目(mù)前國内外使(shǐ)用(yòng)的密封材料大(dà)部分是高分子(zǐ)彈性體,一些特殊條件下也有(yǒu)使用(yòng)塑料及各(gè)類金屬。但不管(guǎn)屬于哪一種材(cái)料,都(dōu)應具有下(xià)列性能:
1、具(jù)有一(yī)定的(de)機械(xiè)物理性能:如(rú)抗(kàng)張強(qiáng)度、定伸(shēn)強度、伸(shēn)長率(lǜ);
2、有一定的彈(dàn)性(xìng)、硬度合适(shì),并且壓縮永(yǒng)久(jiǔ)變形小;
3、與工作介質相(xiàng)适應,不容易(yì)産生溶脹(zhàng)、分解、硬(yìng)化(huà);
4、耐磨(mó),有一(yī)定的抗撕(sī)性能;
5、具有(yǒu)耐高(gāo)溫、低(dī)溫的老化(huà)性能(néng)。
然而(ér),沒有任何(hé)密封材料(liào)包括上(shàng)述全(quán)部性能(néng),需要根據(jù)工作(zuò)環境,如溫度、壓(yā)力、介(jiè)質以及(jí)運動(dòng)方(fāng)式來(lái)選擇(zé)适(shì)宜的密(mì)封材(cái)料(liào),并(bìng)通過(guò)制定材(cái)料的配(pèi)合配方(fāng)來滿足(zú)一(yī)定(dìng)的要(yào)求。或(huò)者采(cǎi)用兩種以(yǐ)上材(cái)料(liào)複合或組合結(jié)構的形(xíng)式發(fā)揮各自的(de)特長(zhǎng),達到更加(jiā)全面(miàn)的(de)效(xiào)果。
密封效果(guǒ)的(de)形成(chéng):
動密(mì)封(fēng)分(fèn)為非(fēi)接觸密(mì)封和接觸(chù)密(mì)封。非接觸(chù)密封(fēng)主要(yào)是各種機(jī)械密(mì)封,如(rú):石墨填(tián)料環、浮(fú)環密封(fēng)等;橡塑複合密封(fēng)件和(hé)橡塑組合密封件均屬(shǔ)于接觸密封,依靠裝填在密(mì)封腔體中(zhōng)的預壓緊力,阻(zǔ)塞洩漏通(tōng)道而(ér)獲得密封(fēng)效果(guǒ)。液壓系(xì)統(tǒng)用的(de)密封件多為靜(jìng)密封(fēng)(端(duān)面密封(fēng))、往複(fú)動(dòng)密(mì)封(活(huó)塞、活(huó)塞(sāi)杆(gǎn)密封(fēng))及旋轉密封。
影(yǐng)響密封效果的(de)因素(sù):
密封結構(gòu)的選擇和油膜(mó)形成(chéng)、壓力、溫度(dù)、材料的(de)相容性,動密(mì)封所接觸(chù)工(gōng)作表面的材(cái)質、硬度、幾何(hé)形(xíng)狀、表面光(guāng)潔度等。
一、密(mì)封材質(zhì)與液壓(yā)油的相容性:
液壓(yā)油的(de)顆粒污染來源(yuán)之一是(shì)密封件材料與液(yè)壓油不相适應而産(chǎn)生的(de)“碎屑”或“磨(mó)屑”。密封件因“溶(róng)漲”被(bèi)損壞産生(shēng)的“碎屑”或被“抽(chōu)提”出(chū)來的未被(bèi)結合的無機物(wù)和填(tián)充補強材(cái)料,使密封件損壞并失效(xiào),同時對油(yóu)品形成污(wū)染造成液(yè)壓油(yóu)變質以緻失效(xiào)。
液壓(yā)系統(tǒng)中廣(guǎng)泛使用(yòng)葉片泵(bèng),在其工作壓力大于(yú)6.9mpa的(de)狀态下(xià),磨損問題(tí)變得(dé)突出(chū),因(yīn)而在液壓油中使(shǐ)用了抗磨(mó)劑;為了适(shì)應在(zài)高(gāo)溫熱源(yuán)和明火附近的(de)液壓系統,使用(yòng)抗燃的(de)磷酸酯(zhǐ)、水-乙(yǐ)二醇(chún)液壓(yā)液,水包(bāo)油和油(yóu)包水乳化液等(děng)。以及(jí)應“用”而生(shēng)的抗氧(yǎng)、防(fáng)鏽等(děng)各種類型複合(hé)添加劑配置的(de)不同用途液壓(yā)油(液)品(pǐn)種繁多。如:抗(kàng)磨液(yè)壓油(yóu)複合劑類型中(zhōng)的(de)無(wú)鋅型(無灰(huī)型)抗磨(mó)液壓油(yóu)複合劑,是(shì)用烴(tīng)類硫化(huà)物、磷酸酯、亞(yà)磷酸酯等(děng),還有(yǒu)同時含硫(liú)、磷和氮三種元(yuán)素的s-p-n極壓(yā)抗磨(mó)劑。在極壓工業(yè)齒輪油(yóu)中,也以p-s型極(jí)壓劑為主(zhǔ)。
密封件産(chǎn)生“溶漲”或(huò)“抽提(tí)”的原(yuán)因是液壓(yā)油中(zhōng)添加(jiā)劑所含有(yǒu)的各種(zhǒng)化學元(yuán)素及(jí)其濃(nóng)度,依(yī)據“相似相(xiàng)溶”的原理,對不同的(de)密封材質産生(shēng)不(bú)同(tóng)的影響,也(yě)既是密封材料(liào)的耐(nài)介質(zhì)性能。例如:shell omala 320齒輪(lún)油和shell omala 460齒輪油中顯示(shì)極(jí)性的(de)磷(p)元素(sù)濃度在(zài)300ppm左右,所(suǒ)以丁腈橡(xiàng)膠因含有丙(bǐng)稀腈基(jī)團而(ér)具(jù)有極性(xìng),具(jù)有(yǒu)優良(liáng)的耐(nài)油性能,卻(què)不适宜該類型(xíng)油品(pǐn)的介質條件。
