直径为活塞杆直径,根部内径为密封件与活塞杆的间隙加上活塞杆直径。

(3)油缸开始工作时,密封的工作状态是:内外唇紧贴内外壁,并缓慢后退。印章根部向后压。随着压力的增大,液压油对密封的作用力增大,密封的整体变形增大。当工作循环完成,油缸内无压力时,密封恢复原状。反复变形,反复恢复,直到密封的双唇有效量完全丧失,密封损坏。

二、油缸槽尺寸公差和密封配合

(1)往复密封的形式很多,有L型、U型、V型、Y型等,多为唇形密封。

(2)往复式唇形密封广泛应用于液压系统的往复缸中。这种密封件的受压面是唇形,安装时有很小的干涉,使唇部与密封面充分接触,产生密封效果。油缸工作时,其接触力和接触面积随着压力的增加而增加,密封性能随着压力的增加而提高。油缸回位时,压力减小,接触面积和力减小,密封性能下降。这个嘴唇的操作过程类似于人的呼吸过程。此外,这个过程也起到润滑嘴唇的作用。

(3)世界各国的密封件制造商对凹槽尺寸的公差和粗糙度都有严格的要求。因此,油缸制造商必须严格按照公差和粗糙度的要求生产油缸。

如果油缸没有按要求生产,会出现三种情况

情况一:如果凹槽太深,会出现两种情况:a、密封根部与凹槽的间隙变大,会使密封根部不稳定。

b、密封唇与密封面的干涉变小,密封件的反弹力变小,所以活塞杆跳动时低压漏油的故障率会增加。

情况二:如果凹槽太浅,会出现两种情况:

a、密封唇与密封面的干涉增大,接触面积增大,导致摩擦力增大。油缸回程时,密封唇无法得到有效润滑,发热量增大,加速了密封唇的损坏。

b,导致密封根部间隙变小,导致油缸处于高压状态时,密封根部挤压的概率增大。

案例3。油缸粗糙度

如果液压缸的粗糙度超过要求,也会导致两种情况:

a、密封内外唇的摩擦力会增大,唇的损坏速度会加快。

b、密封和油缸接触面油量增加,漏油的可能性增加。

三.密封件和垫圈的选择:

液压油缸的技术要求不同,必须根据油缸的技术要求生产不同技术要求的密封件。

1.如果油缸需要25兆帕以上的压力,速度为0-0.5米/秒,油温为80

为满足上述条件,密封件必须满足以下技术要求:

(1)密封的硬度为92 ~ 97度。气缸压力越高,密封件的硬度越大。

(2)密封唇线速度必须满足0.5m/s

(3)密封件的耐温性必须满足-30 ~ 110的温度。因为密封唇接触面的温度高于液压油的温度,所以密封件的选择必须耐110;有些地方气温在-30左右,所以密封件的选择要耐-30的低温。

(4)只能使用特殊密封,如轴封。活塞密封件只能用于活塞,不能用于轴和活塞。因为两用密封的根部宽度比专用密封小。在高压下,两用密封的根部变形较大,而在相同压力下,特种密封的根部较宽,压缩变形较小,被活塞杆挤压的可能性变小。

(5)密封根部应增加挡圈。为什么要加扣环?垫片的硬度是多少?由于气缸压力在25MPa以上,密封件的高度决定了密封件根部的变形,即挤压间隙,因为垫片也有硬度和变形,垫片也减少了密封件的变形,降低了密封件在高压下根部与活塞杆或气缸内壁摩擦的可能性,从而降低了密封件根部挤压应变造成损坏的概率。垫片硬度和压力的关系是压力越大,硬度越大。

2.如果油缸需要低于25兆帕的压力,速度为0.5米/秒,油温为80为满足上述条件,密封件需要满足以下要求:

(1)密封的硬度为85 ~ 92度,因为硬度越低,密封的弹性越好。

(2)速度和温度要求与25兆帕以上的压力要求相同

(3)密封件的选择:可选择专用和两用密封件。

四、高压油缸和低压油缸常见问题,低压漏油

漏油分两种:一种是活塞杆漏油,可见;另一个是油缸泄漏,看不见。两者有一个共同点,就是低压漏油。一般由以下三种情况引起:

在第一种情况下,密封件的结构会在低压下导致漏油。

首先,分析密封双唇与油缸的关系(以轴用密封为例)

(1)轴封有内外唇,外唇安装在槽内与外壁接触,内唇与活塞杆表面接触,两唇有过盈量,即产生两个接触周面,从而产生两个周向回弹力。接触圆周面积的大小和如何判断圆周力描述如下。

(2)密封件的内外唇有两个切割角。因为同一密封件的内外唇之间的干涉是确定的,所以切割角的角度决定了两个唇之间的内外接触的圆周面积。圆周力的大小由密封材料的硬度、凹槽深度和唇部之间的干涉决定。

(3)对以上两种情况进行分析,密封件的两个唇部有两个接触周面。内外圆周面上的力是否均匀分布意味着两个圆周面上的力不能为零。如果某一点上的力为零,这里就会发生漏油。

假设:活塞杆跳动时,一个唇部被挤压,另一个唇部的作用力会减小。作用力减小的一侧必须自动跟踪补偿,以防止这里的作用力为零。一旦活塞杆跳动过大,补偿能力无法跟踪,就会产生零作用力,导致漏油。压力高时,唇间张力增大,补偿跟踪力强,所以高压漏油的可能性很小。

根据分析,密封件的结构设计是导致低压漏油的一个关键方面。

在第二种情况下,密封件内外唇之间接触面的粗糙度会导致漏油。

因为在油缸工作过程中,整个密封都有轻微的移动。如果粗糙度太大,表面会有油。当压力较低时,密封将恢复到原来的状态,积聚的油将留在漏油侧。长期使用后,机油会从油缸中溢出。

第三种情况,部分密封件在上半年后开始漏油。

主要原因是密封唇老化,老化过程包括机油老化和温度老化。衰老的过程是双唇受力逐渐减小的过程。当作用力减小到一定程度时,就会发生漏油,所以油缸厂家要慎重选择密封件,最重要的是密封件的内部质量。

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