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    新聞動態

    必備的液壓密封件知識

    2020-06-11

    1 液壓密封件的要求

          1.1:泄漏量極小 要求液壓密封件的泄漏量極小,具有良好的密封作用,并隨液壓油的壓力增高而自動提高其密封作用,即使在機械密封公司高壓及高溫等惡劣工作環境下,液壓密封件的泄漏量也無明顯的增加。  

          1.2:良好的相容性 因液壓密封件長期浸泡在液壓油中,極易溶脹、溶解求購機械密封或脆化變硬等,使之喪失密封作用,因此要求液壓密封件對液壓油具有良好的相容性。  

          1.3:摩擦阻力小 為避免或減少液壓設備產生低壓爬行等求購機械密封件不良現象,要求液壓密封件具有較低的靜摩擦阻力和動摩擦阻力,并且其摩擦系數應非常穩定。  

          1.4:使用壽命長 液壓密封件應具有良好的彈性、耐熱性、耐寒性、耐壓性、耐磨性及一定的物理機械強度等,并且使用壽命長。  

          1.5:價格低廉 液壓密封件應易于制造和安裝,其相應的密封槽又易于加工制造,對密封表面的加工精度等要求又較低,并且低格低廉。  

    2 液壓密封件的結構形式及密封機理

          常用的自封式壓緊型液壓密封件主要是○形密封圈,圓形密封圈和方形密封圈等,它們具有結構簡單、易于制造、成本低廉等優點,因此它們是液壓傳動系統中廣泛應用的動密封元件和靜密封元件。

          它們安裝在密封槽內通常產生10—25%的徑向壓縮變形,并對密封表面產生較高地初始接觸應力,從而阻止無壓力液體的泄漏。 液壓缸工作時,壓力液體擠壓自封式壓緊型液壓密封件,使之進一步變形,并對密封表面產生較大的隨壓力液體的壓力,嚴格地說應為壓強。增高而增高的附加接觸應力,并與初始接觸應力一起共同阻止壓力液體的泄漏。

          但當工作壓力大于10Mpa時,為了避免合成橡膠質自封式壓緊型液壓密封件的一部分被擠入密封間隙而在液壓缸往復運動中被切掉而造成泄漏,須在合成橡膠質自封式壓緊型液壓密封件的受壓側各設置一合成樹脂擋圈,如尼龍擋圈、聚甲醛擋圈和填充聚四氟乙烯擋圈。

           由于合成橡膠質自封式壓緊型液壓密封件工作時具有較大的壓縮變形,因此其靜摩擦阻力特別大,通常為其動摩擦阻力的兩倍多。如此大的靜摩擦阻力在一些低壓液壓傳動系統中勢必造成低壓爬行及操作困難等不良現象,這正是自封式壓緊型液壓密封件很小單獨用作動密封件的原因。  

          2.1唇型密封件 目前,陶瓷工廠液壓機械設備液壓缸常用的液壓組合密封件主要是由○形密封圈與方形密封圈、U形密封圈、Y形密封圈、YX形密封圈及其他特殊形狀的液壓密封圈的疊加使用構成的  

          2.1.1:V形密封圈 V形密封圈的密封性能較好,可根據工作壓力的大小來確定所用密封圈的數目,通常須借助于壓蓋的調整來補償密封圈的磨損量,其致命的弱點是結構復雜,通常須由支承環、密封圈和壓環三部分組成,其摩擦阻力較大并隨工作壓力和密封圈數目的增大而增大。因此V形密封圈僅適宜于運動速度較低而工作壓力較高的液壓缸采用。  

          2.1.2:U形密封圈 U形密封圈的密封性能較好,但單獨使用是極易翻滾,因此需與錫青銅質支承環配套使用,其摩擦阻力較大并隨工作壓力的升高而增大。因此U形密封圈僅適宜于工作壓力較低或運動速度較低的液壓缸采用。  

          2.1.3:Y形密封圈 Y形密封圈是依靠其張開的唇部緊貼于密封表面而保持密封的,通??蓡为毷褂?,其密封性能較好,摩擦阻力較小,耐壓性能好,工作穩定性好,使用壽命長。因此Y形密封圈適宜于高速變壓、大缸徑、大行程的液壓缸采用。  

          2.1.4:YX形密封圈 YX形密封圈是截面高度與寬度之比大于2并且工作唇于非工作唇不等高的Y形密封圈,它分為孔用YX形密封圈和軸用YX形密封圈,其密封性能一樣,除具有Y形密封圈的一切優點外,YX形密封圈單獨使用時決不翻滾,進一步提高了其耐壓性及工作穩定性。因此YX形密封圈特別適宜于高壓、高速變壓及快速運動的液壓缸采用。

