液压密封范文

液压密封范文（精选8篇）

液压密封 第1篇

泄漏是液压系统的主要故障模式之一。科学地分析转向器的产品特点和实际工况, 归纳总结出其主要失效模式, 然后从结构设计和材料选型等方面寻求解决问题的办法。

失效模式

对各种故障模式进行统计分析, 归纳出H P S结构中油封的主要失效模式为:摩擦失效、压力波动失效、高温失效。

解决方案

针对上述问题, 为了提高油封的使用寿命, 降低失效几率, 从油封机构设计和材料选型两个方面进行改进探讨和研究。

1. 改进结构

(1) 改进唇口结构为了减小油封对旋转轴的箍紧力, 改善摩擦, 降低旋转轴的转动力矩, 提高油封磨损使用寿命, 将主唇口结构形式由单段式改进为双段式。经试验验证, 在同等条件下, 采用双段式结构油封与单段式结构相比, 不仅降低了旋转轴转动力矩 (下降0.12Nm左右) , 改善了密封摩擦, 而且提高了油封的磨损使用寿命。

改进前后的唇口局部结构简图见图1。

(2) 改进骨架结构HPS转向器控制阀在换向瞬间, 液压回路会出现瞬时高压。正常使用工况压力一般为0.2MPa, 而在换向瞬间的压力会增大2 4倍, 压力波动大。针对这一现实特殊工况, 在支撑骨架的机构上, 进行改进设计, 以加强骨架的承压能力。对骨架改进型油封反复试验, 发现因瞬时高压损坏油封的状况得到大大改善。

改进前后支撑骨架的机构简图见图2。

2. 改进橡胶材料

(1) 橡胶材料性能参数唇口油封, 原橡胶材料一般为NBR, 具体牌号为A297;现采用HNBR, 具体牌号为G247。

两种橡胶材料的性能参数比较见下表。.

(2) 材料试验经对上述两种材料的空气老化性试验、耐热耐久性试验记录归纳描述见图3。

从图3看出, G247橡胶的耐空气老化性能比A297橡胶有明显的提高。

从图4看出, G247橡胶的耐热耐久性能比A297橡胶也有较大的提高。

结语

综上所述, 密封性能是液压系统的重要性能之一, 该项性能的好坏直接影响液压系统的工作性能、可靠性和使用寿命。根据液压产品的工作环境和实际工况, 科学分析, 针对性地改进设计结构、合理选材, 定能找到解决问题的方法。

液压密封 第2篇

公司现在的液压密封件、胶管产品远销到日本、韩国、美国、南非、欧洲、俄罗斯等国家。所有产品是工业和矿用业不可缺少的材料，并具有广阔而稳定的的市场前景。目前销售于国内众多汽车生产、铁路业，如：NBR、HNBR、ACM、VMQ、FKM、PTFE、纤维制品远销于韩国、美国、南非、欧洲、俄罗斯等国家和地区。公司产品：意大利“玛努利”美国“派克”德国“威瓦利”等进口知名品牌高档型液压油管，广州“狮球”、“穗天”沈阳“橡四”等国内知名品牌中档型液压油管，“远大”“运河”等品牌普通型液压油管。树脂管、夹布管、氧气管等。

液压接头：过渡式管接头、卡套式管接头、三通式管接头、非标式管接头、扩口式管接头、直角式管接头、旋转式管接头、快速接头、不锈钢管接头、铜接头、矿用接头。

密封件：日本“NOK”、台湾“NAK”、“DZ”、“TTO”等知名品牌的油封、密封圈、O型圈、防尘圈，为轴承行业专业配置不同型号的油封（如轴承：SKF、FAG、INA、NTN、NSK）。定做不同材质的密封件，各种型号的组合垫、橡胶杂件。三角带：普通三角带（O、A、B、C、D、E、F型三角带），工业三角带。以上产品依靠可靠的品质和完善的服务，在市场上深受广大客户认可。公司以“诚信为本，以智取胜”客户双赢的经营模式，以最优质的产品，最合理的价格，最佳的服务态度竭诚为你服务!

叉车用液压接头的密封类型 第3篇

1. 平面密封

平面密封分为组合垫圈密封和O形圈密封2种。

(1)组合垫圈密封

组合垫圈密封是早期使用的结构,多在压力低于10MPa以下的场合采用。其主要由铰接螺栓、铰接头和组合垫圈组成,如图1所示。该结构的优点是应用范围广泛,方便安装。其缺点有3点:一是会使液压油流向90°拐弯,并产生小孔节流,从而导致油流能量损失较大;二是在旋紧铰接螺栓过程中,组合垫圈唇口容易损坏;三是经常发生组合垫圈解体故障。

(2)O形圈密封

O形圈密封是一种常用的可靠密封方式,其分为接头前端密封与接头后端密封2种,如图2所示。接头前端O形圈密封的缺点是安装过程中容易出现O形圈脱落,从而造成密封不严。相比之下,接头后端密封方式更可靠实用。O形圈密封方式的缺点是O形圈容易老化、变形、失效,拆卸后须更换新件。

