液壓油缸的初步知識(shí)與裝配.ppt

液壓知識(shí),河北省巨鹿縣黃山液壓件廠,密封件初步認(rèn)識(shí)密封件的裝配,液壓密封件材料介紹,1、丁晴橡膠：代號(hào)“NBR”，主要特點(diǎn)：耐油性能好，能和大多數(shù)礦物基油及油脂相容，但不適用于磷酸酯系列液壓油及含極性添加劑的齒輪油。工作溫度在-40+120，主要用途是制作O型圈、油封等，適用于一般液壓油。2、橡塑復(fù)合：代號(hào)：“RP”，主要特點(diǎn)：材料的彈性模量大，強(qiáng)度高，其余性能同NBR，工作溫度在-30+120主要用途是制作O型圈、Y型圈、防塵封等，應(yīng)用于工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的密封。3、氟橡膠：代號(hào)“FKM或FPM”，主要特點(diǎn)：耐熱、耐酸堿及其它化學(xué)藥品，耐油（包括磷酸酯系列潤(rùn)滑油），適用于所有潤(rùn)滑油和液壓油。工作溫度在-20+200，主要特點(diǎn)：耐高溫、耐天候、耐臭氧和化學(xué)介質(zhì)，幾乎耐所有的礦物基和合成基液壓油、但遇蒸汽、熱水或低溫場(chǎng)合、有一定的局限，也就是說(shuō)它的低溫性能有限。4、硅橡膠：“PMQ或VMQ”，主要特點(diǎn)：耐熱、耐寒性好，壓縮永久變形小，但機(jī)械強(qiáng)度低，只適用于靜密封。,5、聚四氟乙烯：代號(hào)“PTFE”，主要特點(diǎn)：化學(xué)穩(wěn)定性好，耐熱、耐寒性好、耐油、水、氣、化學(xué)藥品等各種介質(zhì)，機(jī)械強(qiáng)度較高，耐高壓、耐磨性好。摩擦系數(shù)極低，自潤(rùn)滑性好、純聚四氟乙烯一般不能用作液壓密封材料，只有填充型的PTFE才能使用，常用的有青銅粉填充和玻璃纖維填充，這些填充劑降低熱膨脹系數(shù)，改善熱傳導(dǎo)能力，增加耐磨性，提高性能。PTFE沒有彈性，所以它總是與橡膠彈性體一起使用。主要用途：用于制造密封環(huán)、耐磨環(huán)、導(dǎo)向環(huán)（帶）為機(jī)械上最常用的密封材料，廣泛的應(yīng)用于工程機(jī)械、輕工機(jī)械等幾乎各個(gè)行業(yè)。6、尼龍：代號(hào)“PA”，主要特點(diǎn)：耐油、耐磨性好，抗壓強(qiáng)度高，抗沖擊性能強(qiáng)，但尺寸穩(wěn)定性差。工作溫度在-40+120，主要用途：用于制作導(dǎo)向環(huán)、導(dǎo)向套、支撐環(huán)、壓環(huán)、擋圈等。7、聚氨脂：代號(hào)“PU或PUR或AU”，主要特點(diǎn)：具有非常好的機(jī)械特性、壓縮變形小、拉伸強(qiáng)度高、剪切強(qiáng)度、抗擠壓強(qiáng)度以及耐磨性能都非長(zhǎng)高，工作溫度在-30+100，主要用途：常用于制造液壓系統(tǒng)中的往復(fù)密封，如“Y”形圈、“U”形圈等。,各種密封圈,1、UHS系列（軸用聚氨脂油封）,右側(cè)圖為常用的聚氨脂油封適宜的速度：0.5m/S,此種密封圈唇口之間有額外的潤(rùn)滑劑（液壓油），故大大的降低了摩擦和磨損，在有些情況下，這種密封甚至可以代替價(jià)格昂貴的串聯(lián)裝置，主要的優(yōu)點(diǎn)在于耐磨性極好，耐沖擊、抗擠出，壓縮變形小，提高了零壓力下的密封性能，適用于最苛刻的工作條件，極好的防止空氣的進(jìn)入，從而達(dá)到良好的密封效果。,2、UHS系列（孔用聚氨脂油封）,右側(cè)圖為常用的聚氨脂油封適宜的速度：0.5m/S,注：通常情況下，軸用和孔用的UHS系列聚氨脂油封雖然內(nèi)外唇口沒有高低，但軸用與孔用聚氨脂油封并不通用。,3、軸用階梯圈,該軸用階梯圈性能和用途：由一個(gè)低摩擦的填充聚四氟乙烯（PTFE）環(huán)和O形橡膠圈組合組成，O形圈提供足夠的密封預(yù)緊力，并對(duì)PTFE環(huán)的磨耗起補(bǔ)償作用，PTFE摩擦系數(shù)小，動(dòng)靜摩擦系數(shù)相近。