液压往复动密封的设计.ppt
5-7 密封装置的选用与设计,一.密封装置的选用,设计要点,5-7 密封装置的选用与设计,一.密封装置的选用,设计要点(1)液压用工作压力,a)低压系统的主要问题是密封装置的密封性和摩擦特性.唇型密封圈在低压时两密封接触面上难以贴紧,密封不严;刚性大的密封件一旦产生了较大变形,低压不足以消除残留变形,对密封有不良影响;在低压状态,摩擦力成为较大的负载,而且摩擦力在运动中时不断改变,造成系统爬行和不平稳.,5-7 密封装置的选用与设计,一.密封装置的选用,设计要点(1)液压用工作压力,b)高压系统的主要问题是密封圈的挤出问题.挤出受密封圈形状,材料硬度,挤出间隙和工作温度等的影响,要综合考虑.为防止卡紧现象,挤出间隙不能太小.高压时一般要设置当圈,5-7 密封装置的选用与设计,一.密封装置的选用,设计要点(1)液压用工作压力,c)当液压元件承受大于35MPa的高压和高频率的冲击载荷时,应在 密封件前面设置缓冲辅助密封,以保护密封件,提高密封性和耐久 性;液压缸高压时还应注意防止柴油机现象,以免烧损密封圈导致 泄漏,所以液压缸要尽量排尽空气.,5-7 密封装置的选用与设计,一.密封装置的选用,设计要点(2)温度,密封件的使用温度主要取决于材料的承受温度,一般为-50150C设计是要了解材料的温度性能,根据使用温度选用.过高的温度加速材料老化,引起密封件耐压性能减低.过低温度使材料弹性降低,收缩导致过盈量减少,密封面接触压力下降,造成泄漏.,5-7 密封装置的选用与设计,一.密封装置的选用,设计要点(3)运动速度,.,往复动密封的最高速度受摩擦,磨损的限制橡胶O型密封圈运动速度不超过0.5m/sY 型可达到1m/s以聚四氟乙烯为摩擦面的组合式密封可以达到67m/s往复动密封,在低速时易产生爬行.爬行主要受密封摩擦特性影响,设计是要充分考虑摩擦问题.一般来说,唇型密封圈低速性能优于挤压型密封圈图示为典型密封圈的参考速度,5-7 密封装置的选用与设计,一.密封装置的选用,设计要点(4)工作频度,工作频度指液压,气动元件连续工作时间的长短.,工作频度高,要注意温度上升对材料的影响,必要时设计冷却装置.工作频度极低时,摩擦副表面易产生粘着,增加摩擦力,加剧密封圈磨损.图示为起动摩擦与放置时间的关系,5-7 密封装置的选用与设计,一.密封装置的选用,设计要点(5)行程,往复行程低,如小于5cm,容易发生润滑不良,导致发热.造成异常磨损 长行程密封需注意的问题是:活塞杆和缸筒的弯曲,偏心偏载荷易引起密封件的偏磨.且受到表面粗糙度的影响.故滑动面上的加工精度,镀层厚度等都与密封磨损有关系,5-7 密封装置的选用与设计,一.密封装置的选用,设计要点(6)偏心,震动,密封件在偏心,震动较大的条件下,密封件与相对摩擦面处于不稳定接触状态,如果密封件对相对摩擦面的追随性不足,就会引起泄漏.追随性很大程度上取决于材料的弹性.,(7)摩擦副表面粗糙度,表面粗糙度大,加速密封件磨损降低密封件寿命表面粗糙度小,增加加工成本,同时不利于油膜的建立,加剧磨损,5-7 密封装置的选用与设计,二.液压往复动密封设计,5-7 密封装置的选用与设计,二.液压往复动密封设计(1).活塞,活塞杆密封,动密封常用密封圈:O形圈,Y形圈,V形圈,组合式密封圈O形圈:安装方便,价格低,工作压力大于7MPa,必须配置挡圈.比唇型密封圈的寿命短,且对加工精度要求高Y形圈:使用寿命高于O形圈,密封性能和使用挡圈后的使用极限 压力优于O形圈V形圈:运动摩擦阻力较Y形圈大，但密封可靠,使用寿命长,发 生泄漏时只需要调整压环无需更换密封件.,5-7 密封装置的选用与设计,二.液压往复动密封设计(2).防尘圈,性能指标:1)结构简单,拆装方便2)工作速度不大于1m/s3)工作温度:-30110C,5-7 密封装置的选用与设计,二.液压往复动密封设计(3).导向支承环,导向支承环有利于防止液压缸烧结,提高运动平稳性.提高液压缸的密封工作压力.活塞部位的导向支承环一般采用摩擦系数低,耐磨,硬度高的合成树脂.如聚四氟乙烯.活塞杆部位的导向支承环一般采用金属如青铜导向支承环安装位置如图,5-7 密封装置的选用与设计,二.液压往复动密封设计(4).缓冲圈,缓冲圈用于承受冲击压力的液压缸中,防止冲击压力直接作用于密封件上.缓冲圈设置于密封圈的高压侧,压力波经过缓冲减压后作用于密封件,从而保护密封装置压力缓冲圈与动密封圈间有微量泄漏油,应注意勿使其形成困油,需采取措施释放,5-7 密封装置的选用与设计,二.液压往复动密封设计(5).挡圈,挡圈置于密封装置后面,防止橡胶密封圈的间隙咬伤.挡圈由高硬度材料组成,也应该有一定的弹性.对挡圈的主要要求是:不发生蠕变等永久变形,(6).防污染保护圈,作用是阻止工作介质中的杂质进入密封圈或导向支承环,避免它们被划伤,延长密封装置的使用寿命.设计时要注意开设卸压槽,防止发生困油.,
