液壓密封件的性能主要反映在液壓元件及液壓系統(tǒng)使用中的品質(zhì)。評(píng)定的主要指標(biāo)有密封度、壽命、環(huán)境適應(yīng)性、使用條件的范圍、可靠性與安全性。
(1)液壓密封件的密封能力
首先要求液壓密封件及密封裝置對(duì)液體有密封能力,即它能封住密閉腔內(nèi)的液流體而不讓液流體流出或泄漏出所在的容腔。靜密封對(duì)此尚可以做到而動(dòng)密封則不易做到。這就有了液體流出或泄漏量的多少這個(gè)概念,也就是說用密封度概念來反映某種液壓密封的能力的優(yōu)劣。所謂密封度是單位時(shí)間內(nèi)泄漏液體的體積或質(zhì)量的量。目前對(duì)動(dòng)密封來說其好的密封度或泄漏量很少的可達(dá)0.1mL/h。參照此密封度就可以比較出各類密封件及密封裝置的密封能力,或者說評(píng)出它的密封性能的優(yōu)劣。
(2)液壓密封件的壽命
液壓密封件或密封裝置的壽命雖然受很多因素的影響,如它們的材質(zhì)、使用環(huán)境和工作條件等,但僅把密封件或密封裝置有效性的時(shí)間長(zhǎng)短作為它的壽命計(jì)算。即從它在液壓元件或液壓系統(tǒng)中開始使用,此時(shí)它的密封是有效的,即泄漏量是在規(guī)定的“允許泄漏率’之內(nèi);直到超出(經(jīng)過保養(yǎng)維護(hù))規(guī)定“允許泄漏量”為止。這段時(shí)間就是密封件或密封裝置的壽命。目前最長(zhǎng)壽命可達(dá)10年,一般密封件及密封裝置的壽命約為3個(gè)月至1年或稍長(zhǎng)些,無疑密封壽命較長(zhǎng)為好。同一個(gè)液壓密封系統(tǒng)中,不同處的密封件及密封裝置的實(shí)際密封有效時(shí)間長(zhǎng)短需要盡可能的一致或相近。密封件及密封裝置的磨損、破壞均會(huì)影響密封有效性。若要壽命長(zhǎng),則密封件的材料就應(yīng)當(dāng)有一定的強(qiáng)度、剛度、硬度,要求摩擦因數(shù)低,具有較好的彈性。動(dòng)密封還應(yīng)具有較好的潤(rùn)滑條件,其密封件結(jié)構(gòu)還應(yīng)有合理的幾何形狀,且不得有瑕疵。
(3)液壓密封件的環(huán)境適應(yīng)性
所謂環(huán)境是指室外室內(nèi),大陸或海洋,熱帶或寒帶,干燥或濕度很大,空間有風(fēng)沙、灰塵或干凈無風(fēng),有腐蝕性氣體或清潔無害的空氣,陽光直射強(qiáng)或弱,是否存在臭氧等。這就應(yīng)該考慮液壓密封件或密封裝置在這樣的環(huán)境下是否適應(yīng)、是否影響它的密封及密封件或密封裝置的壽命等。如在寒帶,一些密封件的材料可能變硬甚至產(chǎn)生龜裂;又如受到強(qiáng)烈陽光直射或臭氧,則一些密封材料易老化;如長(zhǎng)期在熱帶材質(zhì)可能變軟。這些密封件若不能適應(yīng)它所處的環(huán)境,它的密封性能會(huì)降低,壽命縮短,因此一定要考慮密封環(huán)境的適應(yīng)性。
(4)液壓密封件的使用條件
任何液壓密封件或密封裝置不是在任何工作條件下(工況下)都具有密封能力,而是只有在規(guī)定的工作條件,即在規(guī)定工況下,密封件或密封裝置才具有密封能力—阻止封閉腔中的流體工作介質(zhì)泄漏,防止外界塵埃、異物進(jìn)入封閉腔。所謂工作條件指的是工作介質(zhì)、工作壓力、工作溫度、工作速度。任何密封件或密封裝置都必須滿足這四種工況。
、僖毫黧w介質(zhì)密封件或密封裝置中零件材質(zhì)與液流體介質(zhì)必須具有相容性,也就是密封件或密封裝置中任何零件與液流體介質(zhì)相接觸,保持它的化學(xué)穩(wěn)定性、物理不變性。即密封件與密封裝置中的零件與液流體介質(zhì)接觸時(shí),不發(fā)生任何化學(xué)、物理變化,力學(xué)性質(zhì)、機(jī)械強(qiáng)度、硬度、彈性、柔軟性等均保持不變。
