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如何减小密封圈的非均匀磨损?

2022-05-13 09:21 厦门三江盛达
01  液压缸漏油现象
对于液压油缸来说,油液泄漏是常见的故障。据有关资料统计,液压油缸漏油故障占工程机械故障的30%左右。
管接头密封不严、缸筒磨损、油液污染等都会引起液压缸漏油,液压缸漏油会严重影响设备的平稳性、可靠性和使用寿命,需及时查找原因并排除泄漏故障。
 
02  密封圈磨损情形

密封性能是液压油缸的重要性能之一,密封圈长时间磨损引起的损坏是导致液压缸漏油的重要原因之一。

活塞外表面的密封圈,其作用是隔离两腔、防止泄露。液压油缸在工作时,活塞在缸筒内作往复直线运动,密封圈始终与缸筒内表面发生摩擦,其磨损正常情况下是沿周向的均匀磨损,因此需要定期更换。

在工程中,由于各种原因,经常出现密封圈产生单边、局部的非均匀磨损,导致活塞缸短时间就因泄漏而需要更换密封圈,直接影响活塞缸的工作效率。
 
03 密封圈非均匀磨损原因

密封圈是否均匀磨损,主要与活塞和缸筒是否同心有关。当活塞外表面与缸筒内表面完全同心时,密封圈产生的是均匀磨损;当活塞外表面与缸筒内表面非完全同心时,密封圈产生的是非均匀磨损。

 
活塞与缸筒是否同心,主要受以下因素影响:
1.液压油缸在制造、装配时,活塞与缸筒自身的同轴度精度,影响活塞与缸筒能否同心。
 

2.与活塞杆有关

活塞与活塞杆作为一个整体在缸筒内做往复直线运动,由于制造工艺的要求,一般情况下活塞与活塞杆一般是分开制造的,然后通过适当的连接方式将二者固接在一起。

活塞与活塞杆的连接形式很多,目前采用的基本都属于刚性连接,也就是相对的连接件之间不能有位移。

 

活塞与活塞杆连接后,以下因素可能导致活塞与缸筒产生同轴度误差:
(1)活塞杆连接外表面与活塞内表面的同轴度误差;
(2)活塞杆外表面与缸盖内表面的同轴度误差;
(3)缸筒内表面与缸盖外表面的同轴度误差。
当活塞与活塞杆刚性连接后,由于制造、装配的误差,上述三个原因使活塞轴线与缸筒轴线产生一个角度,。
 
 
此时,密封圈上的变形不等,在密封圈上产生沿周向非均匀分布的径向力,。非均匀分布的径向力使作用在密封圈上的正压力不等,从而导致密封圈与缸筒内表面沿周向产生的摩擦力不等,导致磨损量大小不等,最终造成密封圈沿周向产生非均匀磨损。
 

 

3.当活塞杆与被驱动负载连接后,负载对活塞与缸筒的同轴度也会产生影响。
 
正是由于以上叠加产生的误差,使活塞与缸筒不同轴,从而导致密封圈产生非均匀磨损。
 
04 如何减小非均匀磨损
 
可以通过减小活塞与缸筒的同轴度误差来减小密封圈的非均匀磨损,具体方法有:
 
1.保证相关零件的加工精度,如活塞杆的直线度、活塞密封沟槽的加工精度、活塞杆与活塞的同轴度。
2.在液压油缸组装时,尽量保证缸筒与缸盖、缸盖与活塞杆的同心,避免液压缸轴心线与运动方向偏离。

 

这就要求负责组装的人员必须受过良好的操作培训,并有足够的时间来完成组装任务。
3.活塞与活塞杆采用柔性连接
不均匀磨损的另一个原因是过度拧紧、夹紧,通过柔性连接,使活塞与活塞杆之间保持较大的间隙,活塞两端面与两个压板之间也留有较大间隙。在活塞与活塞杆之间配置O型圈(其弹性系数要小于活塞外表面密封圈的弹性系数),该O型圈除了活塞与活塞杆之间起密封作用,还可以通过自身变形,消除因活塞杆与活塞连接误差引起的活塞外表面与缸筒内表面同轴度的影响。
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