引言
密(mi)封裝置是保證(zhèng)液壓與氣壓系(xi)統正常工作的(de)最基本也是最(zuì)重要的裝置, 主(zhǔ)要用來防止液(yè)體或氣體的洩(xie)漏。良好的密封(fēng)是液壓系統能(neng)夠傳遞動力、正(zhèng)常工作的保證(zheng)。如果密封不好(hao), 将會造成系統(tong)和元件的洩👈漏(lou)加大, 使系統壓(ya)力和容積效率(lǜ)降低, 造成能量(liang)的損失, 嚴重時(shí)會導緻液壓系(xì)📞統的油液外洩(xie)污染環境, 因此(ci)正确地設計液(ye)壓系統的連💛接(jiē)管接頭及油口(kǒu)的密封形式非(fēi)常重要。
(3) 摩擦力(lì)小, 運動靈活, 工(gōng)作壽命長;
(4) 結構(gòu)簡單, 制造、使用(yòng)、維修簡便。
常用的液壓(ya)系統密封材料(liao)有以下幾種
(1) 丁(ding)腈橡膠NBR耐油橡(xiàng)膠, 具有良好的(de)彈性與耐磨性(xìng), 工作🧑🏽🤝🧑🏻溫度♉一般(ban)為-20~100℃, 有一定的強(qiang)度, 摩擦系數較(jiào)大。适用範圍:液(yè)壓油、脂肪油、碳(tàn)氫化合物潤滑(huá)油、動植油、水、丁(dīng)烷、壓縮氣體等(deng);
(2) 氟橡膠FKM耐高溫(wēn), 耐油橡膠, 工作(zuò)溫度一般為-15~240℃, 有(you)一定的強度, 摩(mó)擦🤞系數較大。适(shì)用範圍:油料、臭(chòu)氧、惡劣天氣、液(yè)壓流體、化🈲學溶(rong)劑、不易燃的油(you)料和化學産品(pin)等;
(3) 矽橡膠VMQ耐高(gao)、低溫且抗酸和(hé)弱堿腐蝕, 絕緣(yuán)性能良好的橡(xiàng)膠, 工作溫度一(yī)般為-60~250℃。适用範圍(wéi):低溫或高溫、惰(duo)性氣體😘、酸和弱(ruo)堿、臭氧。
3 常用液(ye)壓管接頭密封(feng)油口的類型
在(zai)工程機械主機(ji)産品的液壓系(xi)統中常見的與(yu)管接頭相配💔合(hé)的油口有以下(xià)幾種類型:
15°内倒角油(yóu)口類型在液壓(yā)管路中的泵 (執(zhi)行元件) 、馬達 (動(dong)力裝置) 的進出(chu)油口的設計方(fāng)案中比較常用(yong)如圖1所示, 其螺(luó)紋形🤞式由泵、馬(mǎ)達的生産廠商(shang)根據📧不同标準(zhun), 公制螺紋(ISO 6149-1标準(zhun))、美制統一螺紋(wen) () 、英制管螺(luó)紋 (JIS B2351标準) 連接, 密(mi)封形式是采用(yòng)O形圈密封。
3.2 公制(zhi)、英制螺紋柱端(duān)彈性密封圈或(huò)金屬對金屬密(mì)🌈封的🌏平油口結(jié)構
這種油口在(zài)液壓管路中的(de)閥、合流塊、泵等(deng)靜密封的進出(chū)油口的設計方(fang)案中常用, 如圖(tu)2所示。其加工👉過(guò)程相對15°内倒角(jiǎo)油👨❤️👨口比較簡便(biàn), 隻是加工完内(nei)螺紋後, 再對油(you)口锪平一個淺(qiǎn)沉确保管🍉接頭(tou)與油口密封面(mian)之間的垂直度(du)要求, 使管接頭(tóu)和ED墊圈與油💔口(kǒu)的锪平面完全(quán)貼合, 形成密封(feng), 減少連接面的(de)滲漏。
平油口的(de)螺紋形式生産(chǎn)廠商根據不同(tóng)标準, 有公制螺(luo)紋 (GB/T 19674.1标準) 、英制管(guan)螺紋 (ISO1179-1标準)連接(jie), 密封形式是采(cai)用ED彈性密封圈(quān)🥵密📞封, 或用管接(jie)頭與油口之間(jian)的尖角密封。
圖(tu)2 平油口
3.3 英制錐(zhuī)管螺紋密封、美(mei)制NPT錐管螺紋油(yóu)口結構
(2) 美制(zhì)60°牙型角錐管螺(luo)紋NPT密封油口結(jié)構:如圖3所示, 極(jí)限尺寸及公差(cha)符合GB/T 12716規定, 其主(zhu)要用于燃油和(he)潤滑油管路接(jie)頭的油口, 同時(shí)也适于高溫、高(gāo)壓系統。
外螺紋接頭配(pei)合O形圈密封形(xíng)式, 如圖4所示。O形(xing)圈裝🍉入液🌈壓管(guan)接頭體後, 通過(guo)裝配旋入油口(kou)15°内倒角受到壓(yā)🚶縮後變形⛱️, 适用(yòng)選擇的油口如(rú)圖1所示, 在設計(ji)💔此O形圈密封的(de)👌接頭與油口時(shi), 表面锪平沉孔(kǒng)、内倒角尺寸及(ji)🔆螺紋深度的連(lian)接配合至關重(zhòng)要。
