液压密封知识

液压知识北京多宾城建筑机械有限公司密封件初步认识密封件的装配液压密封件材料介绍1、丁晴橡胶：代号“NBR”，主要特点：耐油性能好，能和大多数矿物基油及油脂相容，但不适用于磷酸酯系列液压油及含极性添加剂的齿轮油。工作温度在-40℃～+120℃，主要用途是制作O型圈、油封等，适用于一般液压油。2、橡塑复合：代号：“RP”，主要特点：材料的弹性模量大，强度高，其余性能同NBR，工作温度在-30℃～+120℃主要用途是制作O型圈、Y型圈、防尘封等，应用于工程机械液压系统的密封。3、氟橡胶：代号“FKM或FPM”，主要特点：耐热、耐酸碱及其它化学药品，耐油（包括磷酸酯系列润滑油），适用于所有润滑油和液压油。工作温度在-20℃～+200℃，主要特点：耐高温、耐天候、耐臭氧和化学介质，几乎耐所有的矿物基和合成基液压油、但遇蒸汽、热水或低温场合、有一定的局限，也就是说它的低温性能有限。4、硅橡胶：“PMQ或VMQ”，主要特点：耐热、耐寒性好，压缩永久变形小，但机械强度低，只适用于静密封。5、聚四氟乙烯：代号“PTFE”，主要特点：化学稳定性好，耐热、耐寒性好、耐油、水、气、化学药品等各种介质，机械强度较高，耐高压、耐磨性好。摩擦系数极低，自润滑性好、纯聚四氟乙烯一般不能用作液压密封材料，只有填充型的PTFE才能使用，常用的有青铜粉填充和玻璃纤维填充，这些填充剂降低热膨胀系数，改善热传导能力，增加耐磨性，提高性能。PTFE没有弹性，所以它总是与橡胶弹性体一起使用。主要用途：用于制造密封环、耐磨环、导向环（带）为机械上最常用的密封材料，广泛的应用于工程机械、轻工机械等几乎各个行业。6、尼龙：代号“PA”，主要特点：耐油、耐磨性好，抗压强度高，抗冲击性能强，但尺寸稳定性差。工作温度在-40℃～+120℃，主要用途：用于制作导向环、导向套、支撑环、压环、挡圈等。7、聚氨脂：代号“PU或PUR或AU”，主要特点：具有非常好的机械特性、压缩变形小、拉伸强度高、剪切强度、抗挤压强度以及耐磨性能都非长高，工作温度在-30℃～+100℃，主要用途：常用于制造液压系统中的往复密封，如“Y”形圈、“U”形圈等。各种密封圈1、UHS系列（轴用聚氨脂油封）右侧图为常用的聚氨脂油封适宜的速度：≤0.5m/S此种密封圈唇口之间有额外的润滑剂（液压油），故大大的降低了摩擦和磨损，在有些情况下，这种密封甚至可以代替价格昂贵的串联装置，主要的优点在于耐磨性极好，耐冲击、抗挤出，压缩变形小，提高了零压力下的密封性能，适用于最苛刻的工作条件，极好的防止空气的进入，从而达到良好的密封效果。2、UHS系列（孔用聚氨脂油封）右侧图为常用的聚氨脂油封适宜的速度：≤0.5m/S注：通常情况下，轴用和孔用的UHS系列聚氨脂油封虽然内外唇口没有高低，但轴用与孔用聚氨脂油封并不通用。3、轴用阶梯圈该轴用阶梯圈性能和用途：由一个低摩擦的填充聚四氟乙烯（PTFE）环和O形橡胶圈组合组成，O形圈提供足够的密封预紧力，并对PTFE环的磨耗起补偿作用，PTFE摩擦系数小，动静摩擦系数相近。适用于高低速往复运动及高压系统的油缸活塞杆密封。采用两个阶梯圈密封，可以达到零泄露。一般要和导向环配套使用，轴径小于φ30的规格，应采用分体式沟槽。材质一般填充的聚四氟乙烯PTFE，O形圈为丁晴橡胶NBR或氟胶FKM。耐压范围在0-40Mpa（1Mpa≈10Kg）选用O形圈材质为丁晴橡胶NBR时工作温度在-35℃-+120℃，氟胶FKM时-20℃-+200℃。轴用方形圈顾名思义就是无阶梯，轴用方形圈起双向密封作用，阶梯圈为单向密封。