为使硬管接头安装更加便捷、可靠,O形圈密封常采用长度可调接头与角度可调节头,如图3所示。采用长度可调接头,可以调整接头长度尺寸;采用角度可调接头,不仅可调整接头的方位,还可微量调整接头长度尺寸。采用可调接头时,O形圈必须安装在接头的光杆部位,密封平垫片的内径不能过大,否则会导致O形圈被挤压变形,起不到有效的密封作用。

2. 锥管螺纹密封

锥管螺纹密封方式(见图4)结构简单、成本低廉,常用在系统压力小于12MPa的场合。该密封方式的缺点是:对螺纹牙形的加工精度有较高要求,与带角度的弯接头配装时不便调整接头角度。

采用锥管螺纹密封时,常用生胶带包裹螺纹面进行辅助密封。此时应注意2点:一是生胶带缠绕方向应与螺纹旋紧方向相反,否则会导致密封不严;二是拆卸后第二次安装时,必须把螺纹孔原有的生胶带清除干净,否则容易导致液压系统污染。

3. 锥面密封

锥面密封依靠接触线、接触带来截止液压油。不同国家对锥面密封所制定的标准不尽相同。锥面密封的锥面角度一般有24°、60°、74°等几种,其结构如图5所示。该密封方式的优点是结构简单,密封性能可靠。其缺点有2点:一是对接头和胶管接头的材料硬度、锥面与螺纹的同轴度以及螺纹的加工精度等方面的要求较高;二是对螺纹的锁紧扭力要求较大,当胶管一端固定后,锁紧另一端时容易将胶管拧成麻花状。

若接头材料硬度不足,在拆卸后第二次旋紧时,螺纹常会出现拉牙失效现象。若接头材料硬度过高,不仅会造成螺纹加工困难,还会造成锥面凹凸部位难以形成有效密封。为利于密封面接触线能形成可靠密封,我国胶管接头的标准中,多用球面凸接头代替锥面凸接头。

对于胶管变形问题的解决方案有2种:一是在胶管接头上加装六角头,锁紧时用扳手将六角头固定;二是锁紧时用管钳将胶管的扣压端夹住。

4. 锥面+密封圈方式

液压密封 第4篇

山东科技大学研制的一种基于RS485总线的DK-ⅢA型单体液压支柱密封质量检测仪, 有效地克服了目前广泛使用的DK-Ⅱ系列单体液压支柱密封质量检测仪的不足。淄博、兖州、鹤壁等矿区的应用实践表明, 此项成果充分利用RS485数据传输距离远、抗干扰能力强等优点, 极大扩充和优化了原有性能, 可以作为DK-Ⅱ系列检测仪的换代产品。

该系统主要由计算机、智能控制器、振弦式压力传感器、通信接口、打印机和连接电缆等组成, 每个智能控制器采用单片机AT89C52设计, 与系统计算机组成计算机网络监测系统。每套仪器所接传感器个数不受限制, 最多可带128个, 但一般接32个就足够。所有智能控制器通过一根四芯电缆串接, 与计算机构成监测系统, 仪器连线十分方便。计算机通过通信接口控制所有控制器, 通信接口完成RS485/232的转换及通信状态指示, 保证计算机和单片机数据通信成功, 同时也负责给所有智能控制器和压力传感器供电。计算机、通信接口均放在操作室或办公室, 使用方便、简捷。其工作原理如下:通过计算机输入所接传感器的常数和一些设计参数智能控制器把接收的参数保存并开始检测传感器, 即使断电再上电后, 不需要再初始化智能控制器, 可直接进入正常检测, 一旦找到初压就可开始计时和计算降压百分比, 并将当前压力、降压百分比和检测时间实时显示出来。如在设定时间内降压百分比超过设定值, 则发出声光报警信号;如连接计算机, 则计算机可将循环采集所接智能控制器中的有关数据做进一步处理、显示、存盘和打印等。整套仪器完全自动运行, 无须人员看守操作。

液压缸活塞变间隙密封结构形状研究 第5篇

在液压系统中,液压缸是应用最多的执行元件。因其要实现运动元件平稳地往复运动,所以液压缸需严格控制油液泄漏问题。第一代液压缸活塞与缸筒内壁采用机械密封,在一定程度上适应了生产的需求,但是随着密封件的磨损,泄漏会越来越大;第二代液压缸采用间隙密封,但是由于其密封间隙恒定不变,所以负载压力会升高,泄漏量也随之升高,逐渐难以满足应用工况的需求。对比第一代、第二代液压缸,综合金属弹塑性理论、流体力学等知识,湛从昌等[1]完善了自补偿变间隙密封液压缸理论,研发了第三代压力自补偿变间隙密封液压缸,利用液压缸活塞唇边结构在压力变化时能够自动适应压力变化产生变形的特点,减小密封间隙,从而达到减小泄漏量的目的。第三代液压缸的研制使得液压缸的寿命和频率响应大大提高,应用空间进一步得到拓展。

变间隙密封液压缸的核心部位是活塞唇边,间隙的变化主要体现在活塞唇边变形上。本文应用弹性力学中悬臂梁结构的应力函数解对唇边变形进行理论分析,推导出了唇边变形公式。利用有限元软件仿真模拟不同的唇边结构在不同压力工况下的变形情况,比较了实验测试变间隙密封液压缸内泄漏量与理论变形曲线计算的泄漏量,结果显示两者误差在允许范围内。

