液壓缸是實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源。它將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,其中大部分以直線運(yùn)動(dòng)的形式獲得動(dòng)力和位移。如果液壓缸按用途和結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行分類,則有多種類型。如果按壓力等級(jí)來(lái)區(qū)分,工程機(jī)械中常用的只有兩類:中低壓液壓缸和高壓液壓缸。液壓缸的壓力等級(jí)由密封結(jié)構(gòu)和液壓缸本身的材料、壁厚和加工工藝決定,在設(shè)計(jì)制造過(guò)程中已經(jīng)確定。用戶關(guān)注液壓缸的工作條件,如是否有內(nèi)外泄漏,能否達(dá)到大容積的工作效率和工作壽命等。在實(shí)際應(yīng)用中,液壓缸的故障類型通常是由于內(nèi)部泄漏和外部泄漏,這與液壓缸中的液壓密封及其裝配工藝有關(guān)。以下是國(guó)內(nèi)外液壓缸安裝密封工藝的介紹,供同行相互交流。
中低壓液壓缸壓力低于16mpa的液壓缸稱為中低壓液壓缸,廣泛應(yīng)用于推土機(jī)、裝載機(jī)、平地機(jī)、起重機(jī)等工程機(jī)械中。這種液壓缸的密封件通常由耐油橡膠制成,如丁腈橡膠、夾層橡膠和三元尼龍橡膠。液壓缸的密封分為內(nèi)外兩部分:外密封部分包括氣缸與氣缸蓋之間的靜態(tài)密封和氣缸蓋導(dǎo)套與活塞桿之間的動(dòng)態(tài)密封。兩者的作用是確保液壓缸不泄漏;內(nèi)密封部分包括活塞與氣缸內(nèi)徑之間的動(dòng)態(tài)密封和活塞與活塞桿連接處的靜態(tài)密封。這些密封的性能狀態(tài)是決定液壓缸能否達(dá)到設(shè)計(jì)能力的關(guān)鍵。16mpa級(jí)工程液壓缸常見的氣缸蓋結(jié)構(gòu)類型有法蘭連接、內(nèi)卡鍵連接、螺紋連接和卡簧連接。
以下是密封裝配時(shí)的相關(guān)要求介紹如下:
一、氣缸和氣缸蓋的密封 為了保證缸筒與缸蓋之間的靜密封性能,除了選擇合理的靜配合間隙和合適的O型密封圈外,還可以在O型密封圈的擠壓側(cè)組裝尼龍背襯,提高密封圈的承壓能力,增加法蘭螺栓或缸蓋螺釘?shù)念A(yù)緊力,防止工作中振動(dòng)松動(dòng),導(dǎo)致靜密封面相對(duì)錯(cuò)誤磨損,造成密封損壞。
二、活塞桿與缸蓋導(dǎo)向套內(nèi)孔的密封
1、活塞桿與缸蓋導(dǎo)套之間的間隙不能滿足原設(shè)計(jì)要求。由于長(zhǎng)期使用,導(dǎo)向部分磨損圓、拉傷、間隙增大或間隙油膜密封損壞是導(dǎo)致活塞桿漏油的主要因素。在這種狀態(tài)下,即使更換了新的密封件,液壓油也會(huì)從活塞桿上泄漏。
2、組裝好的所有密封件的材料都必須符合標(biāo)準(zhǔn)。Y形密封圈、V形密封圈、U形密封圈、Yx形密封圈等密封件的外觀質(zhì)量不得有凹凸、雜質(zhì)、氣泡、劃痕和毛刺邊緣,安裝活塞桿時(shí)不得咀嚼,否則應(yīng)更換密封件。
3、活塞桿表面鍍鉻層不得脫落或嚴(yán)重不均勻,活塞桿彎曲變形量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求:即活塞桿表面直線度小于0.3mm,可以用儀器進(jìn)行測(cè)量和檢查。施工現(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí),可將未安裝密封件的缸蓋導(dǎo)向套涂液壓油安裝在活塞桿上,然后在整個(gè)行程中往復(fù)滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn),感覺(jué)無(wú)間隙。
