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液壓密封件選配方法淺析
2018-03-29 
729
7291 液壓密封件選用過程中存在的問題
在福鐵(tiě)建設集團甚至許多(duō)機械使用單位的液壓密封件管理(lǐ)過程中，普遍存在對液壓密封件相關知識掌握不足,缺乏對液壓系統的認識。因此在密封件的發放及使用過程中，常常出現密封件選用不當、替代品使用不合理(lǐ)、型号錯誤等,造成液壓系統喪失密封作(zuò)用的不良後果。
2 分析液壓系統，明(míng)确對密封件的特性要求
2.1液壓系統分析
要正确選用液壓密封件，通(tōng)過液壓系統分析，明(míng)确液壓系統的工作(zuò)要求是關鍵。以液壓缸工作(zuò)系統為(wèi)例（如圖1），第一道(dào)密封稱為(wèi)系統主密封，主密封承受系統壓力。第二道(dào)密封稱為(wèi)系統副密封，在正常工作(zuò)情況下，副密封不承受壓力或隻承受很(hěn)低(dī)的壓力。系統主密封的潤滑性能應該比較好，應該能允許一定厚度的油膜通(tōng)過，保證在高(gāo)壓工況下仍有(yǒu)較低(dī)的摩擦磨損。系統副密封的低(dī)壓密封性能應該比較優秀，能擋住通(tōng)過系統主密封的油膜，保證外洩漏為(wèi)零。副密封的壓力很(hěn)低(dī)或沒有(yǒu)壓力，即使潤滑不好，摩擦磨損仍很(hěn)低(dī)。系統主密封還(hái)應具有(yǒu)較強的回油能力，帶出的油膜能在活塞杆回程時(shí)被重新泵回系統內(nèi)部，維持動态平衡，防止系統背壓的形成。密封系統主密封和(hé)副密封通(tōng)過其分工，即主密封在比較理(lǐ)想的潤滑狀态下将系統的壓力降下來(lái)，副密封在低(dī)壓或無壓力的狀況下實現對外部的零洩漏，同時(shí)實現低(dī)摩擦、低(dī)磨損。 密封系統實現低(dī)摩擦和(hé)零洩漏，關鍵在于選擇恰當的元件作(zuò)主密封和(hé)副密封。如果是随意把兩個(gè)元件串聯起來(lái)組成密封系統，起不到預期的效果，并有(yǒu)“副作(zuò)用”---- 即背壓的形成，性能可(kě)能還(hái)不如使用單個(gè)密封件。
主密封承受系統高(gāo)壓，應具有(yǒu)下列特性(見圖2)：(1)耐高(gāo)壓，密封件的材料應該有(yǒu)高(gāo)的機械強度。(2)低(dī)摩擦磨損，密封件的材料應該有(yǒu)較低(dī)的摩擦系數(shù)和(hé)較高(gāo)的耐磨性，密封件的設計(jì)保證它在較好的潤滑工況下工作(zuò)。(3)回油能力強，保證帶出的油膜在回程時(shí)能帶回系統內(nèi)部，實現動态平衡，防止背壓的形成。(4)洩壓功能，即密封件有(yǒu)單向閥的功能，在系統壓力較低(dī)或降為(wèi)零時(shí)，萬一已經形成的背壓能馬上(shàng)降下來(lái)，防止困油現象的出現。
副密封作(zuò)為(wèi)第二道(dào)密封，承受低(dī)壓或不承受壓力，主要功能是擋住通(tōng)過主密封的油膜，實現零洩漏，副密封應具有(yǒu)下列特性：(1)低(dī)壓密封性能好。(2)低(dī)壓時(shí)摩擦磨損小(xiǎo)。(3)能短(duǎn)時(shí)間(jiān)承受系統高(gāo)壓，即在惡劣工況下形成背壓時(shí)，也能可(kě)靠地工作(zuò)。
3 區(qū)分密封件密封機理(lǐ)和(hé)具有(yǒu)的使用特性
液壓密封件的種類繁多(duō)，根據各自不同的特性選用符合要求的密封件是關鍵步驟。工程機械上(shàng)常用的液壓密封件通(tōng)常可(kě)以歸納為(wèi)自封式壓緊型液壓密封件、唇形密封件兩大(dà)類。
3.1 壓緊形密封件
主要是○形密封圈,圓形密封圈和(hé)方形密封圈等。它們是液壓傳動系統中廣泛應用的動密封元件和(hé)靜密封元件。它們安裝在密封槽內(nèi)通(tōng)常産生(shēng)10%～25%的徑向壓縮變形，并對密封表面産生(shēng)較高(gāo)的初始接觸應力，從而阻止無壓力液體(tǐ)的洩漏。液壓缸工作(zuò)時(shí)，壓力液體(tǐ)擠壓自封式壓緊型液壓密封件，使之進一步變形，并對密封表面産生(shēng)較大(dà)的随壓力液體(tǐ)的壓強增高(gāo)而增高(gāo)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(tǐ)的洩漏。但(dàn)當工作(zuò)壓力大(dà)于10MPa時(shí)，為(wèi)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(jiān)隙而在液壓缸往複運動中被切掉而造成洩漏，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(shù)脂擋圈，如尼龍擋圈、聚甲醛擋圈和(hé)填充聚四氟乙烯擋圈。
3.2 唇形密封件
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。
V形密封圈的密封性能較好，可(kě)根據工作(zuò)壓力的大(dà)小(xiǎo)來(lái)确定所用密封圈的數(shù)目，通(tōng)常須借助于壓蓋的調整來(lái)補償密封圈的磨損量，其緻命的弱點是結構複雜，通(tōng)常須由支承環、密封圈和(hé)壓環三部分組成，其摩擦阻力較大(dà)并随工作(zuò)壓力和(hé)密封圈數(shù)目的增大(dà)而增大(dà)。因此V形密封圈僅适宜于運動速度較低(dī)而工作(zuò)壓力較高(gāo)的液壓缸采用。
U形密封圈的密封性能較好，但(dàn)單獨使用時(shí)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(dà)并随工作(zuò)壓力的升高(gāo)而增大(dà)。因此Ｕ形密封圈僅适宜于工作(zuò)壓力較低(dī)或運動速度較低(dī)的液壓缸采用。
Y形密封圈是依靠其張開(kāi)的唇部緊貼于密封表面而保持密封的，通(tōng)常可(kě)單獨使用，其密封性能較好，摩擦阻力較小(xiǎo)，耐壓性能好，工作(zuò)穩定性好，使用壽命長。因此Y形密封圈适宜于高(gāo)速變壓、大(dà)缸徑、大(dà)行(xíng)程的液壓缸采用。如圖2中的副密封可(kě)選用。
4 總結
工程機械物資管理(lǐ)人(rén)員在液壓密封管理(lǐ)選配工作(zuò)過程中，隻有(yǒu)深刻分析系統工作(zuò)原理(lǐ)和(hé)要求，熟練掌握各類液壓密封件的結構形式、密封機理(lǐ)、材質特性、主要性能用途等，才能在維修過程中為(wèi)正确選配符合要求的液壓密封件，确保工程機械運轉正常，提高(gāo)企業經濟效益。
