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液压O型圈制品水平不断提高

21 Jul 2017 - 液压O型圈
液压O型圈用于旋转运动存在的主要问题是焦耳热效应。焦耳热效应使高速的旋转轴与O型圈的接触处产生磨擦热,生成的热量使这些接触部位的温度不断上升,液压材料受热严重变形,压缩量与伸长量发生变化的现象。发热还加速密封材料老化,降低了 O型圈的使用寿命;破坏密封油膜,由此引起断油现象,加速密封的磨损。

基于上述情况,近年来国内外旋转运动用O型圈进行了广泛深入的研究。为了避免出现焦耳热效应,关键在于根据液压的性能来正确地选择设计O型圈的结构参数,主要是O型圈的拉伸量和压缩率。根据实验,将旋转运动用O型圈设计成内径与旋转轴直径相等或稍大些,一般大3%~5%,在安装O型圈时,从内径向里压缩,并将断面的压缩量也设计得小一些,一般约为5%。并且,尽量采用受热量影响小的密封材料,充分考虑O型圈安装处的散热问题。这样就使O型圈的工作情况大为改善,可应用于最高转速达4m/s的旋转轴的密封。

近年来又出现了耐热氟液压和耐磨聚氨酯液压,并且对液压元件工作的焦耳热效应有了更深入的了解,并针对此问题研究解决方案,设计出了新的O型圈密封结构,使O型圈能够更好的应用与高速、高压的旋转运动。

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O型密封圈由于其具有体积小,结构简单、成本低、工艺性能好、适用范围广泛等特点,正广泛地在旋转运动式密封装置中推广。

在液压转动、气动元件与系统中,往复动密封是一种最常见的密封要求。动力缸活塞与缸体、活塞干预缸盖以及各类滑阀上都用到往复运动密封。缝隙由圆柱杆与圆柱孔形成,杆在圆柱孔内轴向运动。密封作用限制流体的轴向泄漏。用作往复运动密封时,O型圈的预密封效果和自密封作用与静密封一样,并且由于O型圈自身的弹力,而具有磨损后自动补偿的能力。但由于液体介质密封时,由于杆运动速度、液体的压力、粘度的作用,情况比静密封复杂。

当液体在压力作用下,液体分子与金属表面互相作用,油液中所含的“极性分子”在金属表面上紧密而整齐的排列,沿滑移面与密封件间形成一个强固的边界层油膜,并且对滑移面产生极大的附着力。该液体薄膜始终存在于密封件与往复运动面之间,它亦起一定的密封作用,并且对运动密封面的润滑是非常重要的。但是对泄漏来讲是有害的。但往复运动的轴向外拖出时,轴上的液体薄膜便与轴一起拉出,由于密封件的“擦拭”作用,当往复运动的轴缩回时,该液体薄膜便被密封元件阻留在外面。随着往复运动行程次数增多,阻留在外面的液体就越多,最后形成油滴,这就是往复运动式密封装置的泄漏。由于液压油的粘度随着温度的升高而降低,油膜厚度相应减小,所以液压设备在低温下启动时,运动开始时的泄漏较大,随着运动过程中因各种损失引起温度升高,泄漏量有逐渐降低的趋势。



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