谈液压缸的密封问题

谈液压缸的密封问题

摘要：通过这个学期液压与气压传动的这门课程的学习和老师的教授，我对液压缸的密封问题很感兴趣，液压缸通过活塞杆两边压力的不同实现活塞杆的前后运动。可是液压缸左右腔室内会有液压油，液压缸内的活塞既要保证运动，又要保证设备需要的密封性能，它是怎么达到的呢？

关键词：液压缸，密封，泄露

正文：

一，液压缸的分类：

我们知道液压缸的类型繁多。按作用方式分，液压缸分为单作用式和双作用式两大类。单作用式液压缸，其一个方向的运动靠液压力来实现，而反向运动则依靠重力或弹簧力等实现。双作用式液压缸，其正、反两个方向的运动都依靠液压力来实现。按不同的使用压力，液压缸又可分为中压、低压、中高压和高压液压缸。对于机床类机械，一般采用中低压液压缸，其额定压力为2.5MPa~6.3MPa;对于要求体积小、质量轻、出力大的建筑车辆和飞机用液压缸多采用中高压液压缸，其额定压力为10lMPa~16MPa;对于油压机响一类机械，大多数采用高压液压缸，其额定压力为25MPa~315MPa。按结构型式的不同，液压缸又有活塞式、柱塞式、摆动式、伸缩式等型式。其中以活塞式液庄缸应用最多。而活塞式液压缸又有单活塞杆和双活塞杆、缸定式和杆定式的不同结构和运动方式。

二，液压缸是怎么发生泄露的

液压缸是怎么发生液压油的泄露的呢？液压缸在工作时，腔内压力较腔外压力(大气压)高得多;缸内进油腔压力较回油腔压力高得多。这样，油液就可能通过固定件的联接处(途径之一)，如端盖和缸筒的联接处，和有相对运动部件的配合间隙(途径之二)而泄漏。如下图所示。外泄不但使油液损失影响环境，而且有失火的危险。内泄则将使油液发热、液压缸容积效率降低，进而使液压缸工作性能变坏。因此应最大限度地减少泄漏。

通过上面的图我们知道液压缸会发生液压油的泄露，最重要的就是通过连接处和配合间隙处发生的泄露，可以总结为以下五大类：

1)密封圈选用的问题。随着液压技术的发展，密封装置的设计型式、结构多样，同时新型密封材料也不断出现。常见密封圈的型式为防尘圈、YX型圈、U型圈、V 型组合封、格莱圈、斯特封、支承导向环等，主要由设计及制造单位选择，一般情况下不存在问题。而由于考虑成本因素，现场常见的密封材料通常是丁腈橡胶、聚酯聚氨酯、夹织布橡胶等，属低等级材料，往往不能满足密封的长期可靠性的要求。因此，密封材料的升级成为提升密封性能及液压缸使用周期的关键。

2)密封圈的保存问题。通常情况下，液压密封件的库存量较大，现场人员对其的维护、保管须规范化、制度化，以便及时发现问题，避免使用老化变质的密封圈。

3)密封安装问题。加强对现场人员的技术培训，安装时要保证液压缸及密封圈清洁，避免密封圈划伤、装反，同时要注意不同种类密封圈的安装技巧。

4)密封圈与沟槽的配合问题。密封性能的优劣，不仅是密封圈的问题，密封圈与沟槽，密封圈与被密封面的配合，对密封性能也非常重要。如沟槽的加工尺寸存在误差或缸体、拉杆磨损导致的误差，需根据实际装配尺寸对密封圈的尺寸加以调整；被密封面存在划伤或过于粗糙，需修复或更换。

5）进油口出油口与液压油管的密封问题。长期使用液压油管，其老化等问题，与出油口进油口配合不够紧密，发生漏油现象。

三，液压缸的密封方法

对于液压缸，常用的密封方法有间隙密封和密封圈密封两种方法。

（1）间隙密封如图1所示，它依靠相对运动件之间很小的配合间隙来保证密封。

在液压缸活塞上开有几个环形沟槽(一般为0．5×0．5)，其作用：一方面可以减少活塞上与缸壁的接触面积，另一方面，由于环形槽中的油压作用，使活塞处于中心位置，减少由于侧压力所造成的活塞与缸壁之间的摩擦，并可减少泄漏。

这种密封方法的摩擦力小，但密封性能差，加工精度要求高，其适用于尺寸较小，压力较低，运动速度较高的场合。其间隙值可取0．02～0．05mm。

(2)密封圈密封密封圈既可以用于固定件(静密封)，也可以用于运动件(动密封)，是目前液压系统中应用最为广泛的密封装置。密封圈是耐油橡胶压制而成的(近年来也有用尼龙或其它材料制作以提高耐磨性)。密封圈通常做成O形、Y形、v形、L形、J形、Yx形等。它们具有制造容易、使用方便、密封可靠、能在各种压力下可靠工作等一系列优点。

①O形密封圈它是一种断面为圆形的密封元件，应用较广。o形密封圈装在沟槽中受到油压的作用于而发生变形，使之紧贴沟槽和间隙而起到密封作用，密封性能随着压力的增大而提高。其优点是结构简单、制造容易、密封性能好、摩擦力小；缺点是当压②Y形密封圈Y形密封圈在一般情况下，可不用支承环而直接装入沟槽内即可起密封作用。但在压力变化较大、滑动速度较高的场合，要使用支承环以固定密封件。其优点是适应性强。

③v形密封圈v形密封圈多应用于移动速度不高的液压缸中。它由形状不同的支承环、密封环和压环组成。这种密封圈接面大，密封性能好，但摩擦力大。

④Yx密封圈Yx密封圈的截面尺寸小，结构简单，其截面长度为宽度的两倍以上，因而密封圈在不加支承环的情况下，在沟中也不会发生扭转和翻滚现象。密封圈的内、外唇具有不同的长度，短唇为工作唇，与密封表面接触，与工作表面的滑动摩擦力小，耐磨性好，寿命长；长唇与非运动表面有较大的过盈量，摩擦阻力大，这样使Y形密封围稳定性好，并能补偿磨损的影响。这种结构无论在高压低压或快速运动中，均具有良好的密封性。因此，Yx形密封圈目前应用很广。Y形、V形、Y。形密封圈的密封是通过压力油作用，使它们的唇边张紧在密封件表面而实现的，油压越大密封效果越好。在使用时应注意安装方向，使其在压力油作用下张开。

四，液压缸的泄露量

液压缸是不是一点不泄露液压油最好呢？很多人认为液压缸液压油泄露有很多不好的地方，那么最好让液压油一点不泄露这不是最好的吗？其实事实不是这样的，如果一点液压油不泄露，液压缸内活塞杆往复运动时，不会带出丝毫油液，使活塞杆处于干摩擦，反而会影响液压缸的工作性能和寿命。另外然液压缸要做到绝对密封是不可能的。因为液压缸内活塞杆往复运动，总要带出油液。但是，这种渗漏要求尽量小。所以要求液压密封件的泄漏量极小，具有良好的密封作用，并随液压油的压力增高而自动提高其密封作用，即使在高压及高温等恶劣工作环境下，液压密封件的泄漏量也无明显的增加。

五．结束语

液压缸是液压系统的执行元件，是液压系统的重要组成部分，液压缸密封的好坏，直接影响着整个系统的工作性能和效率，因此，我们必须保证液压缸有良好的密封性能。