对于液压油缸的基本认识

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们的要求(想拥有更良好的往复运动性能会导致材料及加工成本 增加),因此基于U型圈的基础上进行改进,得到了密封元件截面 形状为Y型的密封圈。其结构如图五。
密封原理:Y型圈密封是一种挤压型密封,其依靠张开的唇边 贴于密封副耦合面,并呈线性接触,在介质压力作用下产生“峰 值”接触压力,压力越高,应力越大。当耦合件以工作速度相对 运动时,在密封唇与耦合面之间形成一层密封液膜,从而产生密
密圭寸原理:U型圈密圭寸是一种挤压型密圭寸,当U型圈的开口侧
通有高压油时,油压会导致U型开口变大,向密封接触面进行挤
压,形成接触压力,当接触压力大于油压时,则不产生泄漏。同
时由于U型圈是开口形式,当产生磨损时,可以自行补偿磨损量
C Y
当某些工况需要密封件具有单向密封, 且成本较低,密封效果 良好,同时又具有良好的往复运动性能时,U型圈就无法满足人
F负载力
2、液压缸的常见结构
液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要
部分组成;为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏,在
缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设 置有密封装置,在前端盖外侧,还装有防尘装置;为防止活塞快速退 回到行程终端时撞击缸盖,液压缸端部还设置缓冲装置;有时还需设 置排气装置。
工作原理:由其密封刃口及防尘刃口分别起到密封和防尘的作 用,为了使其防尘效果更加优秀,在防尘刃口的外圈配置了一个0型圈作为预紧元件。
性能:1、在工作过程中有极好的调节和定位能力;
2、高功能保证,在短期内能适应所有的操作;
3、高耐磨;4、低摩擦,无粘滑现象
b、GSD防尘圈:GSDF防尘圈结构为带有密封刃口和防尘刃口
表1液压缸的分类
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1、密封效果好,使用寿命长;
2、有辅助导向的作用,对振动、偏心负载适应性好;
3、能承受高压及变化的压力;
4、过盈量可以适当调整,良好的抗挤出性能;
5、对不良工作环境,适应能力较强,如油品清洁度差,滑动 面表面粗糙度差等;
J、其余密圭寸件
密封件的种类很多, 但大都是基于以上各种密封元件的基础上 进行改进或材料的更换。密封件分为防尘密封件、活塞密封件、 活塞杆密封件、活塞和活塞杆密封件以及其它密封件,具体选用 什么样的密封,根据工况需要确定。
过盈量略大一些,故密封作用要比V型圈的大;在无压或低压时, 是靠其过盈量或通过压盖对弹性密封圈和V型圈的预压,实现密 圭寸,故内外唇口有自圭寸作用;在高压使用时,弹性密圭寸圈和V型
圈是借助于液体工作压力充分作用到受压面上,使工作密封唇口 很好的展开,压紧缸筒和活塞的密封表面,达到密封目的。
V型组合密封圈的特点:
回原形)。基于以上原因,0型圈安装时一般会配合0型圈挡圈(起 到抗间隙挤出的作用)。
同时0型圈具有以下特点:
尺寸小,安装方便; 动静密封均可使用; 静密封几乎没有泄漏;
单件使用双向密封; 动摩擦力小;
价格低廉
图三0型圈结构及工作原理
B U
当某些工况需要密封件具有单向密封, 且成本较低,密封效果 良好时,0型圈就无法满足人们的要求(想拥有更良好的密封效 果会导致材料及加工成本增加),因此基于0型圈的基础上进行改 进,得到了密封元件截面形状为U型的密封圈。其结构如图四。
E、农业机械:联合收割机、拖拉机、农具悬挂系统;
F、冶金机械:电炉炉顶及电极升降机、轧钢机、压力机;
G轻工机械:打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机;
H汽车工业:自卸式汽车、平板车、高空作业车、汽车中的转向
器、减震器;
I、智能机械:折臂式小汽车装卸器、数字式体育锻炼机、模拟驾 驶舱、机器人等。
圭寸作用。密圭寸唇边磨损后,由于介质压力的作用而具有一定的自 动补偿能力。
U型圈与Y型圈有以下不同之处:Y型圈广泛应用于往复动密 封装置中,其使用寿命高于0型圈。丫型圈的适用工作压力不大 于40MPa工作温度为-30C~+80C。特点是:1、密封性能可靠;
2、摩擦阻力小,运动平稳;3、耐压性好,适用压力范围广;4、 结构简单,价格低廉;5、安装方便。U型密封圈具有对称配置的 密封唇,用于活塞杆或者活塞的单作用或双作用的标准液压缸。
液压缸分为单作用液压缸、双作用液压缸、组合液压缸和摆动液 压缸。
单作用缸又分为柱塞式液压缸、单活塞杆液压缸、双活塞杆液压 缸和伸缩液压缸。
双作用液压缸分为单活塞杆液压缸、双活塞杆液压缸、伸缩液压 缸。
组合液压缸分为弹簧复位液压缸、串联液压缸、增压缸、齿条传 动液压缸。
摆动液压缸:输出轴直接输出扭矩,其往复回转的角度小于360°, 也称摆动马达。
1629
ASTM
1418
使用条件
主要舒性
适用范囲
橡胶
NBR
NBR
耐油 耐压
耐矿物油,耐唐性好
广泛用于一般性的菠压和气 压密封,不适宜在阳光和紫 外线的照射下工作.使用混 度・269〜+130*0
氢化丁 睛橡胶
HNB
R
HNBR
耐油 耐压 耐唐
对各种汽油、石油墓液压 袖、燃油、淄清油零具有 极高的抗耐性.同时貝有 高弹性、低压变,耐老化 性能优异林点.
