在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)里,各種元件和機(jī)構(gòu)都處于封閉的狀態(tài),如果出現(xiàn)問題排查起來難度極大,而這種故障多是由于其中某個(gè)元件受到損壞后失效停止工作。密封件是保護(hù)工程元件和液壓系統(tǒng)的重點(diǎn),所以它的可靠性時(shí)常成為工程人員關(guān)注的焦點(diǎn)。橡膠之所以能作為重要的密封材料,就是因?yàn)樗目箟盒院涂棺冃詷O強(qiáng),能夠防止壓力介質(zhì)發(fā)生泄漏。目前,橡膠密封技術(shù)在我國的航天以及石油化工等高新技術(shù)行業(yè)都有應(yīng)用,所以,對(duì)橡膠的環(huán)境適應(yīng)能力要求非常高,要想有效保證機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),工作人員就必須高度重視橡膠密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)節(jié)。因?yàn)楹芏鄷r(shí)候就是因?yàn)橄鹉z材料或者結(jié)構(gòu)的不合理導(dǎo)致密封失效,給工程作業(yè)帶來極大的負(fù)面影響。本文就這一問題進(jìn)行詳細(xì)闡述,以期為加強(qiáng)橡膠密封設(shè)計(jì)的安全性和合理性提供一些參考和借鑒。
橡膠密封件密封失效的形式主要有以下幾點(diǎn):
1)老化,隨著時(shí)間的推移,密封件的強(qiáng)度、 抗壓性和抗變性都逐步下降,橡膠密封件開始變硬或者變脆;
2)磨損,由于密封件主要用于連軸轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械中,表面會(huì)出現(xiàn)劃痕,而且還有深度不一的溝槽;
3)損傷,密封件的唇口出現(xiàn)變形,表面出現(xiàn)損傷,局部發(fā)生斷裂的,最終導(dǎo)致密封失效;
4)扭曲,橡膠圈密封件局部發(fā)生翻轉(zhuǎn),出現(xiàn)凹槽或者突起;
5)膨脹,密封件的唇口開始軟化、發(fā)粘或者局部發(fā)生剝離的情況;
6)燒蝕,密封件的唇口碳化,支承環(huán)發(fā)生燒蝕,橡膠密封件失效。
2 橡膠密封件密封失效的成因
橡膠密封件主要用在一些精密度極高的行業(yè),所以質(zhì)量是首要前提。如果選用一些型號(hào)不合適或者材料不合格的密封件,必定會(huì)出現(xiàn)失效的情況,影響工程進(jìn)度。
據(jù)調(diào)查,超過一半的橡膠密封件失效都是因?yàn)榘惭b過程中出現(xiàn)了問題,安裝時(shí)由于沒有采用科學(xué)的方法,對(duì)于型號(hào)不符的元件也強(qiáng)行安裝上去,導(dǎo)致密封件發(fā)生變形,造成密封失效。
密封件的存放有嚴(yán)格的條件,在運(yùn)輸?shù)倪^程中,對(duì)密封件的放置不符合規(guī)范也是造成密封件失效的一大原因。
油液與橡膠密封件的接觸是最密切的,所以油液選擇是否合適會(huì)影響橡膠密封件的性能,如果油液的相容性不高的話,會(huì)加速橡膠圈的老化和變形,沉淀油液會(huì)加快橡膠密封件的磨損速度。
按照規(guī)范的使用和保養(yǎng)方法,油液是需要定期更換的,這樣即使維持油液的使用性能,也能及時(shí)觀察到油液的污染情況,因?yàn)槿绻鸵何廴緡?yán)重的話會(huì)導(dǎo)致橡膠圈膨脹變形。
O型圈的結(jié)構(gòu)非常簡單,體積小,能夠與元件緊密貼合并且自身具有極強(qiáng)的密封作用,在第一次安裝完畢之后便不需要再做后續(xù)調(diào)整,能夠有效防止灰塵和其他介質(zhì)的入侵,避免出現(xiàn)漏水、漏油等情況,而且O型圈的購買成本低廉,適應(yīng)性強(qiáng),廣泛應(yīng)用于各種機(jī)器設(shè)備元件的安裝過程中。但是O型圈在機(jī)械啟動(dòng)后形成的摩擦阻力比較大,而且對(duì)于配合元件的精度要求極其嚴(yán)格。在安裝的過程中,要保證O型圈的截面直徑、內(nèi)徑范圍等符合國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),把握好飛邊尺寸,安裝O型圈的溝槽中要留有適當(dāng)?shù)念A(yù)壓縮量。
Y 形密封圈的抗壓能力較強(qiáng),安裝過程簡單,而且摩擦阻力很小。在安裝Y形密封圈時(shí),要使用專門的工具輔助,為了最大程度保證密封圈的性能,要講孔的邊緣倒角,安裝前要仔細(xì)清洗溝槽,以免帶入雜質(zhì),安裝時(shí)要涂上適量的潤滑油。
YX 形密封圈主要用于密封活塞桿,有TPU和CPU材質(zhì),分別用于一般液壓缸和高壓用油缸,而 YX 形密封圈也分為軸用和孔用兩種。軸用的是對(duì)滑動(dòng)的軸表面進(jìn)行密封或者固定,而孔用的則是對(duì)滑動(dòng)的內(nèi)孔表面進(jìn)行密封。為防止密封圈失效,可以與液壓設(shè)備間隙較大的情況下防治擋圈,在安裝密封圈時(shí),需要仔細(xì)檢查其唇邊、唇口質(zhì)量,并按照相關(guān)要求設(shè)置溝槽尺寸,盡量選用孔隙配合得當(dāng)及材料合理的橡膠圈進(jìn)行安裝。
防塵圈的主要作用是在液壓缸工作時(shí)防止灰塵、砂粒等雜質(zhì)掉入,隨時(shí)保持液壓系統(tǒng)的整潔以及油液不受污染,防塵圈能及時(shí)刮除掉落在活塞桿上面的雜質(zhì)。特別是在農(nóng)業(yè)、礦山、機(jī)械等設(shè)備的使用環(huán)境中,灰塵極易侵入,安裝防塵圈是很有必要的。在安裝過程中,必須保證唇口的尺寸合理,過大或者過小都會(huì)降低防塵圈的使用壽命。
綜上所述,在橡膠密封件的使用過程中,一方面要了解理論知識(shí),弄清安裝要點(diǎn),另一方面也要結(jié)合工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)加以分析探究,及時(shí)排查因橡膠密封件失效而造成的系統(tǒng)故障,保證機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
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