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剪板机密封装置常见故障及排除

发布时间:2017-8-31
  密封是解决剪板机液压系统泄漏问题的有效手段之一。当剪板机液压系统的密封不好时,会因外泄漏而污染环境;还会造成空气进入剪板机液压系统而影响液压泵的工作性能和液压执行元件运动的平稳性;当内泄漏严重时,造成系统容积效率过低及油液温升过高,以致系统不能正常工作。
(1)对剪板机密封装置的要求
  ①在工作压力和一定的温度范围内,应具有良好的密封性能,并随着压力的增加能自动提高密封性能。
  ②剪板机密封装置和运动件之间的摩擦力要小,摩擦因数要稳定。
  ③耐蚀能力强,不易老化,工作寿命长,耐磨性好,磨损后在一定程度上能自动补偿。
  ④结构简单,使用、维护方便,价格低廉。
(2)剪板机密封装置的类型和特点
  密封按其工作原理可分为非接触式密封和接触式密封。前者主要指间隙密封,后者指密封件密封。
  ①间隙密封间隙密封是靠相对运动件配合面之间的微小间隙来进行密封的,间隙密封常用于柱塞、活塞或阀的圆柱配合副中。
  采用间隙密封的液压阀中在阀芯的外表面开有几条等距离的均压槽,它的主要作用是使径向压力分布均匀,减少液压卡紧力,同时使阀芯在孔中对中性好,以减少间隙的方法来减少泄漏。另外均压槽所形成的阻力,对减少泄漏也有一定的作用。所开均压槽的尺寸一般宽0.3~0.5mm,深为0.5~1mm。圆柱面间的配合间隙与直径大小有关,对于阀芯与阀孔一般取0.005-0.017mm。这种密封的优点是摩擦力小,缺点是磨损后不能自动补偿,主要用于直径较小的圆柱面之间,如液压泵内的柱塞与缸体之间,滑阀的阀芯与阀孔之间的配合。
  ②o形密封圈:形密封圈一般用耐油橡胶制成,其横截面呈圆形,具有良好的密封性能,内外侧和端面都能起密封作用。它具有结构紧凑、运动件的摩擦阻力小、制造容易、装拆方便、成本低、高低压均可用等特点,在剪板机液压系统中得到广泛的应用。
  o形密封圈的结构和工作情况如图所示。图(a)为。形密封圈的外形截面图;图(b)为装入密封沟槽时的情况图,其中d为0形密封圈装配后的预压缩量,通常用压缩率W表示

(d)图 o形密封圈的结构和工作情况
  对于固定密封、往复运动密封和回转运动密封,压缩率应分别达到15%-20%、10%-20%和5%-10%,才能取得满意的密封效果。
  当油液工作压力超过10MPa时,o形密封圈在往复运动中容易被油液压力挤人间隙而损坏,如图(c)所示。为此要在它的侧面安放1.2~1.5ram厚的聚四氟乙烯挡圈,单向受力时在受力侧的对面安放一个挡圈,双向受力时则在两侧各放一个挡圈,如图(d)、(e)所示。
  o形密封圈的安装沟槽,除矩形外,也有V形、燕尾形、半圆形、三角形等,实际应用中可查阅有关手册及国家标准。
  ③唇形密封圈 唇形密封圈根据截面的形状可分为Y形、V形、U形、L形等。其工作原理如图所示。液压力将密封圈的两唇边hl压向形成闻隙的两个零件的表面。这种密封作用的特点是能随着工作压力的变化自动调整密封性能,压力越高则唇边被压得越紧,密封性越好;当压力降低时唇边压紧程度也随之降低,从而减少了摩擦阻力和功率消耗,此外,还能自动补偿唇边的磨损。
  目前,小Y形密封圈在液压缸中得到普遍的应用,主要用作活塞和活塞杆的密封。
图(a)所示为轴用密封圈,图(b)所示为孔用密封圈。这种小Y形密封圈的特点是断面宽度和高度的比值大,增加了底部支承宽度,可以避免摩擦力造成的密封圈的翻转和扭曲。

图小Y形密封圈
  在高压和超高压情况下(压力大于25MPa)的轴密封多采用V形密封圈。V形密封圈由多层涂胶织物压制而成,其形状如图3—27所示。V形密封圈通常由压环、密封环和支承环三个圈叠在一起使用,此时已能保证良好的密封性,当压力更高时,可以增加中间密封环的数量,这种密封圈在安装时要预压紧,所以摩擦阻办较大。

  唇形密封圈安装时应使其唇边开口面对压力油,使两唇张开,分别贴紧在机件的表面上。
  ④组合式剪板机密封装置 随着技术的进步和设备性能的提高,剪板机液压系统对密封的要求越来越高,普通的密封圈单独使用已不能很好地满足需要,因此,人们研究和开发了由包括密封圈在内的两个以上元件组成的组合式剪板机密封装置。
  由于形密封圈与截面为矩形的聚四氟乙烯塑料滑环组成的,如图(a)所示的组合剪板机密封装置为示例之一。滑环2紧贴密封面,o形密封圈1为滑环提供弹性预压力,在介质压力等于零进时构成密封,由于密封间隙靠滑环,而不是o形密封圈,因此摩擦阻力小而且稳定,可以用于40MPa的高压;往复运动密封时,速度可达15m/s;往复摆动与螺旋运动密封时,速度可达5m/s。矩形滑环组合密封的缺点是抗侧倾能力稍差,在高低压交变的场合下工作时易泄漏。
  图(b)所示的由支持环4和o形密封圈1组成的轴用组合密封为示例之二。由于支持环与被密封件3之间为线密封,其工作原理类似唇边密封。支持环采用一种经特别处理的合成材料,具有极佳的耐磨性、低摩擦和保形性,工作压力可达80MPa。
  组合式剪板机密封装置充分发挥了橡胶密封圈和滑环各自的长处,不仅工作可靠,摩擦力小。

  ⑤回转轴的剪板机密封装置 回转轴的剪板机密封装置形式很多,图所示的是用耐油橡胶制成的回转轴用密封圈,它韵内部有直角形圆环铁骨架支承着,密封圈的内边围着一条螺旋弹簧,把内边收紧在轴上进行密封。这种密封圈主要用作液压泵、液压马达和回转式液压缸的伸出轴的密封,以防止油液漏到壳体外部,它的工作压力一般不超过0.1MPa,最大允许线速为4-8m/s,必须在有润滑的情况下工作。

图 回转轴的剪板机密封装置
 (3)剪板机密封装置常见故障及排除非金属密封件常见故障及排除方法见表。

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