適用于高低速往復(fù)運(yùn)動(dòng)及高壓系統(tǒng)的油缸活塞桿密封。采用兩個(gè)階梯圈密封，可以達(dá)到零泄露。一般要和導(dǎo)向環(huán)配套使用，軸徑小于30的規(guī)格，應(yīng)采用分體式溝槽。材質(zhì)一般填充的聚四氟乙烯PTFE，O形圈為丁晴橡膠NBR或氟膠FKM。耐壓范圍在0-40Mpa（1Mpa10Kg）選用O形圈材質(zhì)為丁晴橡膠NBR時(shí)工作溫度在-35-+120，氟膠FKM時(shí)-20-+200。軸用方形圈顧名思義就是無(wú)階梯，軸用方形圈起雙向密封作用，階梯圈為單向密封。,4、孔用階梯圈,該孔用階梯圈性能和用途：由一個(gè)低摩擦的填充聚四氟乙烯（PTFE）環(huán)和O形橡膠圈組合組成，O形圈提供足夠的密封預(yù)緊力，并對(duì)PTFE環(huán)的磨耗起補(bǔ)償作用，PTFE摩擦系數(shù)小，動(dòng)靜摩擦系數(shù)相近。適用于油缸活塞密封。為單向密封。一般要和導(dǎo)向環(huán)配套使用，軸徑小于40的規(guī)格，應(yīng)采用分體式溝槽。材質(zhì)和使用的工作溫度同軸向密封圈?？子梅叫稳︻櫭剂x就是無(wú)階梯，孔用方形圈起雙向密封作用。,5、耐磨環(huán),耐磨環(huán)的性能用途：對(duì)于在液壓缸內(nèi)運(yùn)行的活塞或活塞桿，耐磨環(huán)具有精確的導(dǎo)向作用，并吸收徑向力，同時(shí)，耐磨環(huán)可防止液壓缸內(nèi)滑動(dòng)部件的金屬接觸。耐磨環(huán)所用材料一般為以下幾種：聚四氟乙烯PTFE、聚甲醛POM或尼龍PA、酚醛樹脂+加強(qiáng)纖維。上圖是常見的耐磨環(huán)的切口形式。例如：材料-填充聚四氟乙烯PTFE+青銅（BRONZE）優(yōu)點(diǎn)：1、低摩擦、無(wú)爬行和咬合現(xiàn)象。2、在無(wú)充分潤(rùn)滑的情況下，也能很好的工作。3、耐多種介質(zhì)，有極好的化學(xué)穩(wěn)定性。4、能容納硬物嵌入耐磨環(huán)內(nèi)，減少硬物刮傷油缸和密封件，故在重載場(chǎng)合，使用多道耐磨環(huán)。PTFE耐磨環(huán)用于外側(cè)，兼起防塵效果。使用溫度：-55260,6、防塵圈,防塵圈的性能和用途：用于防止污染物混入液壓系統(tǒng)和密封系統(tǒng)。3材質(zhì)：橡塑復(fù)合材料RP和氟膠FKM。工作溫度：橡塑RP：-30-+120氟膠FKM：-20-+200液壓系統(tǒng)密封件的質(zhì)量決定了液壓缸質(zhì)量的好壞，但是光有好的密封件，沒有正確的裝配工具和工藝還是不行，下面，簡(jiǎn)單的介紹一下密封件的裝配工具和正確步驟。,液壓裝配工具,安裝芯棒,復(fù)原工具,適用于孔用組合密封,組合密封裝配,孔用組合密封該裝配說(shuō)明用于活塞的密封，如孔用方形圈、孔用回轉(zhuǎn)方形圈等組合密封，所用裝配工具按照上圖的安裝工具，具體的安裝步驟請(qǐng)參照下面的裝配工藝要求：,一：準(zhǔn)備工作1、活塞所有棱邊必須倒角及去除毛刺；2、必須仔細(xì)清除塵埃、切屑及其它顆粒物；3、勿使用具有尖棱的工具；4、裝配前須將活塞及密封圈涂上潤(rùn)滑油和油脂；5、在油或水中將階梯圈加熱至80120則更容易擴(kuò)張和安裝；6、如用油脂潤(rùn)滑時(shí)，油脂中不得有顆粒物（硫化鉬或硫酸鋅）。也就是油脂必須與彈性體相容。二、安裝步驟1、將所有部件、密封圈及尺寸復(fù)原工具清洗干凈，并涂上潤(rùn)滑油；2、如上圖所示首先將O形圈裝配到活塞溝槽內(nèi)；3、將安裝芯棒套在活塞上；4、如圖所示將PTFE密封圈套在安裝芯棒上；5、借助芯棒將PTFE密封圈推入到活塞溝槽內(nèi)；6、將芯棒從活塞上取下；7、將復(fù)原工具一邊旋轉(zhuǎn)一邊往里推，使復(fù)原工具完全套在密封圈的外面，保持一分鐘后取下復(fù)原工具。