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當(dāng)液壓缸泄漏時(shí)缸腔容積變小效率降低,甚至液壓系統(tǒng)無(wú)法工作。 因此為盡可能避免液壓缸泄漏,液壓油缸定制廠家建議需要采取必要的密封措施。
一、液壓缸密封方式
液壓缸的泄漏包括內(nèi)泄漏和外泄漏。 外漏主要發(fā)生在活塞桿、氣缸蓋和導(dǎo)套之間,內(nèi)泄漏主要發(fā)生在活塞外壁和氣缸內(nèi)壁之間。
液壓缸的頻率響應(yīng)與密封形式密切相關(guān)。 目前成熟的液壓缸密封方式有:
1.密封密封
在活塞的外表面上安裝密封件以防止內(nèi)部泄漏。 在這種密封方式中,密封元件與氣缸內(nèi)壁緊密接觸,可以達(dá)到很好的密封效果。 當(dāng)油的壓力增加時(shí),密封面上的接觸壓力也會(huì)增加從而進(jìn)一步提高密封效果。
液壓油缸定制廠家
密封是目前應(yīng)用廣泛的密封方式體積比高內(nèi)漏小。
2.組合密封
液壓缸的密封功能是通過(guò)橡膠密封元件來(lái)實(shí)現(xiàn)的,主要有閃光環(huán)、芽形密封環(huán)、階梯密封等,具有兩種密封組合的特點(diǎn),起到在工作中起到密封的作用。 例如由橡膠O型圈和聚四氟乙烯Gree圈組成的Gree圈,具有O型圈良好的彈性和自潤(rùn)滑性能使用壽命更長(zhǎng)。
3. 間隙密封
這是一種通過(guò)在活塞外壁和氣缸內(nèi)壁上的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)部件的配合表面之間保持小間隙來(lái)防止泄漏的密封件方法。
間隙密封的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、摩擦小、活塞運(yùn)行速度快。 缺點(diǎn)是內(nèi)漏量大,特別是在大口徑液壓缸中使用時(shí),內(nèi)漏量會(huì)急劇增加影響液壓缸的容積比。 因此間隙密封只適用于直徑較小、壓力較低的液壓缸。
二、可變間隙密封
目前各種密封方式各有優(yōu)勢(shì),但也存在著難以解決的問(wèn)題。 近年來(lái)科研人員一直致力于液壓缸的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,以發(fā)展低泄漏、低摩擦阻力和高運(yùn)行速度液壓缸。
現(xiàn)在使用的間隙密封是恒間隙密封。 為了解決等間隙密封泄漏量大,不能用于高壓油缸的問(wèn)題,有人提出了變間隙密封的密封方法。
可變間隙密封的核心是在活塞的兩端增加環(huán)形可變形唇部結(jié)構(gòu)。 其工作原理是:當(dāng)油液通向氣缸高壓腔時(shí),活塞唇與氣缸內(nèi)壁形成節(jié)流間隙。 由于活塞與氣缸內(nèi)壁之間的壓差流動(dòng)和剪切流動(dòng),高壓油通過(guò)唇緣與氣缸內(nèi)壁之間的間隙從高壓腔流向低壓腔氣缸。
1缸蓋、2導(dǎo)套、3缸體、4活塞桿
5 活塞組件、6 密封件、7 壓蓋、8 缸底
可變間隙密封液壓缸結(jié)構(gòu)圖
此時(shí)唇部上表面的壓力逐漸分布,下表面受到高壓唇部上下表面的壓力差使唇部向內(nèi)壁膨脹。 圓柱體在彈力和壓力的相互作用下達(dá)到平衡。 此時(shí)密封間隙減小泄漏減少。 由于間隙沒(méi)有完全消除,活塞與氣缸內(nèi)壁之間的摩擦副可以通過(guò)油液進(jìn)行潤(rùn)滑,從而提高和改善液壓缸的摩擦性能和頻率響應(yīng)特性。
大連液壓油缸定制廠家
三、可變間隙密封件的優(yōu)勢(shì)及發(fā)展趨勢(shì)
利用液壓缸工作時(shí)唇口內(nèi)外壁的壓力差,形成壓力補(bǔ)償?shù)淖赃m應(yīng)變間隙密封結(jié)構(gòu),可有效減少等間隙密封結(jié)構(gòu)泄漏量增大的缺陷。 隨著壓差的增加特別是在高壓差下。 可變間隙密封結(jié)構(gòu)對(duì)泄漏的抑制作用非常明顯,可以顯著提高液壓缸的工作效率,減少能量損失。 該密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造容易穩(wěn)定可靠。
可變間隙密封也有缺點(diǎn)即:壓差小時(shí)泄漏量大。 如果壓差過(guò)大活塞唇口會(huì)向外張開(kāi)過(guò)多,導(dǎo)致活塞與氣缸內(nèi)表面接觸導(dǎo)致唇口變形失效。
(a) 正?;钊剑?b) 變形活塞唇
活塞唇結(jié)構(gòu)
近年來(lái)越來(lái)越多的人致力于使用新型功能材料來(lái)提高液壓元件的響應(yīng)速度。 在液壓缸的密封性能方面,有人創(chuàng)新性地提出利用磁性形狀記憶合金(MSMA)在液壓缸和活塞之間產(chǎn)生微變形來(lái)控制液壓缸的密封間隙。 方法如下:在活塞的兩端設(shè)計(jì)多個(gè)環(huán)形槽,在槽內(nèi)設(shè)置多個(gè)MSMA輔助支撐塊,形成多個(gè)間隙密封環(huán)。 MSMA具有可恢復(fù)應(yīng)變大(微變形)、響應(yīng)速度快、高周疲勞等特點(diǎn)。 它利用其電磁驅(qū)動(dòng)的膨脹效應(yīng)來(lái)控制磁場(chǎng)和溫度,以達(dá)到減少內(nèi)漏的目的。
可變間隙密封大大提高了液壓缸的壽命和頻率響應(yīng),應(yīng)用空間進(jìn)一步擴(kuò)大。 但可變間隙密封技術(shù)尚不成熟,仍處于研究初期。 相信在不久的將來(lái),隨著這些新技術(shù)的應(yīng)用液壓缸的泄漏問(wèn)題可以改善。