4、孔用阶梯圈该孔用阶梯圈性能和用途：由一个低摩擦的填充聚四氟乙烯（PTFE）环和O形橡胶圈组合组成，O形圈提供足够的密封预紧力，并对PTFE环的磨耗起补偿作用，PTFE摩擦系数小，动静摩擦系数相近。适用于油缸活塞密封。为单向密封。一般要和导向环配套使用，轴径小于φ40的规格，应采用分体式沟槽。材质和使用的工作温度同轴向密封圈。孔用方形圈顾名思义就是无阶梯，孔用方形圈起双向密封作用。5、耐磨环耐磨环的性能用途：对于在液压缸内运行的活塞或活塞杆，耐磨环具有精确的导向作用，并吸收径向力，同时，耐磨环可防止液压缸内滑动部件的金属接触。耐磨环所用材料一般为以下几种：聚四氟乙烯PTFE、聚甲醛POM或尼龙PA、酚醛树脂+加强纤维。上图是常见的耐磨环的切口形式。例如：材料---填充聚四氟乙烯PTFE+青铜（BRONZE）优点：1、低摩擦、无爬行和咬合现象。2、在无充分润滑的情况下，也能很好的工作。3、耐多种介质，有极好的化学稳定性。4、能容纳硬物嵌入耐磨环内，减少硬物刮伤油缸和密封件，故在重载场合，使用多道耐磨环。PTFE耐磨环用于外侧，兼起防尘效果。使用温度：-55℃～260℃6、防尘圈防尘圈的性能和用途：用于防止污染物混入液压系统和密封系统。3材质：橡塑复合材料RP和氟胶FKM。工作温度：橡塑RP：-30℃-+120℃氟胶FKM：-20℃-+200℃液压系统密封件的质量决定了液压缸质量的好坏，但是光有好的密封件，没有正确的装配工具和工艺还是不行，下面，简单的介绍一下密封件的装配工具和正确步骤。液压装配工具安装芯棒5°倒角及表面抛光活塞最大直径+0.125复原工具0.25-0.5活塞最大外径+0.125毫米安装芯棒边缘必须与密封沟槽对齐密封件最小内径-2.5毫米适用于孔用组合密封氟塑料密封圈橡胶O型圈活塞安装芯棒组合密封装配孔用组合密封该装配说明用于活塞的密封，如孔用方形圈、孔用回转方形圈等组合密封，所用装配工具按照上图的安装工具，具体的安装步骤请参照下面的装配工艺要求：一：准备工作1、活塞所有棱边必须倒角及去除毛刺；2、必须仔细清除尘埃、切屑及其它颗粒物；3、勿使用具有尖棱的工具；4、装配前须将活塞及密封圈涂上润滑油和油脂；5、在油或水中将阶梯圈加热至80℃～120℃则更容易扩张和安装；6、如用油脂润滑时，油脂中不得有颗粒物（硫化钼或硫酸锌）。也就是油脂必须与弹性体相容。二、安装步骤1、将所有部件、密封圈及尺寸复原工具清洗干净，并涂上润滑油；2、如上图所示首先将O形圈装配到活塞沟槽内；3、将安装芯棒套在活塞上；4、如图所示将PTFE密封圈套在安装芯棒上；5、借助芯棒将PTFE密封圈推入到活塞沟槽内；6、将芯棒从活塞上取下；7、将复原工具一边旋转一边往里推，使复原工具完全套在密封圈的外面，保持一分钟后取下复原工具。轴用组合密封件装配内孔最小直径-0.13mm内孔长度+50mm0.8X导向座厚度20°油缸导向套O形橡胶圈PTFE阶梯圈轴用阶梯圈（1）自由状态下的密封圈（2）折成腰子形状（3）装入导向套复原工具轴用组合密封件装配（上页）该装配的说明用于活塞杆的密封，如轴用阶梯圈、轴用方形圈、回转方形圈、U形圈以及防尘圈，均按以下程序进行装配，对于整体式的导向套，推荐上页的安装复原工具。一、准备工作及装配注意事项同孔用组合密封相同。二、安装步骤1、将所有导向套部件、密封圈及尺寸复原工具清洗干净，并涂上润滑油。2、将O形圈（NBR或FKM）放入导向套内；3、将阶梯圈（填充的PTFE）弯曲成如上页图示的腰子形状，（在这里一定要注意，弯曲时切记不可将阶梯圈弯曲成具有死角的形状，那样很容易折损）放入导向套，装入后，尽可能的用手指压住阶梯圈理顺它，使它尽量恢复圆状；4、将上页所示的复原工具一边旋转一边推入孔内，保持一分钟后取出复原工具即可。