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工程机械液压缸的装配与密封

  • 作者:中国液压网
  • 时间:2010-07-10
  • 阅读:17
液压缸是工程机械实现机构运动的动力源。它将液压能转变为机构所需的机械能,大多数是以直线运动形式获得力和位移的。液压缸若按用途和结构型式来分类,其种类繁多。若按压力等级来区分,工程机械上常用的仅为两大类:即中低压液压缸和高压液压缸。液压缸的压力等级大小由密封结构和液压缸本身的材质、壁厚及加工工艺等决定,这些已在设计制造时确定。对用户来说最关注的是液压缸的工作状况,即有无内外泄露现象,能否达到最大容积效率及工作寿命等等。实际应用中液压缸失效型式往往表现为内泄露和外泄露,而这些与液压缸中的密封件及其装配工艺等有关。下面就国内外液压缸的装配与密封工艺作一介绍,供同行间相互交流。

③内螺纹连接的缸盖。由于缸筒端面内孔的内螺纹易对密封件造成损坏,故装配时必须加工一薄壁开口导向套,用其固定于活塞头部,使活塞能顺利装入缸筒内,既保护了密封件,也提高了装配质量。

2.高压液压缸

随着社会生产力的发展,提高压力等级已显得非常重要,高压小型化日益受到人们的重视。高压系统和智能化控制系统要求液压缸具有无内外泄露、起动阻力较低、灵敏度高及工作时液压缸无爬行和滞后现象等特性。目前国内已引进了以美国霞板、德国宝色(现为宝色霞板—录者注)和洪格尔等密封件为代表的滑环密封技术,并广泛用于挖掘机、装载机及起重机等工程机械的高压液压缸中。正确装配是保证密封系统性能和使用寿命的前提,现就其装配工艺介绍如下:

(1)活塞上的密封件

活塞密封装置由矩形滑环(也称格莱圈)和弹性圈加4-5道导向环(也称摩擦环、支撑环或斯莱圈)共同组成。它适用于重载用活塞上的密封,具有良好的密封性、抗挤出和抗磨性能,抗腐蚀性也强。其中的格莱圈等密封件必须按照下列装配工艺进行安装,才能保证密封效果。

①将弹性圈用专用锥套推入清洁干净的活塞沟槽中。

②把格莱圈浸入液压油(或机油)内,并用文火均匀加温到80℃左右,至手感格莱圈有较大的弹性和可延伸性时为止。

③用导向锥套将加热的格莱圈装入活塞槽弹性圈上。

④用内锥形弹性套筒将格莱圈冷却收缩定形。若格莱圈变形过大且不宜收缩时,则应将活塞及格莱圈一起放入80℃左右的热油液中浸泡约5-10min,取出后须定形收缩至安装尺寸后方可进行装配。

斯莱圈应能在活塞导向槽内转动灵活,其开口间隙应留有足够的膨胀量,一般视活塞直径大小而定(2-5mm为宜),装入缸筒前应将各开口位置均匀错开。

(2)缸盖的密封件

缸盖的密封件是由双斯特封加2-3道斯莱圈及防尘圈等组成。斯特封也称为阶梯滑环,它装配正确与否直接影响外密封效果。

装配过程中应注意工具,零件和密封件的清洁,须采用润滑装配,避免锋利的边缘(应覆盖一切螺纹),工具要平滑、无毛口,以免损坏密封件。装配次序为:

①先将O形弹性圈装入缸盖内槽内。

②再将已经在油中加热的斯特封弯曲成凹形,装在O形弹性圈的内槽内,并将弯曲部分在热状态下展开入槽(用一字旋具木柄压入定形),注意:斯特封的台阶应向高压侧。

③用一根锥芯轴插入缸盖内孔,使斯特封定形,以便于装入活塞杆上。

④采用定位导向锥套将装有防尘圈、斯特封及斯莱圈的缸盖装在活塞杆上,此方法是保证斯特封唇口不啃伤的关键。

活塞及活塞杆组件与缸筒的装配,可参考中低压液压缸的装配。

日产挖掘机的液压缸,其活塞密封方式与欧美国家相似,缸盖密封机构略有不同。导向部分是采用双金属薄壁复合套的结构,支承刚度大大提高,且双金属复合套内表面的钼、镍及铜合金还特别耐磨。油封采用NOK的Y形圈,材质为聚合耐油耐磨橡胶,背衬的材料为复合填充四氟乙烯。因而改善了密封性能,提高了压力等级。这种结构比锡青铜及斯莱圈导向效果好得多,且寿命更长。

只要按照上述工艺认真装配密封件及液压缸,就可使液压缸因密封件产生故障的频率大大降低,可确保工程机械的可靠运转。

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