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如何降低液壓缸的故障率
發(fā)布時間：2021-05-06
作為液壓油缸的生產(chǎn)廠家，一般都精通油缸技術(shù)的各個方面，但不一定熟悉密封技術(shù)。一般廠家只知道怎么用，不一定知道密封原理，密封件的動態(tài)變化，密封件在油缸里是怎么工作的。油缸制造商必須了解密封技術(shù)，才能根據(jù)不同的技術(shù)要求選擇不同的密封件。密封件制造商還必須了解油缸的工作原理，采用不同的設(shè)計來滿足油缸的技術(shù)要求，因此油缸制造商和密封件制造商需要密切合作，以降低油缸的故障概率。
一、液壓密封(唇形密封)的幾種狀態(tài)
(1)未安裝密封件時，有四種尺寸，每個人都可以看到，并用量具測量。這四個維度是：根部內(nèi)徑外徑，唇部內(nèi)徑外徑。
(2)密封件裝在槽內(nèi)不工作時，槽的尺寸不變，但密封件的尺寸都變了。四個維度是：密封的根部直徑和外唇直徑同時變?yōu)椴蹚?；?nèi)唇直徑為活塞桿直徑，根部內(nèi)徑為密封件與活塞桿的間隙加上活塞桿直徑。
(3)油缸開始工作時，密封的工作狀態(tài)是：內(nèi)外唇緊貼內(nèi)外壁，并緩慢后退。印章根部向后壓。隨著壓力的增大，液壓油對密封的作用力增大，密封的整體變形增大。當(dāng)工作循環(huán)完成，油缸內(nèi)無壓力時，密封恢復(fù)原狀。反復(fù)變形，反復(fù)恢復(fù)，直到密封的雙唇有效量完全喪失，密封損壞。
二、油缸槽尺寸公差和密封配合
(1)往復(fù)密封的形式很多，有L型、U型、V型、Y型等，多為唇形密封。
(2)往復(fù)式唇形密封廣泛應(yīng)用于液壓系統(tǒng)的往復(fù)缸中。這種密封件的受壓面是唇形，安裝時有很小的干涉，使唇部與密封面充分接觸，產(chǎn)生密封效果。油缸工作時，其接觸力和接觸面積隨著壓力的增加而增加，密封性能隨著壓力的增加而提高。油缸回位時，壓力減小，接觸面積和力減小，密封性能下降。這個嘴唇的操作過程類似于人的呼吸過程。此外，這個過程也起到潤滑嘴唇的作用。
(3)世界各國的密封件制造商對凹槽尺寸的公差和粗糙度都有嚴(yán)格的要求。因此，油缸制造商必須嚴(yán)格按照公差和粗糙度的要求生產(chǎn)油缸。
如果油缸沒有按要求生產(chǎn)，會出現(xiàn)三種情況
情況一：如果凹槽太深，會出現(xiàn)兩種情況：a、密封根部與凹槽的間隙變大，會使密封根部不穩(wěn)定。
b、密封唇與密封面的干涉變小，密封件的反彈力變小，所以活塞桿跳動時低壓漏油的故障率會增加。
情況二：如果凹槽太淺，會出現(xiàn)兩種情況：
a、密封唇與密封面的干涉增大，接觸面積增大，導(dǎo)致摩擦力增大。油缸回程時，密封唇無法得到有效潤滑，發(fā)熱量增大，加速了密封唇的損壞。
b，導(dǎo)致密封根部間隙變小，導(dǎo)致油缸處于高壓狀態(tài)時，密封根部擠壓的概率增大。
案例3。油缸粗糙度
如果液壓缸的粗糙度超過要求，也會導(dǎo)致兩種情況：
a、密封內(nèi)外唇的摩擦力會增大，唇的損壞速度會加快。
b、密封和油缸接觸面油量增加，漏油的可能性增加。
三.密封件和墊圈的選擇：
液壓油缸的技術(shù)要求不同，必須根據(jù)油缸的技術(shù)要求生產(chǎn)不同技術(shù)要求的密封件。
1.如果油缸需要25兆帕以上的壓力，速度為0-0.5米/秒，油溫為80
為滿足上述條件，密封件必須滿足以下技術(shù)要求：