三、缸蓋與活塞桿組裝
裝配前,應(yīng)使用汽油或清潔油(嚴(yán)禁使用柴油或煤油)清潔所有裝配件,并用厚棉布擦拭缸蓋內(nèi)外環(huán)槽的殘留物,然后安裝密封件,并在密封件與導(dǎo)套的接觸面涂上液壓油(嚴(yán)禁干裝配)。缸蓋安裝在活塞桿上時(shí),工裝應(yīng)從水平或垂直方向安裝,只有在保證兩者同心后,才能用硬木棒輕輕進(jìn)入。如果條件允許,還可以加工一個(gè)導(dǎo)向錐套,然后用螺母或硬木旋轉(zhuǎn),以保護(hù)油封表面,并確保缸蓋能順利安裝在缸內(nèi)。
四、活塞密封裝配
裝配前,檢查導(dǎo)向環(huán)的背襯是否磨損。如果磨損,應(yīng)更換。這樣,導(dǎo)向環(huán)可以保證活塞與缸內(nèi)孔之間的正常間隙。導(dǎo)向環(huán)又稱耐磨環(huán),通常由錫青銅制成,PTFE、尼龍1010、MC尼龍和聚甲醛是由耐油、耐磨、耐熱、摩擦系數(shù)小的材料制成的。隨著導(dǎo)向部分直徑的增加,非金屬材料導(dǎo)向環(huán)的切口寬度增加,必須保持膨脹,防止高壓高溫工作時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重拉缸現(xiàn)象,導(dǎo)致氣缸報(bào)廢?;钊麅?nèi)孔與活塞桿頭部的配合間隙一般較小。如果間隙過(guò)大,應(yīng)更換或選擇活塞進(jìn)行組裝?;钊^部的卡鍵連接處應(yīng)靈活旋轉(zhuǎn),無(wú)軸向間隙。螺紋連接應(yīng)有足夠的預(yù)緊扭矩,并用開口銷、鎖簧或徑向緊固螺釘鎖緊。但開口銷和緊固螺釘?shù)耐馍觳糠植灰诉^(guò)長(zhǎng),以免與氣缸底部緩沖作用的內(nèi)孔部分發(fā)生碰撞,導(dǎo)致使用過(guò)程中氣缸或活塞頭脫落等嚴(yán)重故障。
五、缸筒與活塞桿總成裝配
組裝好的活塞、活塞桿、缸蓋和密封件組成一個(gè)整體組件后,如何使活塞頭部正確,無(wú)損地安裝在干凈的缸內(nèi),是保證液壓缸工作不泄漏的重要環(huán)節(jié)。不同的活塞結(jié)構(gòu)和缸蓋連接方式有不同的組裝工藝。
1、連接法蘭的氣缸。當(dāng)氣缸內(nèi)孔端部倒角無(wú)咬傷時(shí),活塞表面涂有液壓油,氣缸內(nèi)孔與活塞同心時(shí),可安裝活塞組件。氣缸蓋靜密封處切口的背襯應(yīng)涂有潤(rùn)滑脂或工業(yè)凡士林,確保背襯不彈出脫位。氣缸蓋連接螺栓應(yīng)按規(guī)定扭矩均勻?qū)ΨQ擰緊。
2、連接內(nèi)卡鍵的氣缸蓋。裝配時(shí),填充氣缸內(nèi)表面的卡鍵。為了保證氣缸內(nèi)圓表面不堵塞,活塞密封件不損壞,常用的方法有兩種:
在工廠工作或條件允許的情況下,應(yīng)加工3個(gè)卡環(huán),用其填充卡鍵槽。活塞和缸蓋導(dǎo)向套裝入缸筒后,取出3個(gè)卡環(huán),然后裝入卡鍵。缸蓋導(dǎo)向套復(fù)位后,應(yīng)安裝定位擋圈、卡簧等部件。
在施工現(xiàn)場(chǎng)或沒(méi)有加工條件的情況下,可以切割一塊石棉(用橡膠板!-記者注)板條(與卡鍵槽等寬),用其填充卡鍵槽,其余與上述方法相同。該方法快捷方便,可保證裝配質(zhì)量。
3、與內(nèi)螺紋連接的氣缸蓋。由于氣缸端面內(nèi)孔內(nèi)螺紋容易損壞密封件,裝配時(shí)加工薄壁開口導(dǎo)套,固定在活塞頭部,使活塞能順利裝入氣缸,不僅保護(hù)了密封件,而且提高了裝配質(zhì)量。
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