液压系统的密封及考虑因素

由于产生泄漏的主要原因是组成液压密封工作腔的各零件间有间隙,且间隙两侧有压力差,间隙和压力差是泄漏的必要条件.所以要防止泄漏产生,就要采取各种密封措施.密封的作用就是封住接合面的间隙,切断泄漏通道或增加泄漏通道中的阻力,以阻止泄漏.

液压系统和元件产生泄漏往往是密封的选用不当,密封件的安装和使用不当,或密封件保管不当等引起的.正确地设计和使用密封件,科学合理地维护密封件,可以有效降低泄漏.

1、对密封装置的要求

密封装置的功用是阻止泄漏.因此,有效地阻止泄漏是其首要要求.对密封装置的基本要求可以归纳为:

(1)密封性能
密封性能反映对泄漏的控制水平.要求密封装置在一定的压力和温度范围内具有良好的密封性能.

(2)摩擦性能
对动密封而言,高密封性会带来摩擦力的增大,使负载增加;并且加速密封件的磨损.因此,运动件之间因密封装置而引起的摩擦力要小,摩擦系数要稳定.

(3)耐压性能
耐压性能反映密封装置能够承受工作介质的压力的情况.因此,要求密封装置要有良好的耐压性能.

(4)寿命
密封件的使用寿命是密封件密封性,摩擦性以及耐压性三项综合性能的保持时间.因此,要求密封装置能抗腐蚀,不易老化,工作寿命长,且耐磨性好,磨损后在一定程度上能自动补偿.

(5)安装性能
要考虑密封件的安装部位和安装方法合理,且装拆方便.

(6)经济性
经济性指标是综合指标,要结合生产实际考虑性价比.

2、密封的形式

(1)动密封和静密封

密封偶合面间最显著的区别是有无相对运动.没有相对运动的属于静密封,静密封件在工作中须承受工作介质的压力;密封偶合面间有相对运动的就是动密封,动密封件除了要承受工作介质压力外还要耐受相对运动引起的摩擦磨损,既要保证一定的密封又要满足运动性能的要求.

(2)接触密封与非接触密封

接触密封是靠密封件在强制压力作用下紧贴在密封面上来达到密封效果的密封形. 非接触密封是密封面之间处于仅有一层极薄的油膜隔开的摩擦接触状态的密封形式.

3、密封的选用

密封性能的优劣很大程度上取决于密封材料的性能,因此在选择密封时,首要的是考虑密封材料的性能和考虑使用条件,同时也要适当考虑价格因素.

(1)对密封材料的一般要求

①有适当的机械强度和硬度;

②与工作介质有良好的相容性,在工作介质中化学稳定性好,并有一定的耐受性,不溶胀,不收缩;

③压缩性和回弹性好,永久变形小,能够消除因活塞或活塞杆偏心引起的间隙；

④温度适应范围宽,高温下不软化,不分解,低温下不硬化,不脆裂;

⑤抗腐蚀性能好,在酸,碱,油等工作介质中,能长期工作,其体积和硬度变化小,且不粘附在金属表面上;

⑥摩擦系数小,耐磨性好;

⑦耐臭氧性和耐老化性好,经久耐用.

(2)选择密封时的考虑因素

①工作介质的类型 密封材料的选择必须考虑所使用工作介质与密封材料的相容性,如果不相容会引起密封件的膨胀或收缩现象,造成密封工作状态不良,在使用初期就可能发生故障.密封件膨胀会引起摩擦阻力增加,使密封件翻滚;密封件收缩会引起预压量减少,偏心补偿能力降低,造成泄漏.

②密封形式 动密封或者静密封对材料的摩擦,磨损性能要求不同,所以应当根据应用的场合及要求进行选择.

③密封件结构形式 根据工作情况选择挤压型或唇形等密封件结构形式,以满足工作时对其材料弹性,强度,变形等多项性能的要求.

④工作温度 不同材料的密封对温度的适应差别很大,因此要考虑环境温度及液压元件的工作温度选择适合其工作温度要求的密封材料.

⑤工作压力 工作压力是液压系统工作的重要指标,也是密封设计的主要依据.因此应正确选用耐压性能满足工作压力要求的密封材料.

⑥工作环境 系统的工作环境会影响密封的使用性能.如果工作环境粉尘污染严重,则会加剧密封材料的磨损,此时应当选择耐磨性好的密封材料:如果系统受冷却水或水蒸汽的侵蚀,在密封设计时则要考虑密封材料的防水或防热水性能.

⑦元件工作条件 选择密封时应考虑元件的工作条件,如果密封材料在振动环境工作,则应考虑其弹性能补偿振动造成的偏移,以免接触应力不足引起泄漏.

⑧装配工艺 密封的装配工艺甚至密封装置的结构都会影响到密封材料的变形能力,在装配时应按照密封件的正确安装程序进行,正确的安装方法和装配工艺可以保证良好的密封性能.

⑨价格因素 密封材料价格差别很大,其价格与材料质地,制作工艺,人工费用等有密切关系,在选用密封的时候要综合考虑具体的使用场合,性能要求等因素.

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