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密封装置的类型和特点
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密封按其工作原理来分可分为非接触式密封和接触式密封。前者主要指间隙密封,后者指密封件密封.
(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,间隙密封常用于柱塞、活塞或阀的圆柱配合副中。
采用间隙密封的液压阀中在阀芯的外表面开有几条等距离的均压槽,它的主要作用是使径向压力分布均匀,减少液压卡紧力,同时使阀芯在孔中对中性好,以减小间隙的方法来减少泄漏。另外均压槽所形成的阻力,对减少泄漏也有一定的作用。所开均压槽的尺寸一般宽 0.3~0.5mm,深为0.5~1.0mm。圆柱面间的配合间隙与直径大小有关,对于阀芯与阀孔 一般取.0.005~0.017mm。这种密封的优点是摩擦力小,缺点是磨损后不能自动补偿,主要用于直径较小的圆柱面之间,如液压泵内的柱塞与缸体之间,滑阀的阀芯与阀孔之间的配合。


(2)0形密封匿
O形密封圈一般用耐油橡胶制成,其横截面呈圆形,具有良好的密封性能,内外侧和端面都能起密封作用。它具有结构紧凑、运动件的摩擦阻力小、制造容易、装拆方便、成本低、高低压均可以用等特点,在液压系统中得到广泛的应用。
O形密封圈的结构和工作情况如图6-22所示。图6-22(a)为O形密封圈的外形截面图;图6-22(b)为装入密封沟槽时的情况图,其中δ、δ2为○形圈装配后的预压缩量,通常用压缩率W 表 示对于固定密封、往复运动密封和回转运动密封,压缩率应分别达到15%~20%、 10%~20%和5%~10%,才能取得满意的密封效果。
当油液工作压力超过10MPa时,O形密封圈在往复运动中容易被油液压力挤入间隙而损坏[如图6-22(c)所示]。为此要在它的侧面安放1.2~1.5mm厚的聚四氟乙烯挡圈,单 向受力时在受力侧的对面安放一个挡圈;双向受力时则在两侧各放一个挡圈,如图6~22 (d)、(e)所示。
O形密封圈的安装沟槽,除矩形外,也有V形、燕尾形、半圆形、三角形等,实际应用中可查阅有关手册及国家标准。
(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。其工作原理如图6-23 所示。液压力将密封圈的两唇边h1 压向形成间隙的两个零件的表面。这种密封作用的特点是能随着工作压力的变化自动调整密封性能,压力越高则唇边被压得越紧,密封性越好;当压力降低时唇边压紧程度也随之降低,从而减少了摩擦阻力和功率消耗,此外,还能自动补 偿唇边的磨损。
目前,小Y形密封圈在液压缸中得到普遍的应用,主要用作活塞和活塞杆的密封。图 6-24(a)所示为轴用密封圈,图6-24(b)所示为孔用密封圈。这种小Y形密封圈的特点是断面宽度和高度的比值大,增加了底部支撑宽度,可以避免摩擦力造成的密封圈的翻转和扭曲。
在高压和超高压情况下(压力大于25MPa)的轴密封多采用V形密封圈。V形密封圈由多层涂胶织物压制而成,其形状如图6-25所示。V形密封圈通常由压环、密封环和支撑环三个圈叠在一起使用,此时已能保证良好的密封性,当压力更高时,可以增加中间密封环的数量,这种密封圈在安装时要预压紧,所以摩擦阻力较大。
唇形密封圈安装时应使其唇边开口面对压力油,使两唇张开,分别贴紧在机件的表面上。


(4)组合式密封装置
随着技术的进步和设备性能的提高,液压系统对密封的要求越来越高,普通的密封圈单独使用已不能很好地满足需要,因此,研究和开发了由包括密封圈在内的两个以上元件组成 的组合式密封装置。
由O形密封圈与截面为矩形的聚四氟乙烯塑料滑环组成的,如图6-26(a)所示的组合 密封装置为示例之一 。滑环2紧贴密封面,O形圈1为滑环提供弹性预压力,在介质压力等 于零时构成密封,由于密封间隙靠滑环,不是O形圈,因此摩擦阻力小而且稳定,可以用 于40MPa的高压;往复运动密封时,速度可达15m/s;往复摆动与螺旋运动密封时,速度 可达5m/s。矩形滑环组合密封的缺点是抗侧倾能力稍差,在高低压交变的场合下工作时易泄漏。
图6- 26(b)所示的由滑环2和O形圈1组成的轴用组合密封为示例之二。由于滑环2 与被密封件3之间为线密封,其工作原理类似唇边密封。滑环2采用一种经特别处理的合成材料,具有极佳的耐磨性、低摩擦和保形性,工作压力可达80MPa。

组合式密封装置充分发挥了橡胶密封圈和滑环各自的长处,不仅工作可靠,摩擦力低且稳定性好,而且使用寿命比普通橡胶密封提高近百倍,在工程上得到广泛的应用。


(5)回转轴的密封装置
回转轴的密封装置形式很多,图6-27所示的是用耐油橡胶制成的回转轴用密封圈,它的内部由直角形圆环铁骨架支撑着,密封圈的内边围着一条螺旋弹簧,把内边收紧在轴上进行密封。这种密封圈主要用作液压泵、液压马达和回转式液压缸的伸出轴的密封,以防止油液漏到壳体外部,它的工作压力一般不超过0. 1MPa,最大允许线速度为4~8m/s,必须在有润滑的情况下工作。


 

 

 

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