,軸用組合密封件裝配,（1）自由狀態(tài)下的密封圈,（2）折成腰子形狀,（3）裝入導(dǎo)向套,復(fù)原工具,軸用組合密封件裝配（上頁(yè)）該裝配的說(shuō)明用于活塞桿的密封，如軸用階梯圈、軸用方形圈、回轉(zhuǎn)方形圈、U形圈以及防塵圈，均按以下程序進(jìn)行裝配，對(duì)于整體式的導(dǎo)向套，推薦上頁(yè)的安裝復(fù)原工具。一、準(zhǔn)備工作及裝配注意事項(xiàng)同孔用組合密封相同。二、安裝步驟1、將所有導(dǎo)向套部件、密封圈及尺寸復(fù)原工具清洗干凈，并涂上潤(rùn)滑油。2、將O形圈（NBR或FKM）放入導(dǎo)向套內(nèi)；3、將階梯圈（填充的PTFE）彎曲成如上頁(yè)圖示的腰子形狀，（在這里一定要注意，彎曲時(shí)切記不可將階梯圈彎曲成具有死角的形狀，那樣很容易折損）放入導(dǎo)向套，裝入后，盡可能的用手指壓住階梯圈理順?biāo)?，使它盡量恢復(fù)圓狀；4、將上頁(yè)所示的復(fù)原工具一邊旋轉(zhuǎn)一邊推入孔內(nèi)，保持一分鐘后取出復(fù)原工具即可。以上我們簡(jiǎn)單的介紹了孔用和軸用組合密封的方法、步驟及一些注意事項(xiàng)。下面我們?cè)俸?jiǎn)單的介紹一下影響密封性能的幾點(diǎn)因素。這些因素直接影響到油缸的工作質(zhì)量和密封件的壽命。,影響密封性能的幾點(diǎn)因素,1、運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)速度很低（0.03m/s）時(shí)，要考慮設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)性和是否會(huì)出現(xiàn)“爬行”現(xiàn)象。運(yùn)動(dòng)速度很高（0.8m/s）時(shí)，起潤(rùn)滑作用的油膜就有可能被破壞，油封因得不到很好的潤(rùn)滑而摩擦發(fā)熱，導(dǎo)致壽命大大降低，所以聚氨脂或橡塑油封在0.03m0.8m的速度范圍內(nèi)工作較適宜。2、溫度低溫會(huì)使聚氨脂或橡塑油封彈性降低，造成泄露，甚至使整個(gè)油封變得發(fā)硬發(fā)脆。高溫會(huì)使油封體積膨脹、變軟，造成運(yùn)動(dòng)時(shí)油封摩擦阻力迅速增加和耐壓能力的降低。所以聚氨脂或橡塑油封連續(xù)工作溫度范圍-10+80。3、油封有最低啟動(dòng)壓力的要求。低壓工作需選用低摩擦性能、啟動(dòng)阻力小的油封，在2.5Mpa以下，聚氨脂油封并不適合，高壓時(shí)要考慮油封受壓變形的情況。需要防擠出擋圈，溝槽加工方面也有特殊要求。不同材質(zhì)的油封具有不同的最佳工作壓力范圍。對(duì)于聚氨脂油封的最佳工作壓力范圍為2.531.5Mpa。,4、工作介質(zhì)保持工作介質(zhì)的清潔至關(guān)重要。油液的老化或污染不僅會(huì)使系統(tǒng)中的元件發(fā)生故障，加快油封的老化和磨損，而且其中的臟物可能劃傷或嵌入油封，使密封失效，因此，必須定期的檢查油液品質(zhì)和其清潔度。并按設(shè)備的維護(hù)規(guī)范更換濾清器或油液。在油缸里油液中的殘留空氣經(jīng)高壓壓縮會(huì)產(chǎn)生瞬間高溫使油封燒壞，甚至炭化。為了避免這種情況發(fā)生，在液壓系統(tǒng)運(yùn)行初始時(shí)，應(yīng)進(jìn)行排氣處理，液壓缸也應(yīng)在低壓慢速運(yùn)行數(shù)分鐘。確認(rèn)已排完油液中殘留的空氣。方可正常工作。5、活塞上必須安裝支承環(huán)（耐磨環(huán)），以保證油缸能承受較大的負(fù)載。