随(suí)着液壓油(油)品(pǐn)種的不斷(duàn)研發(fā),為改善(shàn)油(液)性(xìng)能的(de)各種(zhǒng)抗磨(mó)、極壓(yā)添加(jiā)劑、金(jīn)屬減活劑、破乳化劑和(hé)抗泡添(tiān)加劑等,對(duì)密封(fēng)件的(de)材料的影(yǐng)響需要通過實(shí)驗來(lái)驗證(zhèng)。
二、密(mì)封材料耐(nài)油液(yè)性能檢測評定(dìng):
橡膠材料(liào)的密(mì)封件(jiàn)耐(nài)油液性能,一般采(cǎi)用标準試(shì)驗油,按試(shì)驗标(biāo)準規定的(de)溫度條件和試(shì)驗時間下(xià)浸泡(pào),通過(guò)對浸泡前(qián)後測試值對比(如材料的硬度(dù)變化(huà)、拉伸(shēn)強度(dù)變化率、扯斷伸(shēn)長變化率、體積(jī)變化率、壓縮永(yǒng)久變形等),評價(jià)其性能。
不同用(yòng)途對材料(liào)的指(zhǐ)标值(zhí)考核不一樣(yàng)。
三、液(yè)壓油(液(yè))對密(mì)封(fēng)件性能(néng)的影(yǐng)響:
密封理論認(rèn)為:在一個(gè)動态(tài)柔性(xìng)密封(fēng)及(jí)其配合(hé)面之(zhī)間存在一(yī)層完(wán)整的(de)潤滑膜。在(zài)正常狀态下,正是借助這層潤(rùn)滑(huá)膜來達(dá)到密(mì)封目(mù)的并延(yán)長密封件(jiàn)壽(shòu)命。
在(zài)液壓(yā)系統(tǒng)中,液(yè)壓油液(yè)對(duì)密封(fēng)件密(mì)封(fēng)性能的(de)影響除(chú)介(jiè)質(zhì)、密(mì)封材料的相溶性,油品的(de)粘度(dù)、粘度随(suí)溫度的變化、往複(fú)(旋轉)運動速度、壓(yā)力(lì)及軸、缸體(tǐ)或活(huó)塞杆(gǎn)的(de)材質、硬(yìng)度、幾何形(xíng)狀、表(biǎo)面光(guāng)潔度,以及(jí)密封件的結構(gòu)等影響潤滑膜形成和膜特征的因素,均影響密封效果(guǒ)。一般(bān)說來,形成連續(xù)的潤滑膜能獲得理(lǐ)想(xiǎng)的密封(fēng)效果(guǒ)。
日本nok公司(sī)最先在世界上(shàng)用最(zuì)新的圖象處理技(jì)術(shù)解釋(shì)清楚油(yóu)封的密(mì)封原(yuán)理。認為油封(fēng)(旋轉動(dòng)密封)的密封機理由(yóu)潤滑特性(xìng)和密(mì)封原理(lǐ)兩部分(fèn)組成(chéng)。潤滑特性(xìng):油封的摩擦特(tè)性受流體(tǐ)的粘(zhān)度與滑動(dòng)速度支配(pèi),油封與軸(zhóu)的相(xiàng)對滑動表面在(zài)油膜分離(lí)的潤滑狀态下運動,因(yīn)此(cǐ)保持摩擦阻(zǔ)力小,磨損小。密封原理(lǐ):油封滑動接觸(chù)面上油的(de)流動是從大氣(qì)側流向油側(cè)又從油(yóu)側流(liú)向(xiàng)大氣側(cè)的循環。滑動面的潤滑良(liáng)好,可(kě)防止磨(mó)損(sǔn)的進行,由此沒有洩(xiè)漏。
當系統(tǒng)運動(dòng)速度過高時,影(yǐng)響連續(xù)的潤滑(huá)膜的形成,導緻(zhì)摩擦熱(rè)增(zēng)加,超(chāo)出密(mì)封材料的(de)耐溫範(fàn)圍則造(zào)成密(mì)封件的損壞。壓力(lì)過(guò)大時(shí),除影響油膜形(xíng)成,還會對橡塑密封件産生“擠(jǐ)隙”作(zuò)用,一(yī)般可(kě)采用(yòng)加“擋(dǎng)圈”來改善。或(huò)選擇摩擦系(xì)數小(xiǎo)、自潤(rùn)滑(huá)性(xìng)好的ptfe組合密封(fēng)件結構将(jiāng)有助(zhù)于改善摩(mó)擦副之間(jiān)的潤(rùn)滑,适(shì)用于(yú)高低(dī)速(sù)往複運(yùn)動及(jí)高壓(yā)系統的(de)油(yóu)缸活(huó)塞、活塞杆(gǎn)密封。
根據(jù)系統(tǒng)工況條件及介(jiè)質環境合理地(dì)選用(yòng)密封件和密封材(cái)料(liào)、正确(què)安裝(zhuāng)使(shǐ)用(yòng)和維(wéi)護密封件(jiàn),是獲得有(yǒu)效的密封(fēng)效果、可靠性及(jí)使用壽命的關(guān)鍵。(轉載(zǎi)請(qǐng)注明轉自微信公衆(zhōng)号:液壓那些事(shì))