1 变间隙密封液压缸的结构和工作原理

图1所示为变间隙密封液压缸主要组成部分[2]。变间隙密封的核心思想是利用活塞唇边的弹性变形来达到减小密封间隙的目的。其具体工作原理是:当液压缸高压腔通入高压油液时,活塞唇边与缸体内壁形成节流间隙,由于压差流动及活塞与缸筒内壁剪切流动作用,高压油由此间隙从高压腔向低压腔流动,唇边上表面压力呈递减状分布,下表面受高压,唇边上下表面的压力差使得唇边向缸筒内壁扩展,最后在弹性力、压力相互作用下达到平衡状态,此时密封间隙减小、泄漏量减少,由于间隙未完全消除,从而使得活塞与缸筒内壁间的摩擦副能得到油液润滑,液压缸的摩擦性能和频响特性得以改善和提高。

1.缸头2.导向套3.缸体4.活塞杆5.活塞组件6.密封件7.压盖8.缸底

2 活塞唇边变形量分析

2.1 活塞唇边结构受力分析

活塞由锡青铜合金制成,具有良好的弹性变形和恢复性能[3],图2为活塞的结构简图,右端局部放大图显示了活塞端部加工有一道深槽,形成一段长度为l(范围为7~20 mm),厚度为b-a(范围为1~2mm)的唇边。在液压缸中,活塞端面和唇边下表面受大小为q的压力,在初始状态下,活塞唇边上表面受大小为q(1-x/m)的压力载荷,m为整个活塞的长度。在不考虑唇边上均压槽的影响时,唇边可以简化成一段长度为l,宽度为b-a,厚度为单位厚度h=1的悬臂梁结构,如图3所示。在柱坐标系下,其内径为a,外径为b。悬臂梁上表面受梯形分布载荷qb=q(1-x/m),表示唇边上表面压力由于间隙影响呈递减分布状态;悬臂梁下表面受均布载荷qa=q,表示唇边下表面受高压油液的压力作用[4];悬臂梁自由端受均布载荷q,这是因为活塞唇边端面仍具有一定面积,可承受轴向压力的均布载荷。

(1)忽略轴向均布载荷的影响。根据弹性力学中轴对称应力问题的位移分量解[[5,6]得到唇边上表面变形曲线公式为

式中,qa、qb分别为内外表面的均布载荷;E为材料弹性模量;μ为材料泊松比。

(2)考虑轴向均布载荷的影响。对于梁结构,在轴向载荷单独作用弹性力学半平面体受法向载荷作用时,径向变形[7]为

其中,常数J由x向约束确定,且有[8]

设θ为轴向载荷与x向唇边表面各点夹角,则有

考虑唇边变形处于该结构的弹性变形范围内,由杆件小变形叠加法[9]可知,该结构的变形由uρ1、uρ2两部分叠加,唇边上表面的变形曲线公式为

2.2 仿真分析

为探究唇边长度及厚度对唇边变形的影响,选取了表1~表3所示数据的活塞在ANSYS-Workbench 15.0仿真软件中进行仿真实验。

仿真采用1∶1的实物建模,长度单位为μm,对活塞外表面施加(21-21x/63000)MPa的压力,对应图4中约束C;对高压腔唇边下表面及深槽表面施加21MPa高压,对应图4中约束B;对活塞孔及其端面施加固定约束,对应图4中约束A,整体约束情况如图4所示。

2.2.1 唇边长度仿真

在长度仿真实验中采用表1所示数据,通过仿真计算出活塞唇边部分的变形,在唇边长度小于12mm之前变形量曲线近似于线性,即自由端到固定端的变形曲线比较平滑,近似于一条直线;当唇边长度大于12mm后,开始出现抛物线状变形,并随着唇边长度的增大,抛物线的拱形会变得更加明显。在唇边截取一段单位厚度的悬臂梁结构,则当唇边长度为10mm时,变形云图见图5,变形曲线接近于一条直线。此时变形主要由内外表面的均布载荷引起,可忽略轴向均布载荷的影响,由式(1)可知,对于本例,ρ、a、b都不变,qb=q(1-x/m)为x的一次式,代入后uρ与x的一次式成正比,因此在唇边长度小于12mm时,整段唇边变形呈喇叭口状。

在唇边长度大于12mm(20mm)时,变形云图见图6,有比较明显的鼓形出现。由式(5)可知,此时轴向载荷影响增大,不可忽略,故此时变形由内外压差与轴向载荷同时作用引起,其变形曲线方程是x的非线性方程。

在唇边厚度保持2mm条件下,选出唇边长度为7,10,12,15,20mm共5组数据的间隙曲线绘制成唇边长度-变形曲线如图7所示。

2.2.2 唇边厚度仿真

在厚度仿真实验中采用表2所示数据,通过仿真计算出的唇边变形整体表现为一段近似的线性区和一段过渡区。唇边厚度值越大,变形越接近于线性,变形云图见图8,此时轴向载荷对变形影响变小,变形主要由内外表面的压差引起,根据式(1)推导出的径向变形更接近于线性。

