液压与气动系统及维护崔学红第三章液压缸第三章液压缸课件教学.pptVIP

第三章 液压缸 平衡槽的作用是： （a）由于活塞的几何形状和同轴度误差，工作中压力油在密封间隙中的不对称分布将形成一个径向不平衡力，称液压卡紧力，它使摩擦力增大。开平衡槽后，槽中各向油压趋于平衡，间隙的差别减小，使活塞能够自动对中，减小了摩擦力，同时减小偏心量，这样就减少了泄漏量。 （b）增大油液泄漏的阻力，提高了密封性能。 （c）储存油液，使活塞能自动润滑。 间隙密封的特点是结构简单、摩擦力小、耐用，但对零件的加工精度要求较高，且难以完全消除泄漏，故只适用于低压、小直径的快速液压缸中。 （2）活塞环密封 活塞环密封是依靠装在活塞环形槽内的弹性金属环紧贴缸筒内壁实现密封。如图3.12所示。它的密封效果较间隙密封好，适应的压力和温度范围很宽，能自动补偿磨损和温度变化的影响，能在高速中工作，摩擦力小，工作可靠，寿命长，但在活塞环的接口处不能完全密封。活塞环的加工复杂，缸筒内表面加工精度要求高，一般用于高压、高速和高温的场合。 图3.12 活塞环密封 （3）密封圈密封 （a）O形密封圈。O形密封圈的截面为圆形，主要用于静密封和滑动密封（转动密封用得较少）。其结构简单紧凑，摩擦力较其他密封圈小，安装方便，价格便宜，可在－40 ℃～120 ℃温度范围内工作。但与唇形密封圈（如Y形圈）相比，其寿命较短，密封装置机械部分的精度要求高，启动阻力较大。O形圈的使用速度范围为0.005 ~ 0.3 m/s。O形圈密封原理如图3.13所示。 图3.13 O形圈密封原理 O形圈装入密封槽后，其截面受到压缩后变形。在无液压力时，靠O形圈的弹性对接触面产生预接触压力，实现初始密封；当密封腔充入压力油后，在液压力的作用下，O形圈挤向沟槽一侧，密封面上的接触压力上升，提高了密封效果。任何形状的密封圈在安装时，必须保证适当的预压缩量。预压缩量过小不能密封，预压缩量过大则摩擦力增大，且易于损坏，因此，安装密封圈的沟槽尺寸和表面精度必须按有关手册给出的数据严格保证。在动密封中，当压力大于10 MPa时，O形圈就会被挤入间隙中而损坏，为此需在O形圈低压侧设置聚四氟乙烯或尼龙制成的挡圈（图3.14），其厚度为1.25 ~ 2.5 mm。双向受高压时，两侧都要加挡圈。 图3.14 O形圈密封挡圈设置 （b）V形密封圈。V形圈的截面为V形。如图5.15所示的V形密封装置是由压环、V形圈（也称密封环）和支承环组成。当工作压力高于10 MPa时，可增加V形圈的数量，提高密封效果。安装时，V形圈的开口应面向压力高的一侧。 V形圈密封性能良好，耐高压，寿命长，通过调节压紧力，可获得最佳的密封效果，但V形密封装置的摩擦阻力及结构尺寸较大，主要用于活塞及活塞杆的往复运动密封。它适宜在工作压力为p ≤50 MPa、温度为－40℃ ~ +80℃的条件下工作。 图5.15 V形密封圈 （c）Y形密封圈。Y形密封圈的截面为Y形，属唇形密封圈。它是一种密封性、稳定性和耐压性较好、摩擦阻力小、寿命较长的密封圈，故应用也很普遍。Y形圈主要用于往复运动的密封。根据截面长宽比例的不同，Y形圈可分为宽断面和窄断面两种形式，图3.16所示为宽断面Y形密封圈。 Y形圈的密封作用依赖于它的唇边对偶合面的紧密接触，并在压力油作用下产生较大的接触压力，达到密封目的。当液压力升高时，唇边与偶合面贴得更紧，接触压力更高，密封性能更好。 Y形圈安装时，唇口端应对着液压力高的一侧。当压力变化较大、滑动速度较高时，要使用支承环，以固定密封圈。如图3.16（b）所示。 图3.16 宽断面Y形密封圈 宽断面Y形圈一般适用于工作压力p ≤20 MPa、工作温度－30℃ ~ +100℃、使用速度 ≤0.5 m/s的场合。 窄断面Y形圈如图3.17所示。窄断面Y形圈是宽断面Y形圈的改型产品，其截面的长宽比在2倍以上，因而不易翻转，稳定性好，它有等高唇Y形圈和不等高唇Y形圈两种。后者又有孔用和轴用之分，其短唇与运动表面接触，滑动摩擦阻力小，耐磨性好，寿命长；长唇与非运动表面接触有较大的预压缩量，摩擦阻力大，工作时不窜动。 窄断面Y形圈一般适用于工作压力p ≤32 MPa，使用温度为－30℃ ~ +100℃的条件下工作。 图3.17 窄断面Y形