液压传动系统中液压油对密封件的影响简介

发布于:2021-11-30 22:10:07

液压传动系统中液压油对密封件的影响简介
液压油用于液压传动系统中作为工作介质,起能量的传递、转换和控制作用,同时还起 着液压系统内各部件的润滑、防腐蚀、防锈和冷却等作用。而液压系统中的密封件起着防止 流体从结合面间泄漏、保持压力、维持能量传递或转换作用。 目前国内外使用的密封材料大部分是高分子弹性体, 一些特殊条件下也有使用塑料及各 类金属。但不管属于哪一种材料,都应具有下列性能: 1、具有一定的机械物理性能:如抗张强度、定伸强度、伸长率 2、有一定的弹性、硬度合适,并且压缩永久变形小; 3、与工作介质相适应,不容易产生溶胀、分解、硬化 4、耐磨,有一定的抗撕性能 5、具有耐高温、低温的老化性能。 然而,没有任何密封材*ㄉ鲜鋈啃阅埽枰莨ぷ骰肪常缥露取⒀沽Α⒔橹 以及运动方式来选择适宜的密封材料, 并通过制定材料的配合配方来满足一定的要求。 或者 采用两种以上材料复合或组合结构的形式发挥各自的特长,达到更加全面的效果。 密封效果的形成: 动密封分为非接触密封和接触密封。 非接触密封主要是各种机械密封, 如:石墨填料环、浮环密封等;橡塑复合密封件和橡塑组合密封件均属于接触密封,依靠装 填在密封腔体中的预压紧力, 阻塞泄漏通道而获得密封效果。 液压系统用的密封件多为静密 封(端面密封)、往复动密封(活塞、活塞杆密封)及旋转密封。 影响密封效果的因素:密封结构的选择和油膜形成、压力、温度、材料的相容性,动密 封所接触工作表面的材质、硬度、几何形状、表面光洁度等。 一、 密封材质与液压油(液)的相容性: 液压油的颗粒污染来源之一是密封件材料与液压 油不相适应而产生的“碎屑"或“磨屑"。密封件因“溶涨"被损坏产生的“碎屑"或被“抽提 "出来的未被结合的无机物和填充补强材料,使密封件损坏并失效,同时对油品形成污染造 成液压油变质以致失效。

液压系统中广泛使用叶片泵, 在其工作压力大于 6.9MPa 的状态下, 磨损问题变得突出, 因而在液压油中使用了抗磨剂;为了适应在高温热源和明火附*的液压系统,使用抗燃的磷 酸酯、水-乙二醇液压液,水包油和油包水乳化液等。以及应“用"而生的抗氧、防锈等各种 类型复合添加剂配置的不同用途液压油(液)品种繁多。 如: 抗磨液压油复合剂类型中的无锌 型(无灰型)抗磨液压油复合剂,是用烃类硫化物、磷酸酯、亚磷酸酯等,还有同时含硫、磷 和氮三种元素的 S-P-N 极压抗磨剂。在极压工业齿轮油中,也以 P-S 型极压剂为主。 密封件产生 “溶涨"或 “抽提"的原因是液压油中添加剂所含有的各种化学元素及其浓度, 依据“相似相溶"的原理,对不同的密封材质产生不同的影响,也既是密封材料的耐介质性 能。例如:Shell Omala 320 齿轮油和 Shell Omala 460 齿轮油中显示极性的磷(P)元素浓 度在 300ppm 左右,所以丁腈橡胶因含有丙稀腈基团而具有极性,具有优良的耐油性能,却 不适宜该类型油品的介质条件。 随着液压油(油)品种的不断研发,为改善油(液)性能的各种抗磨、极压添加剂、金属减 活剂、破乳化剂和抗泡添加剂等,对密封件的材料的影响需要通过实验来验证。 二、密封材料耐油(液)性能检测评定: 橡胶材料的密封件耐油(液)性能, 一般采用标准试验油, 按试验标准规定的温度条件和 试验时间下浸泡,通过对浸泡前后测试值对比(如材料的硬度变化、拉伸强度变化率、扯断 伸长变化率、体积变化率、压缩永久变形等),评价其性能。 No1 标准油是“低体积增加油",这种矿物油的混合物的成分是由溶剂萃取的,经化学 处理、脱蜡的石蜡残渣和中性油; No3 标准油是一种“高体积增加油",由经过选择的环烷粗制品,经过真空蒸馏得到的 两种润滑油成分组成。 不同用途对材料的指标值考核不一样. 三、液压油(液)对密封件性能的影响: 密封理论认为: 在一个动态柔性密封及其配合面之间存在一层完整的润滑膜。 在正常状 态下,正是借助这层润滑膜来达到密封目的并延长密封件寿命。 在液压系统中,液压油(液)对密封件密封性能的影响除介质/密封材料的相溶性,油品 的粘度、粘度随温度的变化、往复(旋转)运动速度、 压力及轴、 缸体或活塞杆的材质、硬度、 几何形状、表面光洁度,以及密封件的结构等影响润滑膜形成和膜特征的因素,均影响密封

效果。一般说来,形成连续的润滑膜能获得理想的密封效果。 日本 NOK 公司最先在世界上用最新的图象处理技术解释清楚油封的密封原理。 认为油封 (旋转动密封)的密封机理由润滑特性和密封原理两部分组成。 润滑特性: 油封的摩擦特性受 流体的粘度与滑动速度支配, 油封与轴的相对滑动表面在油膜分离的润滑状态下运动, 因此 保持摩擦阻力小,磨损小。密封原理:油封滑动接触面上油的流动是从大气侧流向油侧又从 油侧流向大气侧的循环。滑动面的润滑良好,可防止磨损的进行,由此没有泄漏。 当系统运动速度过高时,影响连续的润滑膜的形成,导致摩擦热增加,超出密封材料的 耐温范围则造成密封件的损坏。压力过大时,除影响油膜形成,还会对橡塑密封件产生“挤 隙"作用,一般可采用加“挡圈"来改善。或选择摩擦系数小、自润滑性好的 PTFE 组合密封 件结构将有助于改善摩擦副之间的润滑, 适用于高低速往复运动及高压系统的油缸活塞、 活 塞杆密封。 根据系统工况条件及介质环境合理地选用密封件和密封材料、 正确安装使用和维护密封 件,是获得有效的密封效果、可靠性及使用寿命的关键。


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