          自封式緊密型液壓密封件:唇型密封件,與自封式壓緊形液壓密封件一樣,依其本身的變形對密封表面產生較高的初始接觸應力,阻止無壓力液體的泄漏。液壓缸工作時,壓力液體擠壓并撐開其密封唇部,使之緊貼密封表面而產生較高的隨壓力液體的壓力增高而增高的附加接觸應力,并與初始接觸應力一起共同阻止壓力液體的泄漏。  

          2.2: 組合密封件 液壓缸常用的組合密封件主要是蕾形圈、格來圈和斯特封。  

          2.2.1:蕾形圈 蕾形圈通常是由合成橡膠質的○形密封圈與夾布橡膠質的Y形密封圈的疊加使用構成的,與自封式壓緊型液壓密封件及自封式緊密型液壓密封圈,唇型密封件一樣,依其本身的變形對密封表面產生較高的初始接觸應力,阻止無壓力液體的泄漏。液壓缸工作時,壓力液體通過○形密封圈的彈性變形始終擠壓和撐開Y形密封圈的密封唇部,使之緊貼密封表面而產生較高的隨壓力液體的壓力增高而增高的附加接觸應力,并與初始接觸應力一起共同阻止壓力液體的泄漏。   

          2.2.2:格來圈 格來圈通常是由合成橡膠質的○形密封圈與填充聚四氟乙烯質的方形密封圈的疊加使用構成的,它可分為孔用格來圈和軸用格來圈,但其密封作用是一樣的,依其本身的變形對密封表面產生較高的初始接觸應力,阻止無壓力液體的泄漏。液壓缸工作時,壓力液體通過○形密封圈的彈性變形始最大限度地擠壓方形密封圈,使之緊貼密封表面而產生較高的隨壓力液體的壓力增高而增高的附加接觸應力,并與初始接觸應力一起共同阻止壓力液體的泄漏。  

          2.2.3:斯特封 斯特封通常是由合成橡膠質的○形密封圈與填充聚四氟乙烯質的特殊形狀?矩形——梯形?的密封圈所組成的,與格來圈一樣可分為孔用斯特封和軸用斯特封,其密封作用及密封機理與格來圈一樣,但它只具有單向密封作用。

          自封式緊密型液壓密封圈:唇形密封圈,與密封表面緊密貼合的唇部接觸面積較小,可以產生更大的壓縮變形,獲得較好的密封作用。但易于磨損,磨損后其密封作用顯著降低,若采用○形密封圈與之疊加使用,即組合密封件時,即使唇部磨損后,由于合成橡膠質○形密封圈具有較大的彈性,它將迫使唇形密封圈的唇部緊貼密封表面,產生足夠大的表面接觸應力,達到密封的作用,并且摩擦阻力較小,工作平穩,又易于裝配和維修等。因此,目前全自動液壓壓磚機、日用陶瓷制品,盤、碟類等靜壓成型機及中壓注漿、高壓注漿衛生陶瓷成型機廣泛應用的液壓密封件幾乎都是組合密封件,如格來圈及斯特圈等。

    3橡膠

          rubber 橡膠是橡膠工業的基本原料,廣泛用于制造輪胎、膠管、膠帶、電纜及其他各種橡膠制品。像膠的分類:  

          3.1按原料分為天然橡膠和合成橡膠。  

          3.2按形態分為塊狀生膠、乳膠、液體橡膠和粉末橡膠。 乳膠為橡膠的膠體狀水分散體; 液體橡膠為橡膠的低聚物,未硫化前一般為粘稠的液體; 粉末橡膠是將乳膠加工成粉末狀,以利配料和加工制作。  

          3.3按使用又分為通用型和特種型。

          通用型橡膠的綜合性能較好,應用廣泛。主要有:

          ①天然橡膠。

          ②異戊橡膠,又稱合成天然橡膠。

          ③丁苯橡膠,簡稱SBR。

          ④順丁橡膠,簡稱BR。

          特種型橡膠指具有某些特殊性能的橡膠。主要有:

          ① 氯丁橡膠,簡稱CR。 由氯丁二烯聚合制得。具有良好的綜合性能,耐油、耐燃、耐氧化和耐臭氧。但其密度較大,常溫下易結晶變硬,貯存性不好,耐寒性差。

          ② 丁腈橡膠,簡稱NBR。 由丁二烯和丙烯腈共聚制得。具有良好的耐油性、耐熱性、耐寒性、耐壓性和耐水性,氣密性及優良的粘結性能,并具有適宜的耐磨性,通常的使用溫度大致為-40℃~+120℃,可在120℃的空氣中或在150℃的油中長期使用。 易于用金屬模壓成任意形狀的液壓密封件,因此丁晴橡膠最適宜于制作工作壓力不大于32Mpa的液壓缸用密封件。經特別設計配方、耐易按發性油:耐磨能承受機械汽車軸心轉速3000轉/時以下(此時橡膠硬度為70°)。