当唇边厚度值变小时,变形出现鼓形,变形云图见图9,此时虽然作用在其上的轴向载荷减小,但在内外表面的压力作用下,根据式(5)可知,uρ与a、x有关,此时变形曲线也将呈现出非线性曲线的特征。

在唇边长度保持10mm不变条件下,选出唇边厚度为1.0,1.2,2.0,2.4,3.0mm共5组数据的间隙曲线绘制成唇边长度-变形曲线如图10所示。

2.2.3 均压槽仿真

在均压槽分布位置仿真中,采用了表3所示数据进行仿真。仿真结果表明,唇边的最大变形位置与均压槽的分布位置有密切关系,变形曲线如图11所示。在初始唇边长度为10mm时,均压槽距端部8mm时唇边整体变形比均压槽距端部5mm时唇边整体变形稍大,随着唇边长度的增大,两种不同均压槽位置的最大变形位置将出现在均压槽的位置上。在理论推导中,均压槽被忽略,均压槽对计算变形的影响有待进一步证明。

3 实验与泄漏量分析

3.1实验液压系统

变间隙密封液压缸泄漏量测试采用图12所示液压系统进行。该系统由泵车系统(柱塞泵1、油箱2、电磁溢流阀3、冷却器4、滤油器5、截止阀6、测压接头15、蓄能器16),阀组(单向节流阀12、电磁换向阀13),传感器测试系统(流量计7、压力变送器8、位移传感器9、力传感器11),实验用变间隙密封液压缸10等部件组成[10,11]。

本系统采用63SCY-Y180柱塞泵供油,采用华德液压生产的DBW10AS150B/35型电磁溢流阀对系统限压调压。进入系统的油液经过严格过滤,以保证油液不含杂质,防止刮伤活塞和缸筒内壁。在实验液压缸进出油口安装单向节流阀,提供背压。测试系统采用威仕VSE0.04S05型精准齿轮流量计测量间隙泄漏油液流量,将流量计与阀组结合,使得换向时流量计在两个方向都能精准测量流量;两个森纳士DG/205压力变送器用于测定实验缸两腔压力;位移监测采用美国MTS公司RHM0225MP021S3B1105磁致位移传感器,该类型传感器可准确定位活塞杆运动的距离,且易于满足密封要求;DY2F-101压力传感器用于监测对顶标准液压缸加于实验缸的负载力大小。该变间隙密封液压缸的实验遵循国家对液压缸的测试标准,由标准缸与测试缸对顶,保证负载力可控。实验压力从0增至21MPa,以1MPa为间隔开始递增测试,每次实验保压10min,充分保证变形活塞的变形,以确定变间隙密封液压缸的真实泄漏情况。

1.柱塞泵2.油箱3.电磁溢流阀4.冷却器5.滤油器6.截止阀7.流量计8.压力变送器9.位移传感器10.实验用变间隙密封液压缸11.力传感器12.单向节流阀13.换向阀14.单向阀15.测压接头16.蓄能器

测试用变间隙密封液压缸实物图见图13,由韶关液压件厂有限公司生产,缸内径为125mm,活塞杆径为90mm,行程为200mm。

3.2 泄漏量分析

不考虑偏心情况,环形间隙断面是同心圆结构,唇边沿轴线方向变形,间隙中油液流动情况如图14所示,缸体内径为ρ2,唇边外径为ρ1。

假定密封间隙内流体沿x轴向做恒定层流运动,柱坐标系下N-S方程中的压力方程在不计油液自重时的表达形式[1[12]?13]为

式中,γ为液压介质密度;η为油液黏度;v为间隙中介质流动速度;p为油液压力;ρ为半径。

由此得到环形间隙中的速度方程为

式中,υ为油液运动黏度,υ=ηγ;C1、C2为常数。

由边界条件得到C1、C2,然后得到环形间隙的流量公式[13]如下:

在此公式中,Δp=ql/m,q=21MPa,l为唇边长度,缸体内半径ρ2=62.5mm,ρ1=ρ2-(40-h)/1000,h在计算时代入变形的最大值,化作恒径圆筒结构进行计算。在初始间隙为40μm时,计算出理论泄漏量,并将数据与唇边长度为15mm、厚度为2mm的活塞实验数据进行对比,得到表4所示的数据对比表。

理论计算出的泄漏量与实验测试泄漏量的误差为

误差在可接受的范围之内。结果显示理论计算流量比实际流量大,这是在忽略均压槽对变形影响的前提下得出的结果,在实际情况中,均压槽促使变形增大,减小了间隙量,使得实际泄漏量小于计算泄漏量。

4 结论

(1)唇边长度变化对唇边变形的影响要比唇边厚度变化对唇边变形的影响明显,活塞唇边长度增大时,有助于增大唇边变形,提高活塞的间隙密封性能。

(2)长唇边的活塞在唇边长度小于12mm时变形接近于线性,大于12mm时变形近似于鼓形;薄唇边的活塞在唇边厚度小于1.2mm时,变形表现为鼓形,大于1.2mm时,变形主要是唇边自由端的线性变形。

