液压密封件在液压系统应用注意事项
液压密封件在液压系统里至关重要,因为液压传动是利用液体压力来传递动力的,密封装置的优劣将直接影响液压系统的工作性能。如液压缸密封不好,就会造成内外泄漏严重,使作用力和工作速度达不到设计要求,造成效率降低,功率损失增加,浪费油料,污染环境,甚至会引起火灾。因此,在液压系统中密封很重要的。
密封件可用来防止油液泄漏和外界气体、灰尘等侵入液压系统。当然液压缸要做到**密封是不可能的。因为活塞杆往复运动,总要带出油液。但是,这种渗漏要求尽量小。相反,如果活塞杆往复运动时,不带出丝毫油液,使活塞杆处于干摩擦,反而会影响液压缸的工作性能和寿命。
液压密封件是液压设备的核心是液压设备正常工作的保证,首先必须了解工厂液压设备的工作性能、工作压力、工作油温、工作介质液压油及运动速度的大小等环境条件,同时还必须了解液压密封件的结构形式、密封特点、密封材质的性能,确保密封件、密封表面、密封槽的设计制造质量及密封件的装配质量。增强液压油的污染与防护意识,加强对液压油污染的监督与检测工作,液压油污染应及时更换,并作好液压密封件的储藏和保管工作等。据此进行全面地分析和比较,从中选用适宜材质及适宜结构形式的常用液压密封件。
在真空条件下使用的O型密封圈
真空橡胶O型圈指可以在负压下想起使用的O型密封圈。它要具有高气密性、低透气、低失重等多种性能综合的特征。耐真空O型圈大多用于高、精、尖领域,例如:宇宙飞船、人造卫星等方面
耐高真空的O型圈一般选用高丙烯晴含量的丁晴橡胶或氟橡胶;耐**高真空的O型圈,较佳选用Viton型氟橡胶。增塑剂因挥发点低,剂量大,少用或不用。防老剂用量虽不大,但易挥发,也要少用。填料不宜使用白炭黑,配用适量的炭黑可降低气体渗透性,有助于耐真空。优点:
1.调制配方后抗张强度可以达到500PSI及抗斯性高达88LBS.
2.具有较好的抗热性和抗寒性。
3.具有很好的压缩变形。
4.具有对中性溶剂很好的抵抗性。
5.对于臭氧及氧化物的侵蚀具有较好的抵抗作用。
动环不能补偿的原因
对于常用的旋转式机械密封,动环在弹性力的作用下,保持两密封端面的贴合,即使密封端面磨损1-2mm,甚至更多,也应如此。但是,有时动环不能补偿,也就是通常说的动环卡住了,产生这种情况的原因有下面四种:
1、动环的辅助O型圈过盈值太大,O型圈和轴套的摩擦力增大,弹性力不能克服该阻力;
2、对于104型密封,传动座和动环连接的部位壁厚较小易变形,又由于传动座的传动突耳和动环配合的圆弧槽之间存在形位公差。这些都增加了传动座和动环的摩擦力;
3、传动座的突耳和动环的圆弧槽在长期的动转中磨损后已相互嵌入而咬合在一起,弹性力无法补偿;
4、在高温泵中,急冷水在轴套上结水垢阻碍动环的轴向滑动,也使动环不能补偿。
温度的影响对O型圈可靠性的分析
通常,O 型圈由高分子材料橡胶组成,其设计与分析涉及固体力学、摩擦学、高分子材料学、热力学及机械制造工艺等多方面的理论知识,一般可利用有限元软件对O型圈进行分析。O型圈通过被压缩发生大变形,从而产生应力来实现液压系统的密封。要满足O 形圈的密封性能,必须在保证满足O型圈的剪切强度的前提下,其较大接触应力至少要大于密封介质的压力。影响O型圈应力的因素很多,包括密封结构参数如压缩率、结构尺寸参数、接触面的摩擦因数和环境因素如密封介质压力、温度等。通过建立有限元模型可以分析影响因素对O型圈性能的影响.发现介质的压力越大,接触应力和Mises 应力越大;得出O型圈与轴之间的较大接触应力随着压缩率、油压的增加而增加,但在油压一定的情况下Mises 应力并不总是随压缩率的增加而增加的结论;
研究表明,上下法兰张开间隙、密封圈的初始压缩率对较大接触应力的影响较大,而密封槽槽口和槽底处倒角半径对剪切应力影响明显;
吴广平等分析了摩擦因数对剪切应力的影响,发现摩擦因数越大剪切应力越大。在实际工程应用中,密封系统中的密封介质的温度往往较高,而温度的提升会造成O型圈圈应力的变化,并加速O形圈的松弛,因此温度对于O型圈可靠性的影响很大。