上海依森橡塑介紹:如何減小密封圈的非均勻磨損?
01.液壓缸漏油現(xiàn)象
對于液壓油缸來說,油液泄漏是常見的故障。據(jù)有關資料統(tǒng)計,液壓油缸漏油故障占工程機械故障的30%左右。
管接頭密封不嚴、缸筒磨損、油液污染等都會引起液壓缸漏油,液壓缸漏油會嚴重影響設備的平穩(wěn)性、可靠性和使用壽命,需及時查找原因并排除泄漏故障。
02.密封圈磨損情形
密封性能是液壓油缸的重要性能之一,密封圈長時間磨損引起的損壞是導致液壓缸漏油的重要原因之一。
活塞外表面的密封圈,其作用是隔離兩腔、防止泄露。液壓油缸在工作時,活塞在缸筒內作往復直線運動,密封圈始終與缸筒內表面發(fā)生摩擦,其磨損正常情況下是沿周向的均勻磨損,因此需要定期更換。
在工程中,由于各種原因,經常出現(xiàn)密封圈產生單邊、局部的非均勻磨損,導致活塞缸短時間就因泄漏而需要更換密封圈,直接影響活塞缸的工作效率。
均勻磨損與非均勻磨損軌跡
03.密封圈非均勻磨損原因
密封圈是否均勻磨損,主要與活塞和缸筒是否同心有關。當活塞外表面與缸筒內表面完全同心時,密封圈產生的是均勻磨損;當活塞外表面與缸筒內表面非完全同心時,密封圈產生的是非均勻磨損。
活塞與缸筒是否同心,主要受以下因素影響:
1.液壓油缸在制造、裝配時,活塞與缸筒自身的同軸度精度,影響活塞與缸筒能否同心。
圖片
2.與活塞桿有關
活塞與活塞桿作為一個整體在缸筒內做往復直線運動,由于制造工藝的要求,一般情況下活塞與活塞桿一般是分開制造的,然后通過適當?shù)倪B接方式將二者固接在一起。
活塞與活塞桿的連接形式很多,目前采用的基本都屬于剛性連接,也就是相對的連接件之間不能有位移。
液壓缸結構簡圖
活塞與活塞桿連接后,以下因素可能導致活塞與缸筒產生同軸度誤差:
(1)活塞桿連接外表面與活塞內表面的同軸度誤差,見上圖A處;
(2)活塞桿外表面與缸蓋內表面的同軸度誤差,見上圖B處;
(3)缸筒內表面與缸蓋外表面的同軸度誤差,見上圖C處。
當活塞與活塞桿剛性連接后,由于制造、裝配的誤差,上述三個原因使活塞軸線與缸筒軸線產生一個角度,見下圖(a)。
此時,密封圈上的變形不等,在密封圈上產生沿周向非均勻分布的徑向力,見上圖(b)。非均勻分布的徑向力使作用在密封圈上的正壓力不等,從而導致密封圈與缸筒內表面沿周向產生的摩擦力不等,導致磨損量大小不等,最終造成密封圈沿周向產生非均勻磨損。
3.當活塞桿與被驅動負載連接后,負載對活塞與缸筒的同軸度也會產生影響。
正是由于以上疊加產生的誤差,使活塞與缸筒不同軸,從而導致密封圈產生非均勻磨損。
04.如何減小非均勻磨損
可以通過減小活塞與缸筒的同軸度誤差來減小密封圈的非均勻磨損,具體方法有:
1.保證相關零件的加工精度,如活塞桿的直線度、活塞密封溝槽的加工精度、活塞桿與活塞的同軸度。
2.在液壓油缸組裝時,盡量保證缸筒與缸蓋、缸蓋與活塞桿的同心,避免液壓缸軸心線與運動方向偏離。
這就要求負責組裝的人員必須受過良好的操作培訓,并有足夠的時間來完成組裝任務。
3.活塞與活塞桿采用柔性連接
不均勻磨損的另一個原因是過度擰緊、夾緊,通過柔性連接,使活塞與活塞桿之間保持較大的間隙,活塞兩端面與兩個壓板之間也留有較大間隙。在活塞與活塞桿之間配置O型圈(其彈性系數(shù)要小于活塞外表面密封圈的彈性系數(shù)),該O型圈除了活塞與活塞桿之間起密封作用,還可以通過自身變形,消除因活塞桿與活塞連接誤差引起的活塞外表面與缸筒內表面同軸度的影響。