(3)均压槽位置对唇边变形存在很大影响,随着唇边长度的增大,最大变形位置会出现在均压槽的位置上。

液压密封 第6篇

1 探放水钻孔密封装置的结构原理

该密封装置由液压密封室和手动液压泵两大部分组成。液压密封腔室由密封室壳体、前后压盖、端部压环、支承环、密封胶筒、密封胶圈等组成 ( 图1) , 支承环卡装在密封胶筒外表面, 可保持液压胶筒在液压力左右下不发生扭曲变形, 密封胶筒套装在密封胶圈上, 胶圈内腔孔径为90 mm, 钻头与钻杆可自由穿入。密封室壳体上设置有进液口, 密封室壳体、前后压盖和密封胶筒组成一个封闭的腔室, 手动液压泵与液压密封室通过液压胶管连通。操作手动液压泵向密封腔室注液打压时, 密封胶筒和密封胶圈在液压力的作用下便产生径向收缩, 当室内压力达到5 MPa时, 密封胶圈内径收缩紧套在钻杆上, 便可将钻孔内的水可靠封堵。打开手动液压泵的卸载阀, 解除密封腔室内的压力, 密封胶筒和密封胶圈即可恢复原状[4,5,6,7,8]。

2 钻孔密封装置的性能特征

( 1) 钻孔密封装置结构紧凑, 密封性能可靠。该钻孔液压密封装置由手动液压泵和液压密封室两大部分组成, 并通过液压胶管连装在一起, 当操作液压泵向密封室内充液打压时, 在液压力作用下 ( 压力达5 MPa即可) , 密封胶筒和密封胶圈产生径向收缩变形, 使密封胶圈紧紧套压在钻杆上, 从而达到可靠的密封效果。该密封装置与排渣疏水阀连装在一起, 轴向长度仅350 mm, 安装挪移方便。

( 2) 钻孔密封装置操作简便快捷, 可重复使用。当因故障停电或打钻打中高压储水区, 无法起拔钻杆时, 作业人员只需快速操作手动液压泵向液压密封腔室充液打压30 s, 腔内压力便可达到5 MPa, 使密封胶圈紧紧套压在钻杆上, 将钻孔内的水牢牢锁住。当故障排除恢复正常钻进时, 只需打开手动液压泵的卸载阀, 便可解除密封腔室的压力, 使密封胶筒和密封胶圈恢复原状, 为下次密封钻孔做好准备。

( 3) 该密封装置在正常钻进、接装与起拔钻杆时, 钻杆可连同钻头一起自由穿越密封室孔道, 其操作方法步骤与未加装此套密封装置完全相同, 员工无需改变原有操作习惯。

( 4) 钻孔密封装置加工材料易于获取, 制作成本低。该钻孔密封装置所用的大部分配件均为液压钻机更换下的旧件, 为保证密封效果, 仅有胶筒和密封圈采用新材料, 在保证使用效果前提下, 使制作成本降至最低。

3 钻孔密封装置的安装

首先用法兰将钻孔密封装置与排渣疏水阀件连装, 然手再将排渣疏水阀件与钻孔口处的截止阀连接即可 ( 钻孔截止阀与钻孔套管相连接) 。

4 使用操作步骤

( 1) 正常钻进时的操作。正常钻进时, 钻杆连同钻头一起穿过钻孔密封室的孔道, 经排渣疏水阀件、钻孔截止阀、钻孔套管进入钻孔内打钻, 打钻产生的浆渣 ( 有时伴有岩层涌水) 便沿钻孔、排渣疏水阀外排至钻场水仓。当需要临时起拔钻杆封闭钻孔时, 只需操作钻机将钻杆钻头拔出, 关闭钻孔截止阀即可。

( 2) 当钻场因故障停电时的操作。当钻场出现故障停电, 钻机停止运转, 水泵停止排水时, 作业人员应快速操作手动液压泵向密封室内充液打压, 当室内压力达到5 MPa时, 密封胶圈与钻杆贴合紧密后, 再将排渣疏水阀关闭, 此时钻孔内的水便被可靠封堵。当钻场故障排除, 恢复供电后, 应首先启动水泵恢复正常排水, 其次再打开排渣疏水阀排水, 然后打开手动液压泵卸载阀, 解除密封腔室内的压力, 使密封胶筒和密封胶圈逐渐恢复到原状后, 最后再启动钻机正常钻进。

( 3) 打钻打中高压水区时的操作。当打钻打中高压水区时, 作业人员应快速切断钻机电源, 停止钻进 ( 钻杆应处于夹紧状态) , 并操作手动液压泵向密封室内快速充液打压, 使密封胶圈与钻杆贴合紧密无渗漏时, 再根据高压水区涌水量和涌水压力大小, 通过调整排渣疏水阀门的开度或其他有效措施有计划放水。当高压水区水害解除后, 如需继续钻进时, 按照 ( 2) 步骤恢复, 如停止钻进, 应操作钻机, 起拔钻杆, 取出钻头, 对钻孔进行注浆封孔, 待钻孔内的浆液凝固后, 再依次拆除钻孔密封装置、排渣疏水阀、钻孔截止阀即可。

5 应用效果

该钻孔密封装置结构紧凑, 外形尺寸小, 便于携带安装。该密封装置自制作完毕后, 即在探防队2612 回风巷进行试用, 使用过程中, 未出现因故障停电或突然打中高压水区时, 钻孔无法及时封堵造成水淹钻场事故的发生, 为探放水作业提供了安全保障。