1) 油口平面沉(chén)孔及15°内倒角配(pèi)合要點
(1) 油口沉(chén)孔直徑:d2≥d7+2.2, 且d7>d5
表1 15°内(nèi)倒角尺寸及配(pei)合要點
) 15°内倒角(jiǎo)與接頭配合要(yào)點
15°内倒角的直(zhí)徑一般小于管(guǎn)接頭圓台直徑(jing), 深度一般與螺(luó)距有關, 見表1。
3) 螺(luo)紋深度配合要(yào)點
(1) 油口内螺紋(wén)攻深:L4≥L6+0.5
(2) 油口加工(gōng)孔鑽深:L2≥L4min+ (1.5~2) P
d1———螺(luó)紋直徑規格
d2———油(you)口锪平沉孔直(zhí)徑
d5———油口15°内倒角(jiǎo)的直徑
L2———油口(kǒu)螺紋孔鑽深
L3———油(yóu)口锪平沉孔深(shen)度
L4———油口内螺紋(wen)攻深
L5———與油口配(pei)合的管接頭六(liu)方下端面至圓(yuán)台端面長度
4.2 外螺紋(wen)配合ED密封
外螺(luó)紋配合ED密封形(xing)式如圖5所示, ED彈(dan)性密封圈是被(bèi)✉️廣泛應📐用于液(ye)壓系統的油口(kou)密封形式, 簡易(yì)的外形使其得(dé)以快速方便地(dì)💜安裝, 與O形圈不(bú)同的是ED彈性密(mi)封圈不會🚩在溝(gōu)槽中扭曲變形(xíng)。适用油口如圖(tu)2所示:在設計此(ci)ED密封的過渡接(jie)✍️頭與油口密封(fēng)時, 表😘面锪平沉(chén)孔及螺紋深度(du)的連接配合尺(chi)寸至關重🏃要。
1) 油口平面沉(chen)孔配合要點
(1) 油(yóu)口沉孔直徑:d4≥d7+1.1
(2) 油(you)口沉孔深度:L1L5 min-0.5
2) 螺(luó)紋深度配合要(yao)點
(1) 油口内螺紋(wen)攻深:L2≥L6
(2) 油口加工(gōng)孔鑽深:L13≥L2 min+2P
d4———油口锪(huō)平沉孔直徑
d7———與(yu)油口配合的管(guan)接頭圓台直徑(jing)
L1———油口锪平沉孔(kong)深度
L2———油口内螺(luó)紋攻深
L13———油口螺(luó)紋孔鑽深
4.3 法蘭(lan)面帶O形圈溝槽(cao)的密封
一般O形(xing)密封原理如圖(tú)6所示, O形圈裝入(rù)密封槽後, 其截(jie)面🔴受✏️到🈲壓縮後(hòu)變形。在無壓力(li)時, 靠O形圈的彈(dan)性對接觸面産(chan)生預接觸壓力(li), 實現初始密封(feng), 當密封腔充入(rù)有壓工作介質(zhi)後;在壓力的作(zuò)用下, O形圈被🈲擠(ji)向溝槽的一側(cè), 密封面上的接(jie)觸壓力上升, 提(tí)高❌了密封效果(guo)。在動密封中, 當(dāng)壓力大于10 MPa時, O形(xíng)圈就會被擠入(ru)間隙中而損壞(huài), 為此有時需要(yao)在O形圈低壓測(ce)設置四氟乙烯(xī)或尼龍制成的(de)擋圈, 如圖7所示(shì), 其厚度為1.25~2.5 mm。雙向(xiàng)受高壓💛時, 兩側(cè)都要加擋圈, 且(qiě)一般在活塞靜(jing)密📧封中運用較(jiào)多, 而法☔蘭是端(duan)面密封👌, 不需加(jia)擋圈。
圖7 O形圈(quān)密封擋圈設置(zhì)
這(zhe)種密封是用分(fen)離式法蘭片和(hé)螺栓進行壓緊(jin)實現軸🥵向密封(feng), 其密封件O形圈(quan)是受介質壓力(lì)後, 實現徑向變(bian)形, 如圖💰8所示。在(zai)實現密封時, 根(gēn)據系統介質所(suo)産生壓力方向(xiang)的不同, 有受軸(zhóu)向内部和外部(bu)壓力之分, 此類(lèi)密封在工程機(ji)械中大多數是(shi)在液壓⛱️系統中(zhōng)的液壓泵、馬達(da)的進回油口的(de)🚶♀️軸向密封形式(shi)中采用。
2) 法蘭面(mian)O形圈溝槽的設(shè)計
法蘭面密封(fēng)形式中O形圈在(zai)安裝時, 必須保(bǎo)證适當☔的🙇♀️預壓(yā)縮❓量🥵, 過小不能(néng)密封, 過大則摩(mó)擦力增大, 且易(yi)于損壞。因此, 安(ān)裝O形圈的溝槽(cao)的尺寸設計和(he)表面精度需按(àn)相關标準和手(shou)冊給出的數據(ju)嚴格保證。
(1) 軸向(xiàng)密封 (受内部壓(ya)力) , 壓力從内測(ce):O形圈外徑壓縮(suo), 如圖💛9的設計一(yi)般是以d9尺寸為(wéi)作為選配O形圈(quan)的定位尺😄寸, 其(qi)法蘭🆚溝槽外徑(jìng)d9基本尺寸可按(an)下式規定:
