密封元件是
机械用语,在液压系统中是属于
液压辅件,但也是不可缺少的一部分。
作用与要求
在液压系统中,
密封的作用不仅是防止液压油的
泄漏,还要防止空气和尘埃进入液压系统。液压油的泄漏分内泄和外泄两种,内泄指油液从高压腔向低压腔的泄漏,所泄漏的油液并没有对外做功,其压力能绝大部分转化为热能,使油温升高,油黏性降低,又进一步增加泄漏量,从而降低系统的容积效率,损耗功率。外泄是指油液泄漏于元件外部,会弄脏周围物件,污染环境,外泄是不允许的。
密封装置要求
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.密封装置和运动件之间的摩擦力要小,摩擦系数要稳定。
3.抗腐蚀能力强,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
类型和特点
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,常用于柱塞、活塞或阀的圆柱配合副中。
2.O形密封圈: O形密封圈一般用
耐油橡胶制成,其横截面呈圆形,它具有良好的密封性能。
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。
4.组合式密封装置。
在管接头联接的密封上,常用到WD弹性密封、O型密封圈和硬密封等三种密封方式。
种类及特点
密封的分类
(1)按工作状态的不同,密封分为静密封和动密封两种。在正常工作时,无相对运动的零件配合表面之间的密封叫静密封;具有相对运动零件配合表面的密封叫动密封。
(2)按工作原理的不同,密封又可分为间隙密封和密封件密封两种。
间隙密封是利用运动件之间的微小间隙起密封作用,是最简单的一种密封形式,其密封的效果取决于间隙的大小、压力差、密封长度和零件表面质量。其中以间隙大小及其均匀性对密封性能影响最大。这种密封对零件的几何形状和
表面粗糙度要求较高。由于配合零件间有间隙,所以摩擦力小,发热少,寿命长,结构简单紧凑,尺寸小。间隙密封一般都用于动密封,如泵和马达的柱塞与柱塞孔之间的密封,配油盘与缸体之间的密封,阀体与阀芯之间的密封等。间隙密封的缺点是不可能完全达到无泄漏.不能用于严禁外泄的地方。
在零件配合面之间装上密封元件,达到密封效果的方式称密封件密封。密封原理是在装配时,密封件受到预紧力.在正常工作时又受到油压的作用力,密封件发生弹性变形,在密封元件与配合零件之间存在弹性接触力,油液便不能泄漏或泄漏极少。该密封又称接触密封。优点是随着压力的提高,密封性能增强;磨损后有一定的自动补偿能力。缺点是密封件的材料性能要求高(如抗老化、耐腐蚀、耐热、耐寒、耐磨等)。
密封元件的类型
密封元件通常指各种橡胶密封圈和密封垫。
按密封元件的组成及断面的形状,可将密封元件分为O形密封圈、
唇形密封圈、旋转轴密封圈、防尘密封圈和组合密封圈等。
1、O形密封圈的主要优点是结构简单紧凑、制造容易、成本低、拆卸方便、动摩擦阻力小、寿命长,因而()形圈在一般液压设备中应用很普遍。缺点是橡胶材料的质量对O形密封圈的性能与寿命影响很大,作动密封时.
静摩擦系数大,摩擦产生的热量不易散去,易引起橡胶老化,使密封失效。密封圈磨损后,补偿能力差,使压缩率减小,易失去密封作用。
2、唇形密封圈。Y形、小Y形、U形、V形等各种密封圈.均靠唇边密封,故统称为唇形密封圈.安装时唇口对着高压腔,油压很低时,主要靠唇边的弹性变形与被密封表面贴紧,随着油压的升高贴紧程度越强,以至其实心部分也发生弹性变形从而提高了密封性能,常用于往复运动的密封。这类密封的优点是密封可靠,稍有磨损可补偿;缺点是体积大,寿命不如O形圈长。
3、旋转轴用密封圈。旋转轴用密封圈是用以防止旋转轴的润滑油外漏的密封件,也称为油封.它一般由
耐油橡胶制成.形状很多。油封主要用于液压泵、马达和摆动缸等旋转轴的密封,防止润滑油从旋转部分泄漏.并防止尘土等杂物进入,起防尘圈的作用。油封一般用于旋转轴线速度不大于5~1 2 m/s,压力不大于0.2 MPa的情况。这些密封圈的材料是耐油橡胶,安装时,应使其唇边在压力油作用下贴紧在轴上。
4、防尘圈。防尘圈用以防止尘土进入液压件内部。在灰尘较多的环境中工作的液压缸,其活塞杆和缸盖之间除装密封圈外一般还要装防尘圈。防尘圈的形式较多,分为骨架式和无骨架式两种。
5、
组合密封垫圈。组合密封垫圈是由金属环2和橡胶环1胶合而成。优点是密封性能好,连接时压紧力小,承受的压力高,不需开设密封沟槽,一般用做管接头与液压元件联接处的密封。安装后.外圆金属环起支承作用,内圆橡胶环被压紧后起密封作用。适用于工作压力小于等于40 MPa,温度在一20°C~+80℃情况下的静密封。要求密封面的粗糙度:RA≤6.3~1.6μm,R:≤2.5~6.3 μm。
影响使用因素
液压密封件对于液压气动的一体性起着至关重要的作用,如果一件液压气动元件产品的密封件不过关,那么这件液压气动元件产品就不是一件好的产品。影响密封件的因素有很多方面。首先压力是影响密封件好坏的一个重要原因,压力的高低,压力循环周期变化的长短,对密封件损坏(如挤出)有很大的影响。压力越高,其它的因素对密封件的性能影响越大,如温度,速度,密封件的材料,活塞和缸筒之间的间隙,活塞和缸头之间的间隙。再有一个就是温度同摩擦力,对一种密封件材料的最高使用温度和最低使用温度进行描述是比较困难的,因为这是一系列因素综合影响的结果。对于活塞和活塞杆的工作温度都不同,要对它们进行区别选择。还有一个就是密封件产品
表面粗糙度,表面的特性,压力,介质,温度,密封件的材料,密封件的型式和运动速度这些都是影响密封件的因素。最后一个就是表面处理,经验表明,油缸活塞和活塞杆表面的特性对密封件的寿命有着非常大的影响。表面特性常用表面粗糙度RA的值来定义,RA是表面形状偏离中心线绝对值的算术平均值。但些数值并不能完全表示表面情况对密封件的影响,这是因为即使在同样的粗糙度下,不同的表面形状特征可以导致对密封件不同程度的密封件磨损。
密封元件贮存
1. 密封件的存放室温应在30℃以下,避免密封件产生高温老化;
2. 密封件必须存放在密封包装内,避免和空气中的水分或尘埃接触;
3. 密封件必须避开强光照射,避免密封件被空气中臭氧侵蚀或提早老化。