投入产出比: 制作该套密封装置总费用约为680 元。在采用该装置以前, 一旦因长时间停电就可能会造成水淹钻场, 要恢复钻场清除积水最少需投入费用1 000 元/次 ( 主要为人工和机械台班费) , 按每套密封装置成功投用一次计算, 其投入产出比为680∶ 1 000= 1∶ 1. 47。如该装置成功投用而避免高出突水淹头淹面危险, 则其所产生的价值将非常巨大。

6 结语

探放水钻孔密封装置的成功研制, 较好解决了因故障停电或突然打中高压水区时, 无法通过起拔钻杆关闭钻孔截止阀封堵钻孔水的难题。对保证探放水作业安全、预防水害事故发生发挥了积极作用, 可在各探放水钻场进行推广应用。

摘要：针对矿井施工探放水钻孔时因故障停电或突然打中高压水区, 无法通过起拔钻杆关闭钻孔截止阀封堵钻孔水的难题, 研制了液压钻机探放水钻孔密封装置, 实现了在不起拔钻杆的情况下快速封堵钻孔水。现场应用证明, 该装置具有较高的可靠性, 可以确保探放水安全施工。

关键词：探放水,钻孔密封装置,液压密封室,手动液压泵

参考文献

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液压密封 第7篇

液压助力转向系统主要由两部分组成——机械部分和液压部分, 机械部分包括的构件主要由转向传动副、转向摇臂、纵拉杆总成、横拉杆总成、转向节臂、转向主销、转向节主销套、转向节压力轴承和转向节等组成。液压助力装置部分是由液压助力转向器、转向油罐、转向油泵及管路等组成。液压助力转向系统中包含着转向油路以控制汽车的转向, 转向管路的接头位置必须进行密封, 否则可能会导致油液的泄漏, 不仅会污染环境, 而且还会影响汽车的使用性能, 不利于汽车的维护及管理。

1 汽车液压助力转向系统油管的结构组成

在液压助力转向系统中, 转向油泵一般安装在发动机上, 借助于发动机曲轴的驱动向外输出转向液控制汽车的转向, 转向油罐上连有进、出油管接头, 通过油管分别与转向油泵和转向器相连接。液压助力转向系统的动力源为转向泵的液压, 而压力的大小以及转向液的流量是由转向泵内部的液流控制阀进行调控的。发动机启动的同时, 转向泵也会开始运行, 此时转向油罐中的油液会由吸油管吸入转向泵, 转向液经过转向油泵的作用后, 油液本身就会具有较高的压力, 高压油液会经过高压油管进入转向器, 转向器内转向液会经过转向小齿轮输送到转向阀, 控制阀控制液体压力并改变液体流向。液体被引向动力缸相应的一侧并在此产生齿轮齿条的推动力, 进而实现汽车车轮转向。

完成转向动作后, 转向液从动力缸内流回, 而后经过回油管回到转向油罐内, 完成一整套的油液循环。为了能够使流入转向油罐中的油液得以冷却, 在某些汽车的液压转向系统中, 转向器与转向油管之间还会单独连有一段金属冷却管。由于转向泵出油口至转向器进油口之间的油压较高, 所以转向泵与转向器之间的这段转向油管称为高压管。相反, 转向器出油口至转油泵之间的油压相对较低, 所以我们称此间的转向油管为低压管。

2 汽车液压助力转向系统油管密封方式

2.1 汽车液压助力转向系统高压油管的密封方式

在液压助力转向系统中, 转向油管依照材质不同, 可以分为橡胶软管和金属硬管。高压管需要承受较大的压力, 因此, 橡胶软管必须保证足够的公称压力。高压管常见的接头形式为两通弯接头 (如图1) , 此种接头结构主要是由球形接头、螺栓、垫圈、O形密封圈等, 其中O形密封圈起着重要的密封作用, 也有一些高压油管采用直通接头 (如图2) 的形式, 直通接头主要依靠螺纹自身的装配尺寸以及密封圈来实现密封。

2.2 汽车液压助力转向系统低压油管的密封方式

低压油管由于压力不高, 油管与转向油泵出油口配合的接头多采用直通接头, 利用螺纹连接压紧O形密封圈实现密封。但是, 一般低压油管常用橡胶软管与转油泵的出油口相连接, 此时, 需要采用弹簧夹箍来实现连接, 为了防止油液发生渗漏的情况, 在设计时需要保证弹簧夹箍与橡胶管之间有足够的紧固力。除此之外, 为了保证橡胶管与金属管接头处连接密封的完好性, 常见金属管与橡胶管的接头方式为缩紧套式连接, 连接时依靠扣压机将缩紧套扣压在金属管与橡胶管的接头处, 进而实现两者接头处的密封。