工作原理:斯特封属于组合式密封元件,其0型圈负责提供足 够的密封力,并对填充聚四氟乙烯环(PTFE的磨耗起补偿作用 (一般情况下安装时0型圈处于受压状态,当耐磨环磨损后0型 圈反弹使耐磨环继续紧贴活塞杆),密封形式为单向密封,适用于 高压液压系统的油缸活塞的密封。斯特封耐压性能可达到60MPa
图八斯特封结构图
适用温度-30C~+110C,适用材料:PU,夹布NBR等。特点是:1、 耐高温;2、耐腐蚀;3、耐磨损。
U型圈与丫型圈的结构区别如图五
D防尘圈
在液压缸密封系统中,为防止润滑剂外漏和有害杂质(灰尘、
水汽、腐蚀性气体等)侵入,或为了保护其他密封件而设立的密
封装置,叫做防尘密封。防尘密封圈一般仅用于常压或压力较低 的场合,若压力较高,应采用其他形式的密封件作为主要密封装 置,再辅以防尘密封。
5、液压缸的密封类型及其结构原理
A0型圈
0型圈可以说是最原始的密封元件,其余密封元件大多都是基 于0型圈的基础上进行一定的改进,从而使其适应不同的场合, 及拥有不同的特性。
0型圈是一种截面形状为圆形的橡胶圈。其具有良好的密封性 能,即可用于静密封,也可用于动密封;不仅可以单独使用,而 且是许多组合式密封装置中的基本组成部分。它的使用范围很广 泛,如果材料选择得当,可以满足各种介质和各种运动条件的要 求。
的耐磨圈。其结构形式如图七
工作原理:其密封刃口起主要的密封作用, 防尘刃口起防尘作 用,刃口紧贴运动副,刮下粘附在活塞杆上的灰尘、水汽等物质。
性能:1、非常好的刮擦除尘作用,同时可防止残留的油膜在 活塞杆上延伸;
2、外圆定位可靠;
图六防尘圈GSZ结构形式
E、斯特封
斯特封结构:斯特封由一个低摩擦的填充聚四氟乙烯环(PTFE和0形密封圈组合而成,一般情况下作为轴用密封,其结构如图 八所示。
F、格莱圈
格莱圈:格莱圈由一个低摩擦的填充聚四氟乙烯环(PTFE和
O形密封圈组合而成,一般情况下作为孔用密封,其结构如图九
所示。
图九格莱圈结构图
工作原理:格莱圈工作原理与斯特圭寸基本相同,不过其密圭寸能 力为双向密圭寸,耐压性能最高为40MPa。
G雷姆封
雷姆封与斯特封几乎完全一样(结构和工作原理),但是其耐 磨环材料与斯特封不同,所以适用场合不同,雷姆封适用于高温 环境。
用于耐油、耐高低泡设备,可
两牛活
向运动
4、液压缸的应用
液压传动在各类机械行业中的应用非常广泛,甚至达到“非液压
不可实现”的地步,常见的应用范围有:
A、工程机械:挖掘机、装载机、推土机、压路机、铲运机;
B超重运输机械:汽车吊、港口龙门吊、装载机械、皮带运输机;
C矿山机械:凿石机、开掘机、开采机、破碎机、提升机、液压
支架;
D建筑机械:打桩机、液压千斤顶、平地机;
液旺肛的工作抜理
3
图一液压缸工作原理
以图一为例,当液压缸左腔通高压油时,活塞左侧受压力,油腔 油液通油箱,活塞右侧不受压力,则此时活塞左侧所受压力与负载相 等(油压由液体压缩提供,即负载力提供压力)。用公式表达如下
P1A1-P2A2F
Ai液压缸活塞左侧受压面积;
P2液wk.baidu.com缸油腔油压;
Ai液压缸活塞右侧受压面积;
对于液压油缸的基本认识
液压油缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(摆动缸 做摆动运动)的液压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现 往复运动时,可免去减速装置,并且没有传动间隙,运动平稳,因此 在各种机械的液压系统中得到广泛应用。
1、液压缸的工作原理
