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柱塞缸密封产生泄漏的因素

  现有柱塞缸密封系统的结构(以直径币18mm~25mm为例)如图1所示。主要由柱塞、防尘圈、导向环、幸运飞艇、柱塞座等组成。主要是依靠幸运飞艇来实现系统的密封。

柱塞缸结构简图

图1   柱塞缸结构简图

  1)往复运动时的密封原理

  幸运飞艇在往复运动滑移面上的接触情况,如图2所示。此时幸运飞艇的动密封作用主要还是依靠其预压缩和加压后作用于祸合面上的接触应力,且由于幸运飞艇自身的弹性而具有磨损后自动补偿的能力。当用于液体介质密封时,由于液体的压力、粘度及运动速度等因素的作用,沿滑移面和密封件间形成一层粘附力极强的边界层液体膜,如图2a所示。这层液体薄膜始终存在着,它亦起一定的密封作用。但当滑移面向外伸出时,液体膜随之一起探出,如图2b所示。而当滑移面缩回时,液体膜则被密封件阻留于外侧。随着滑移面往复运动次数的增加,阻留于密封件外侧的液体膜日渐增厚,最后形成液滴,从滑移面滴下,如图2c所示。

幸运飞艇的动密封原理图

图2  幸运飞艇的动密封原理图

  2)柱塞缸柱塞带油使用情况

  柱塞带油的使用情况,是运动频率的提高、运行周期的延长,因而加速了密封系统的磨损和疲劳,且降低了其自动补偿能力,导致其使用寿命的相对缩短。基于上述原因,工作时外露于柱塞缸的柱塞表面油膜过厚,加上油膜不能被全部带回液压缸内,经累积出现环状油渍,直至流落。柱塞缸频繁工作一段时间后容易产生泄漏现象。

  在现有的密封结构中,密封设计是一类密封,即将柱塞表面的油膜减薄到接近吸附膜的厚度,故而要求密封唇口紧密地贴合柱塞表面,所以就造成密封系统的摩擦力加大,从而加速密封件的磨损,缩短密封寿命。

  现有柱塞缸密封系统均采用简洁的单一密封结构,这在过去整个生产线运行时间短的情况下,能较好地满足使用要求。但近年来,随着国家经济建设的快速发展及加大对基本建设的投人,胶带行业迅猛发展,用户对生产钢丝绳芯输送带的设备要求越来越高,这使得设备在技术上不断地更新换代,整个机组的使用频率不断提高。在这种情况下,这种经典的密封结构越来越显示出它的不足之处,已经不能满足使用要求。

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