3 转向油管密封效果分析

基于上文对高压油管以及低压油管密封方式的介绍可知, 在液压助力转向系统中, 金属管与金属管之间以及金属管与橡胶软管之间的连接方式有所不同, 金属管与金属管之间的密封主要依靠接头处螺纹本身的装配尺寸以及专用密封圈来实现的;而金属管与橡胶管之间主要依靠缩紧套和弹簧夹箍对橡胶软管的挤压来实现密封的。根据对各类密封方式的密封效果试验发现, 高压管与转向泵 (转向器) 接合处较易发生油液渗漏, 即密封效果不是十分理想, 故笔者将以金属管与金属管之间接头的两种密封方式为例, 详细介绍两种密封方式的优缺点以及密封效果。

3.1 利用螺纹连接压紧组合密封垫圈实现密封

采用密封垫圈来实现接头处的密封比较常见, 其主要依靠对密封垫圈的挤压, 促使垫圈产生弹性变形, 增大垫圈与接头处的接触面积, 进而实现密封。汽车液压助力转向系统启动后, 会带动转向油管的活动, 故密封垫圈势必会发生磨损, 因此, 密封垫圈需要进行定期更换, 否则就会发生油液的渗漏。更换过程中需要仔细地检查密封垫圈的质量, 尽量选择弹性较大且未失效的垫圈进行更换。

3.2 采用密封垫圈进行密封的优缺点

1) 优点:

装配方便且可维护性较强, 对于接头处螺纹的装配尺寸及质量没有太高的要求。目前多数汽车制造企业中的转向油管的密封大多采用密封垫圈的形式。

2) 缺点:

密封垫圈所能实现的密封周期较短, 需要定期进行更换, 每次在更换过程中都需要去专业的汽车维修点, 比较麻烦。

3.3 密封垫圈的密封效果分析

总的来说, 密封垫圈的密封效果较好, 这也是很多汽车制造企业选择此种油管密封方式的原因, 但是, 在日常使用过程中, 高压管与转向泵之间仍会发生泄漏, 其主要原因为密封垫圈的硬度过大, 或者密封垫圈本身产生破损。

密封垫圈基本上可以保证油管接头处油液无渗漏, 但是, 此种密封方式需要有专用的密封垫圈进行配套, 无形中增加了企业的生产成本, 同时, 由于密封垫圈属于易损件, 也影响了汽车的使用性能。

除了采用橡胶垫圈以外, 螺纹通过本身的装配尺寸也可以实现密封, 但是, 这对于螺纹加工以及设计的尺寸精度要求较高。通过螺纹本身转门尺寸实现密封的油管接头处的接头结构比较特殊, 油管接头螺纹处的前端会有一小段锥形管, 此种锥形结构能够更好地保证油管接头处的密封效果。

3.4 通过螺纹本身装配实现密封的优缺点

1) 优点:不需要额外的配件, 密封周期较长, 节约了汽车制造企业的产品生产周期。

2) 缺点;不利于拆卸及维护, 由于螺纹本身装配的密封方式, 多为过盈配合, 且所需的拧紧力较大, 每次拆卸都会对螺纹本身造成磨损, 影响密封效果。此外, 该密封方式对于螺纹的装配精度以及加工精度较高, 需要在制造过程中控制其加工质量, 增加零件的加工工时, 且对于油管本身材质的要求也较高, 油管螺纹处具有较高的强度和韧性。

3.5 通过螺纹本身装配实现密封的效果分析

采用螺纹本身装配实现密封的方式在实际装配中也比较常用, 其密封效果是由螺纹的加工质量来决定的, 如果螺纹本身的加工精度以及尺寸精度不能够满足设计要求, 则直接会导致油液的渗漏。

4 汽车液压助力转向系统转向油管密封效果分析

汽车液压助力转向系统中低压管的连接多采用橡胶管进行连接, 这样可以大大降低生产成本, 同时橡胶软管可替换性较强, 便于日常的维护维修。在液压助力转向系统日常运行过程中, 回油管软硬管的连接处较易发生渗漏, 其原因可能是油管连接处的质量问题, 即软硬管接头处的密封方式存在问题, 如缩紧套没有足够压紧软硬油管连接处, 进而无法实现完全密封。

此外, 橡胶软管与金属管接头连接, 由于两者本身材质的差异, 导致橡胶软管较易发生磨损或者表面发生刮伤, 导致油液外渗, 因此, 在进行油管装配及维修过程中, 需要仔细地检查橡胶软管的质量, 必要时应该进行充压试验。

5 结语

如今, 有一部分的汽车生产企业, 在油管接头进行密封时也会使用一些辅助密封的油剂, 或者一些密封胶, 虽然密封效果有所提升, 但是不便于维护拆卸, 因此, 采用密封垫圈以及通过螺纹本身装配尺寸实现密封仍旧是接头密封的主导形式。随着机械制造技术的不断发展, 这两种密封形式的密封效果也有所提升, 但是, 汽车液压助力转向系统中转向油管的密封方式仍旧比较传统, 没有创新性。因此, 对于接头密封技术的研究应该进一步深化, 研究人员还应该从接头处的结构形式多下工夫, 争取实现接头位置的无渗漏。

参考文献

[1]浦洪彬, 李曼璇.液压系统的泄漏分析与修理[J].江苏船舶, 2005, 22 (5) :20-22.

[2]郑克宁.制动油管漏油问题的探讨[J].天津汽车, 2005 (3) :28-29.