(1)密封的硬度為92 ~ 97度。氣缸壓力越高，密封件的硬度越大。
(2)密封唇線速度必須滿足0.5m/s
(3)密封件的耐溫性必須滿足-30 ~ 110的溫度。因為密封唇接觸面的溫度高于液壓油的溫度，所以密封件的選擇必須耐110；有些地方氣溫在-30左右，所以密封件的選擇要耐-30的低溫。
(4)只能使用特殊密封，如軸封?；钊芊饧荒苡糜诨钊荒苡糜谳S和活塞。因為兩用密封的根部寬度比專用密封小。在高壓下，兩用密封的根部變形較大，而在相同壓力下，特種密封的根部較寬，壓縮變形較小，被活塞桿擠壓的可能性變小。
(5)密封根部應(yīng)增加擋圈。為什么要加扣環(huán)？墊片的硬度是多少？由于氣缸壓力在25MPa以上，密封件的高度決定了密封件根部的變形，即擠壓間隙，因為墊片也有硬度和變形，墊片也減少了密封件的變形，降低了密封件在高壓下根部與活塞桿或氣缸內(nèi)壁摩擦的可能性，從而降低了密封件根部擠壓應(yīng)變造成損壞的概率。墊片硬度和壓力的關(guān)系是壓力越大，硬度越大。
2.如果油缸需要低于25兆帕的壓力，速度為0.5米/秒，油溫為80為滿足上述條件，密封件需要滿足以下要求：
(1)密封的硬度為85 ~ 92度，因為硬度越低，密封的彈性越好。
(2)速度和溫度要求與25兆帕以上的壓力要求相同
(3)密封件的選擇：可選擇專用和兩用密封件。
四、高壓油缸和低壓油缸常見問題，低壓漏油
漏油分兩種：一種是活塞桿漏油，可見；另一個是油缸泄漏，看不見。兩者有一個共同點，就是低壓漏油。一般由以下三種情況引起：
在第一種情況下，密封件的結(jié)構(gòu)會在低壓下導(dǎo)致漏油。
首先，分析密封雙唇與油缸的關(guān)系(以軸用密封為例)
(1)軸封有內(nèi)外唇，外唇安裝在槽內(nèi)與外壁接觸，內(nèi)唇與活塞桿表面接觸，兩唇有過盈量，即產(chǎn)生兩個接觸周面，從而產(chǎn)生兩個周向回彈力。接觸圓周面積的大小和如何判斷圓周力描述如下。
(2)密封件的內(nèi)外唇有兩個切割角。因為同一密封件的內(nèi)外唇之間的干涉是確定的，所以切割角的角度決定了兩個唇之間的內(nèi)外接觸的圓周面積。圓周力的大小由密封材料的硬度、凹槽深度和唇部之間的干涉決定。
(3)對以上兩種情況進(jìn)行分析，密封件的兩個唇部有兩個接觸周面。內(nèi)外圓周面上的力是否均勻分布意味著兩個圓周面上的力不能為零。如果某一點上的力為零，這里就會發(fā)生漏油。
假設(shè)：活塞桿跳動時，一個唇部被擠壓，另一個唇部的作用力會減小。作用力減小的一側(cè)必須自動跟蹤補(bǔ)償，以防止這里的作用力為零。一旦活塞桿跳動過大，補(bǔ)償能力無法跟蹤，就會產(chǎn)生零作用力，導(dǎo)致漏油。壓力高時，唇間張力增大，補(bǔ)償跟蹤力強(qiáng)，所以高壓漏油的可能性很小。
根據(jù)分析，密封件的結(jié)構(gòu)設(shè)計是導(dǎo)致低壓漏油的一個關(guān)鍵方面。
在第二種情況下，密封件內(nèi)外唇之間接觸面的粗糙度會導(dǎo)致漏油。
因為在油缸工作過程中，整個密封都有輕微的移動。如果粗糙度太大，表面會有油。當(dāng)壓力較低時，密封將恢復(fù)到原來的狀態(tài)，積聚的油將留在漏油側(cè)。長期使用后，機(jī)油會從油缸中溢出。
第三種情況，部分密封件在上半年后開始漏油。
主要原因是密封唇老化，老化過程包括機(jī)油老化和溫度老化。衰老的過程是雙唇受力逐漸減小的過程。當(dāng)作用力減小到一定程度時，就會發(fā)生漏油，所以油缸廠家要慎重選擇密封件，最重要的是密封件的內(nèi)部質(zhì)量。