②工作壓力它是液壓技術(shù)中主要參數(shù)之一,壓差又是泄漏尤其界面泄漏的主要原因,而密封就是阻止泄漏。故必須知道密封元件、密封裝置在液壓元件及液壓系統(tǒng)中能在多大壓力(壓差)而封住液體,即切斷液壓介質(zhì)流動(dòng)通道而阻止泄漏。目前的密封件及密封裝置所能封住液體介質(zhì)的壓力(壓差)介于:動(dòng)密封為10^-10mmHg-10^3MPa(1mmHg=133.322Pa),靜密封為10^-1mmHg-10^4MPa。
、酃ぷ鳒囟鹊侥壳皠(dòng)密封件及密封裝置可適應(yīng)溫度范圍為-240-500℃,靜密封的密封件和密封裝置可適應(yīng)溫度范圍為-240-900℃。千萬注意具體密封件及密封裝置均有具體的可適應(yīng)溫度范圍。
、芄ぷ魉俣仍趧(dòng)密封中的接觸密封,其工作速度會(huì)對(duì)密封性能有很大影響。因?yàn)樗鼑?yán)重影響著密封件或密封裝置的摩擦、磨損。不僅如此,摩擦生熱還產(chǎn)生熱效應(yīng)。這些都會(huì)影響密封件或密封裝置密封有效性,導(dǎo)致密封過早失效。故必須考慮密封件及密封裝置在正常的使用壽命下,它們所能適應(yīng)的速度范圍。一般的密封件及密封裝置的使用工作速度為0.01-5m/s,極個(gè)別情況下其工作速度可達(dá)15m/s,甚至可達(dá)100m/s。
對(duì)液壓密封件及密封裝置的基本要求
①液壓密封件密封件及密封裝置的基本性能應(yīng)滿足密封的工作條件、工作場(chǎng)合的要求,以及表明在一定壓力(壓差)下和某溫度范圍時(shí)具有良好的密封性。即封住泄漏滲漏,也能阻止外界異物(水、氣、塵埃)侵入到內(nèi)腔的密封能力。
、谝簤好芊饧懊芊庋b置的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)簡(jiǎn)單、工藝性好、適合批量生產(chǎn),組成密封組裝的零件應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于組合,且組成零件應(yīng)盡量少;密封件及密封裝置應(yīng)價(jià)格低廉、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
③液壓密封件及密封裝置應(yīng)盡量滿足標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化要求,應(yīng)易于裝配、易于更換、易于維護(hù)、易于互換,即盡量滿足客戶使用、維修方便性。
、芤浞掷弥髅芊饧捌湎嚓P(guān)的零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及自身不同材質(zhì)的特點(diǎn),根據(jù)密封原理(機(jī)理)組成更好更新的組合密封裝置。
⑤液壓密封件及密封裝置應(yīng)盡可能具有糾偏能力,以便達(dá)到更好的密封。如液壓缸中活塞桿與缸簡(jiǎn)裝配時(shí),可能由于制造質(zhì)量或裝配質(zhì)量,造成活塞桿與缸筒孔不同心(軸)。這些無論裝在活塞桿上或孔上的密封件(或密封裝置)應(yīng)具有糾偏能力,這樣方能比較好地進(jìn)行密封,否則就可能出現(xiàn)密封不良或密封失效。
、抟簤好芊饧懊芊庋b置中各零件的質(zhì)量均應(yīng)符合要求。即它的尺寸精度、形狀位置精度、表面粗糙度達(dá)到合格或優(yōu)良;它的理化性能,如彈性、硬度(當(dāng)硬度很低時(shí)即它的柔軟度)、機(jī)械強(qiáng)度、剩余變形等均合乎技術(shù)要求,材質(zhì)結(jié)構(gòu)致密,無氣孔、無針孔、無氣泡、無褶皺、無毛邊、無表面劃傷等缺陷。
、邞(yīng)耐磨。速度高、表面粗糙度Ra值數(shù)值高、工作行程長(zhǎng)等因素往往會(huì)造成密封件及密封裝置過多磨損。
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