液压密封 第8篇

关键词：石油机械,液压,密封技术,应用

随着石油开采力度的逐步加大, 石油产品逐渐从产业密集型过渡到技术多样型, 与此同时, 石油机械也开始朝着集成化、现代化方向发展, 经由合理测试发现, 设备搭配较为规范, 然而因高压与高速等的制约, 要求改进传统设备, 提升液压技术, 优化密封技术。

1 石油机械领域液压技术的实际应用

(1) 在制动层面的实际应用。统计调查显示, 对大部分工程机械而言, 在其工作运转状态均配置了液压系统, 特别是工程机械内部的变速箱, 绝大多数变速箱均借助液压技来完成动力操作, 进而实现换挡。通过液压技术进行换挡操作的变速箱, 在实际换挡操作, 工人只需使用较小力量便可完成这一动作, 显著降低人工强度, 并可大幅提升换挡性能。液压技术的融入, 展现了液压技术的突出性能, 其对工程机械具有深远影响, 应用前景一片光明。

(2) 在行走层面的实际应用。因工程机械基本上都配有液压传动装置, 当工程机械处于满载状态时可正常启动, 并可有序运转, 其实际运转损耗微乎其微。工程机械引入液压技术后, 从行走层面而言, 可便捷进行各种控制操作。由此可知, 液压技术可促进工程机械行走, 大大增强了其行走功能。

(3) 在工作装置层面的实际应用。对工程机械而言, 传动优越性是液压技术的主要作用。据统计调查显示, 现阶段, 大多数工程机械均配有液压传动监管装备。尤其是在大体积工程机械中, 因引入液压技术, 可以顺利完成工作量, 并可显著缩减工程不良耗费, 使得工程机械明显优于同等机械设备, 在操作以及调速性能方面均得到显著提升。

2密封与石油机械液压

现阶段, 大部分大体积工程机械设备均配有液压装置, 这一装置促进了制动系统及行走系统等的运转。若想实现液压技术的顺利实施一定要严格要求其密封性能。在长期发展中, 密封技术关联着流体力学以及摩擦学等不同内容, 由此可知, 控制难度偏大, 并提出严格操作要求。然而, 若石油机械不具备优良的密封性能, 则将会严重干扰石油机械自身的液压性能, 还可能让整体机械功能完全消失, 泄漏问题是一种常见的密封问题, 不仅会损坏石油机械, 还会破坏工作环境。若出现外泄漏现象, 在实际运转过程, 石油机械将可能浪费大量资源, 破坏工作环境;若出现内泄漏现象, 石油机械将表现出不同层面的损坏, 影响设备使用, 缩短预计寿命。综上可知, 密封技术制约着工程机械自身的液压性能, 为了大力发挥液压性能, 则一定要具备优异的密封性能。

3 改善密封性能, 增强液压性能

通过上述探讨可知, 液压技术和密封技术关系紧密, 若密封性能低下, 则将会对液压性能产生严重干扰, 优异的密封性能可规避泄漏问题的出现。对于石油机械而言, 优化密封技术非常关键, 一般可从下述几点着手。

(1) 规避杂质的进入。在液压系统中, 其清洁程度决定着具体的使用寿命, 若液压系统中存在其它杂质, 则将会引发液压管道阻塞问题, 制约液压系统的稳步运转。因此, 为保证液压系统有序运转, 一定要对液压系统进行定期清洁。液压油、加油工具以及液压系统的常规保养等均会污染液压系统, 引发不清洁问题。由此可知, 若想确保液压系统干净、清洁, 在加油过程一定要采用过滤加注, 规范清洁加油工具。在常规保养中应严格进行清洁处理, 以免灰尘飘落到系统内容。同时, 全方位清洗液压系统, 选择同一类型的清洗油, 且油温、清晰频率与实际流量都提出了具体要求。

(2) 科学选择液压介质。对石油机械设备而言, 在其液压系统中, 液压油是主要介质, 并具有传动功效, 可进行润滑和密封。因液压油种类的不同, 将会对液压系统产生而定的影响。在液压油选择环节, 若液压油不恰当, 则将会阻碍液压系统的正常运转, 引发系统故障, 长此以往, 将会损毁液压系统, 削弱耐久性。因此, 我们应参照石油设备的实际使用说明科学选择恰当的液压介质, 禁止选取混合型液压油, 以免出现化学反应, 进而降低石油机械设备自身的液压性能。

(3) 其他注意事项。若石油机械设备中配有液压系统, 在其实际使用过程应尽可能不要出现粗暴操作, 这是因为粗暴操作可能会损毁机械液压、毁坏密封元件, 缩短液压系统的工作寿命, 在操作活动中尽可能实施平顺操作。另外, 合理控制油温, 以免让石油机械出现磨损, 杜绝老化。

4 结语

石油机械作为石油开采的主要工具, 其液压及密封决定着机械的运转情况, 关乎着石油开采。然而, 应用石油机械时, 总会遇见液压密封问题, 引发该问题的原因较多。为改善液压及密封, 实现石油机械的有序运转, 应明确常见问题, 并针对常见问题采取可行措施。

参考文献

[1]赵备.液压及密封技术在石油机械中的应用[J].中国机械, 2015, (5) :186.