          ③ 硅橡膠。SILICONE 主鏈由硅氧原子交替組成,在硅原子上帶有有機基團。耐高低溫 ,耐臭氧,電絕緣性好。使用溫度—40℃﹋+220℃;耐油尤佳,耐溫,耐磨,耐油!特別適用于汽車發動機內的曲軸油封不耐溫易揮發性油(柴油、汽油)耐磨方面,對氧,臭氧以及陽光(紫外線)有抗性。

          ④ 氟橡膠。Viton 子結構中含有氟原子的合成橡膠。通常以共聚物中含氟單元的氟原子數目來表示 ,如氟橡膠23,是偏二氟乙烯同三氟氯乙烯的共聚物。氟橡膠耐高溫、耐油、耐化學腐蝕。耐油,耐高溫,耐化學品,還具有耐酸堿之特性。使用溫度—30℃+280℃。適用于噴射引擎內的曲軸油封,時規油封,還被用于化藥劑的O型環及密封圈

          ⑤ 聚硫橡膠。 由二鹵代烷與堿金屬或堿土金屬的多硫化物縮聚而成。有優異的耐油和耐溶劑性,但強度不高,耐老化性、加工性不好,有臭味,多與丁腈橡膠并用。 此外,還有聚氨酯橡膠、氯醇橡膠、丙烯酸酯橡膠等。

          ⑥ 聚氨酯橡膠 抗拉強度最高的一種合成橡膠,它具有優良的耐油性、耐熱性、耐寒性、耐壓性和耐磨性,通常的使用溫度為-40℃~+80℃,聚氨酯橡膠的常溫密封性能比丁晴橡膠優越,它特別適宜于制作中壓、高壓及超高壓液壓缸用密封件。

    4如何正確選擇密封件  

          4.1 維修用戶注意事項

          在選購維修用密封件時,多數用戶都會按樣品的尺寸及顏色去購買,這只會增加采購的難度,而且不一定能選中合適產品。建議采用下列程序去提高采購密封件的準確性:  

          1.運動方向 - 先決定密封件所在位置的運動方向,例如往復、旋轉、螺旋或固定。  

          2.密封重點 - 例如決定活動點是在內徑的拉桿封或活動點是在外徑的活塞封等。  

          3.溫度等級 - 從原廠機械使用說明查閱或按實際工作環境評估工作溫度,決定所需使用材料。有關溫度等級的說明可參考下面的生產用戶注意事項。  

          4.壓力等級 - 從原廠機械使用說明查閱有關數據,或通過觀察原密封件的軟硬度和結構推斷工作壓力等級,有關壓力等級的說明可參考下面的生產用戶注意事項。  

          5.尺寸大小 - 多數用戶都會按使用過的舊樣品選購,但密封件在使用一段時間后,會被溫度、壓力及磨損等因素大幅影響其原來的尺寸,按樣選擇只能作為一個參考,更好的方法是量度密封件所在位置的金屬槽尺寸,準確性會較高。  

          4.2生產用戶注意事項

          一般密封件的損壞原因,也差不多是對密封件的工作要求:  

          1.硬化(老化) - 密封件其中一個泄漏原因是因為本身材料被溫度影響硬化,當硬度過高時,密封件不能填充與配合零件之間的間隙,就會產生泄漏。  

          2.磨損 - 密封件的磨損涉及配合零件的表面光潔度、運動速度和傳動媒體等,不同的密封材料適應不同的運動速度。  

          3.擠出 - 當密封件承受過大壓力時會被擠出到金屬間隙,損壞密封件而產生泄漏,這種情況涉及密封件本身的硬度及金屬間隙是否過大,如果在設計、選型、加工或安裝上處理不當,都會出現擠出損壞。  

          4.腐蝕 - 表現出來的情況是密封件軟化甚至溶解,原因是密封件被媒體入侵,選用材料時發生錯誤。如果媒體含水或溶劑時都要特別注意。  

          5. 一般密封件按溫度、速度、壓力和材料可作下列簡單分類(只作參考): 溫度等級 適用材料 速度 適用材料 壓力等級 適用材料 110℃ 丁腈橡膠/聚氨酯 0.5 M/S 丁腈橡膠 200kg/cm2 配合硬度及設計 200℃ 氟橡膠0.6 M/S 聚氨酯 400kg/ cm2 配合硬度及設計 260℃ 聚四氟乙烯 14 M/S 聚四氟乙烯 700kg/ cm2 配合硬度及設計 更多關于“液壓密封件”。


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