以上我们简单的介绍了孔用和轴用组合密封的方法、步骤及一些注意事项。下面我们再简单的介绍一下影响密封性能的几点因素。这些因素直接影响到油缸的工作质量和密封件的寿命。影响密封性能的几点因素1、运动速度运动速度很低（＜0.03m/s）时，要考虑设备运行的平稳性和是否会出现“爬行”现象。运动速度很高（＞0.8m/s）时，起润滑作用的油膜就有可能被破坏，油封因得不到很好的润滑而摩擦发热，导致寿命大大降低，所以聚氨脂或橡塑油封在0.03m～0.8m的速度范围内工作较适宜。2、温度低温会使聚氨脂或橡塑油封弹性降低，造成泄露，甚至使整个油封变得发硬发脆。高温会使油封体积膨胀、变软，造成运动时油封摩擦阻力迅速增加和耐压能力的降低。所以聚氨脂或橡塑油封连续工作温度范围-10℃～+80℃。3、油封有最低启动压力的要求。低压工作需选用低摩擦性能、启动阻力小的油封，在2.5Mpa以下，聚氨脂油封并不适合，高压时要考虑油封受压变形的情况。需要防挤出挡圈，沟槽加工方面也有特殊要求。不同材质的油封具有不同的最佳工作压力范围。对于聚氨脂油封的最佳工作压力范围为2.5～31.5Mpa。4、工作介质保持工作介质的清洁至关重要。油液的老化或污染不仅会使系统中的元件发生故障，加快油封的老化和磨损，而且其中的脏物可能划伤或嵌入油封，使密封失效，因此，必须定期的检查油液品质和其清洁度。并按设备的维护规范更换滤清器或油液。在油缸里油液中的残留空气经高压压缩会产生瞬间高温使油封烧坏，甚至炭化。为了避免这种情况发生，在液压系统运行初始时，应进行排气处理，液压缸也应在低压慢速运行数分钟。确认已排完油液中残留的空气。方可正常工作。5、活塞上必须安装支承环（耐磨环），以保证油缸能承受较大的负载。密封件和支承环起完全不同的作用，密封件不能代替支承环负载。有侧向力的液压缸（我们的调直切断机的油缸就属于此种），必须加承载能力较强的支承环（必要时可用金属环，例如青铜环），以防止油封在偏心的条件下工作引起泄露或异样磨损。以上5种是影响密封的基本元素，在有一种就是液压冲击，该种因素一般是出现在高压大流量的液压系统中，故在这里我们不做过多的介绍。先面我们学习一下典型的油缸密封件的使用。开式沟槽闭式沟槽活塞杆（缸杆）密封沟槽开式沟槽闭式沟槽活塞（缸筒）密封沟槽无论采取那种密封沟槽形式，决定于油封截面大小、液压缸结构和装拆的方便性：1、较小直径的密封圈不能安装在整体式沟槽中；2、一些截面积和直径较大、硬度较高，由于在整体式沟槽中装拆比较困难，极易损伤，所以也不宜安装在整体式沟槽中。3、尺寸：不同的油封有不同的沟槽形式，应根据使用条件，按油封供应商推荐值进行设计，所以在确定了固定的合格供应商，品牌以及密封圈种类就不要轻易的进行更换了，以保证沟槽设计一致；4、表面质量：由于安装沟槽尺寸及内表面质量影响密封效果，因此应按尺寸进行精加工，棱边应倒角并打磨，以防安装油封时划伤，粗糙度1.6～3.2um。5、如果在油缸缸筒上直接钻孔的情况下，务必倒角并光滑。下图是两种常用的倒角方式：倒角1倒角2我们上面学习了液压件的材料、种类、以及液压密封件的安装工具，以及液压缸的初步知识，那么要真正的使液压缸运动起来，其执行元件和液压附件还很多，比如液压泵、换向阀、溢流阀、液压管路等等，我们下面就简单的介绍一些液压元件的知识。液压元件一、液压泵外啮合渐开线内啮合液压泵齿轮泵叶片泵柱塞泵螺杆泵单作用双作用径向轴向摆线内啮合内啮合斜盘式斜轴式液压泵的主要技术参数