液壓油缸的密封技術(shù)有哪些?

當(dāng)液壓油缸泄漏時(shí)，它會(huì)導(dǎo)致氣缸腔的體積減小，效率降低，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法工作。因此，為了盡可能避免液壓油缸泄漏，需要采取必要的密封措施。

液壓油缸的泄漏包括內(nèi)泄漏和外泄漏。外泄漏主要發(fā)生在活塞桿、缸蓋、導(dǎo)套之間，內(nèi)泄漏主要發(fā)生在活塞外壁與缸筒內(nèi)壁之間。

1、液壓油缸的頻率響應(yīng)與密封形式密切相關(guān)。目前成熟的液壓油缸密封方法有:

1. 密封元件密封

在活塞的外表面安裝密封，防止內(nèi)部泄漏。在這種密封方法中，密封元件與氣缸筒內(nèi)壁緊密接觸，可達(dá)到良好的密封效果。當(dāng)油的壓力增大時(shí)，密封面上的接觸壓力也隨之增大，進(jìn)一步提高了密封效果。

密封元件密封是一種體積比高、內(nèi)泄漏小、應(yīng)用廣泛的密封方法。

2. 組合密封

利用橡膠密封元件實(shí)現(xiàn)液壓油缸密封效果的主要有格萊密封圈、雷形密封圈、斯圖亞特密封圈等，它們具有將兩種密封元件組合在一起的特點(diǎn)，在工作中共同起到密封作用。Gly圈由橡膠o型圈和聚四氟乙烯Gly圈組成，具有o型圈良好的彈性和自潤(rùn)滑性能，使用壽命更長(zhǎng)。

3.間隙密封

這是一種依靠在活塞外壁和缸筒內(nèi)壁上兩個(gè)運(yùn)動(dòng)部件的配合面之間保持小間隙的密封方法。流體摩擦阻力是由流動(dòng)阻力、油與配合面之間的張力、分子作用力等因素產(chǎn)生的，以防止泄漏。

間隙密封的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，摩擦力小，活塞工作速度高。缺點(diǎn)是有大量的內(nèi)泄漏，特別是用于大直徑液壓油缸時(shí)，會(huì)急劇增加并影響液壓油缸的體積比。因此，間隙密封只適用于直徑較小、壓力較低的液壓油缸。

2、可變間隙密封

目前，各種密封方法各有優(yōu)點(diǎn)，也存在難以解決的問(wèn)題。近年來(lái)，研究人員一直致力于液壓油缸的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究，以開(kāi)發(fā)低泄漏、低摩擦阻力、高工作速度的液壓油缸為目標(biāo)。

目前使用的間隙密封是恒間隙密封。為了解決定間隙密封泄漏大而不能用于高壓油缸的問(wèn)題，有人提出了變間隙密封的密封方法。

變間隙密封的核心是在活塞兩端增加一個(gè)圓形可變形唇形結(jié)構(gòu)。其工作原理是當(dāng)油流進(jìn)氣缸高壓腔時(shí)，活塞唇緣與缸體內(nèi)壁形成節(jié)流間隙。由于活塞與氣缸內(nèi)壁之間的壓差流動(dòng)和剪切流動(dòng)，高壓油通過(guò)唇部與氣缸內(nèi)壁之間的間隙從高壓室流向低壓室。

此時(shí)，唇部上表面壓力呈遞減分布，下表面壓力較大。唇瓣上下表面的壓力差使唇瓣向筒體內(nèi)壁膨脹，然后通過(guò)彈性力和壓力的相互作用達(dá)到平衡。此時(shí)，密封間隙減小，泄漏量減小。由于間隙不完全消除，活塞與氣缸內(nèi)壁之間的摩擦副可以得到油的潤(rùn)滑，從而改善和提高液壓油缸的摩擦性能和頻響特性。

3、變間隙密封的優(yōu)點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)

利用液壓油缸工作時(shí)唇瓣內(nèi)外壁的壓差形成壓力補(bǔ)償自適應(yīng)變間隙密封結(jié)構(gòu)，可有效降低恒定間隙密封結(jié)構(gòu)隨著壓差的增大而泄漏增大的缺陷。特別是在高壓差下，變間隙密封結(jié)構(gòu)對(duì)泄漏有明顯的抑制作用，可以提高效率。