液压缸一般有两个油腔,每个油腔中都通有液压油,液压缸工作 依靠帕斯卡原理(静压传递原理:在密闭容器内,施加于静止液体上 的压力将以等值同时传递到液体各点)。当液压缸两腔通有不同压力 的液压油时,其活塞两个受压面承受的液体压力总和(矢量和)输出 一个力,这个力克服负载力使液压缸活塞杆伸出或缩回。
K密封件的材料
前面多次提到不同密封件的不同部位会选用不同的材料, 实际 上,密封件的材料对于密封件的性能影响非常大,不同的材料对 于温度、摩擦、运动副表面粗糙度、液压油品质、工作环境等有 不同的适应能力,同时其本身的密封性能及磨损、弹性性能也不 同,常规的可以参照下表:
表2密封元件材料及其性能
材料
ISO
0型圈是一种挤压型密圭寸,挤压型密圭寸的基本工作原理是依靠 密封件发生弹性变形,在密封接触面上造成接触压力,接触压力 大于被密封介质内压,则不发生泄漏,反之则发生泄漏。
密封原理图三为0型圈结构和工作原理,很好的表示了0型圈 的特性:0型圈截面为0形,安装在活塞上的密封槽内,当液压 缸内通入压力油时,0型圈高压侧受挤压,将其向低压侧推动, 此时0型圈紧紧的压在低压侧,产生弹性变形,在密封面(活塞 密封槽与0型圈接触面及液压缸内壁与0型圈接触面)产生接触 压力,此压力大于油压时,不发生泄漏(液压油无法把0型圈挤
防尘圈有很多种形式, 但大体上结构为: 一个密封刃口和一个 防尘刃口,其防尘刃口为耐磨圈。有些防尘圈还会配备预紧元件 使其具有更好的性能。下面我们以GSZ防尘圈(带预紧元件)和GSD防尘圈(不带预紧元件)为例分别介绍防尘圈。
a、GSZ防尘圈:GSZ防尘圈结构为一个带密封刃口和防尘刃口 的耐磨圈以及一个作为预紧元件的0型圈组成的双唇防尘圈。其 结构形式如图六。
图二液压缸结构图
上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图, 该液压缸主要由缸 底1、缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7和导向套8等组成;缸筒一端 与缸底焊接,另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连 接,为了保证液压缸的可靠密封,在相应位置设置了密封圈3、5、9、11和防尘圈12。
3、液压缸的分类
可靠性十分强;
4、油缸加工精度和表面粗糙度及油品清洁度要求较为苛刻,
反之影响密圭寸效果;
5、密封件占有空间大。
I、V型组合密封
结构:V型组合密封由两个弹性密封圈和多个V型圈叠加在一 起组合而成,其结构形式如图^一。
图十一V型组合密封圈结构
工作原理:弹性密封圈和V型圈与缸体内壁和活塞相接处的工 作面有一定的过盈量,同时起密封作用。弹性密封圈比V型圈的
H洪格尔型组合密封
洪格尔型组合密封:其结构为一个作为预紧与密封元件的0型 圈,0型圈由耐磨环紧压在密封槽中,并且0型圈两侧配置了挡 圈组件。其具体结构如图十。
图十洪格尔型组合密封
工作原理:0型圈作为密封元件,同时为耐磨环提供压紧力,
作为密封元件的0型圈与活塞之间无相对运动,故密封性能保持 为静密封的优异性能,外侧耐磨环产生磨损后,0型圈向外侧反
弹,继续提供足够的压紧力,使密封性能可靠。挡圈组件则起到 抗间隙挤出的作用。
洪格尔型组合密封特点:
1、利用PTFE材料特性,耐磨性能好,无爬行,适应于工作压 力较高的系统,双向密封;
2、摩擦阻力小,适用于动作频率高、运动速度快,定位、行 程要求准确,如液压油缸AGC等伺服油缸;
3、具有坚实的支承和导向系统,密封效果好,使用寿命长,
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