密封件和支承環(huán)起完全不同的作用，密封件不能代替支承環(huán)負(fù)載。有側(cè)向力的液壓缸（我們的調(diào)直切斷機(jī)的油缸就屬于此種），必須加承載能力較強(qiáng)的支承環(huán)（必要時(shí)可用金屬環(huán)，例如青銅環(huán)），以防止油封在偏心的條件下工作引起泄露或異樣磨損。以上5種是影響密封的基本元素，在有一種就是液壓沖擊，該種因素一般是出現(xiàn)在高壓大流量的液壓系統(tǒng)中，故在這里我們不做過多的介紹。先面我們學(xué)習(xí)一下典型的油缸密封件的使用。,雙向油缸密封件選擇,上面這張油缸圖是一張典型的雙作用油缸圖，它的動(dòng)作與我廠的液壓調(diào)直切斷機(jī)、液壓鋼筋彎箍機(jī)的動(dòng)作原理是一樣的，可以看出，在圖的上側(cè)選取的是一種密封套件，下側(cè)是一種密封套件，無(wú)論選取哪一種套件都是正確的，同樣也可以穿插選取。在上面的圖中靠近頂出油口的Y圈，在油缸密封件安裝中一定要注意開口方向，在靠近回程油口的KY圈和軸用階梯圈的安裝方向一定也要注意，安裝方向錯(cuò)誤會(huì)造成油缸動(dòng)作以及密封失效。,油缸設(shè)計(jì)、加工、安裝注意事項(xiàng),上面我們認(rèn)識(shí)了油缸，下面我們介紹一下油缸的設(shè)計(jì)、加工、安裝中的注意事項(xiàng)1、油缸的加工精度：實(shí)踐證明，與油封接觸的運(yùn)動(dòng)表面，表面粗糙度Ra超過0.8um，油封的泄露量和磨損值將直線上升，所以運(yùn)動(dòng)表面的粗糙度為Ra0.10.8um最適宜。2、缸筒材質(zhì)的要求：一般為碳鋼，低壓系統(tǒng)幾摩擦條件較好的場(chǎng)合可用鋁合金、青銅、不銹鋼等。內(nèi)表面質(zhì)量及粗糙度：內(nèi)表面一般都需要珩磨、拋光，滾壓，考慮到制作成本和實(shí)際使用場(chǎng)合，一般我們用到的只要達(dá)到珩磨的標(biāo)準(zhǔn)就可以了，粗糙度要求要達(dá)到Ra0.10.8um，并且不得有縱橫向的刀紋。3、活塞桿材質(zhì)的要求：一般為碳鋼、鍍鉻鋼。表面質(zhì)量及粗糙度：要求粗糙度為Ra0.20.4um，熱處理后表面鍍硬鉻。在惡劣的工作場(chǎng)合，液壓鋼的活塞桿有可能被堅(jiān)硬物劃傷表面，所以要求其表面硬度在HRC60（洛氏）以上。4、油封安裝溝槽,開式溝槽,閉式溝槽,活塞桿（缸桿）密封溝槽,開式溝槽,閉式溝槽,活塞（缸筒）密封溝槽,無(wú)論采取那種密封溝槽形式，決定于油封截面大小、液壓缸結(jié)構(gòu)和裝拆的方便性：1、較小直徑的密封圈不能安裝在整體式溝槽中；2、一些截面積和直徑較大、硬度較高，由于在整體式溝槽中裝拆比較困難，極易損傷，所以也不宜安裝在整體式溝槽中。3、尺寸：不同的油封有不同的溝槽形式，應(yīng)根據(jù)使用條件，按油封供應(yīng)商推薦值進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以在確定了固定的合格供應(yīng)商，品牌以及密封圈種類就不要輕易的進(jìn)行更換了，以保證溝槽設(shè)計(jì)一致；4、表面質(zhì)量：由于安裝溝槽尺寸及內(nèi)表面質(zhì)量影響密封效果，因此應(yīng)按尺寸進(jìn)行精加工，棱邊應(yīng)倒角并打磨，以防安裝油封時(shí)劃傷，粗糙度1.63.2um。5、如果在油缸缸筒上直接鉆孔的情況下，務(wù)必倒角并光滑。下圖是兩種常用的倒角方式：,倒角1,倒角2,我們上面學(xué)習(xí)了液壓件的材料、種類、以及液壓密封件的安裝工具，以及液壓缸的初步知識(shí)，那么要真正的使液壓缸運(yùn)動(dòng)起來(lái)，其執(zhí)行元件和液壓附件還很多，比如液壓泵、換向閥、溢流閥、液壓管路等等，我們下面就簡(jiǎn)單的介紹一些液壓元件的知識(shí)。,液壓元件,一、液壓泵,