石永紅
(陽泉煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司一礦, 山西 陽泉 045029)
大型煤礦機(jī)械設(shè)備都是液壓傳動,依靠液壓元件的動作來實現(xiàn)運轉(zhuǎn)。液壓傳動的動作是依密封容積的變化來傳遞的,密封圈在液壓傳動中占有關(guān)鍵的地位。只有密封圈性能優(yōu)良,在液壓傳動中保證不漏油,液壓傳動才能正常運行。
O形密封圈(見圖1)是最常見的密封件,截面形狀呈圓形。其廣泛于煤礦機(jī)械液壓設(shè)備中,既可用于固定件的密封,亦可用于運動件的密封(用于旋轉(zhuǎn)密封時,僅限于低速回轉(zhuǎn)密封裝置)。O形密封圈最大的特點是結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,密封性能好,摩擦阻力小。
圖1 0形密封圈
Y形密封圈常用于活塞和液壓缸之間,活塞桿與液壓缸端蓋之間。如圖2所示,其截面形狀與英文大寫字母Y形相似,故而稱為Y形密封圈。因其結(jié)構(gòu)簡單,被廣泛應(yīng)用于礦山機(jī)械設(shè)備中,密封效果良好。一般情況下,Y形密封圈可直接裝入密封溝槽中使用,但在壓力變動較大、運動速度要求較高的場合,應(yīng)使用加強(qiáng)環(huán)固定Y形密封圈。
圖2 Y形密封圈
V形密封圈呈V形。由支承環(huán)、密封環(huán)和壓環(huán)組成。如圖3所示,該彈性橡膠密封圈起軸向作用,密封唇有較好的活動范圍,能多方位補(bǔ)償公差和角度偏差,可防止內(nèi)部液壓油向外漏泄,也可防止外界污水和塵埃物侵入。V形密封圈的接觸面積大,密封可靠,摩擦阻力大。
圖3 V形密封圈
U形密封圈(見圖4)截面呈U形,是由夾織物耐油橡膠壓制而成。其工作原理與Y形密封圈類似。其密封性能好,摩擦阻力小,多用于往復(fù)運動密封裝置。
圖4 U形密封圈
防塵圈用于防止油液溢出和外界污物進(jìn)入液壓缸,安裝在液壓缸端蓋的外側(cè)。其截面有H和K形雙唇結(jié)構(gòu),雙作用防塵圈也有密封功能,是十分重要的密封元件。
蕾形密封圈又稱活塞桿密封圈,是一種由Y形夾織物橡膠圈和唇內(nèi)橡膠圈壓制粘合而成的單向?qū)嵭拿芊馊?,主要?yīng)用在煤礦液壓支架立柱上,作用是防止液壓元件內(nèi)的乳化液泄漏。
鼓形密封圈又稱活塞密封圈,可單向或雙向工作,廣泛應(yīng)用在煤礦設(shè)備的液壓傳動系統(tǒng)中。
Y形和V形密封圈以及U形密封圈在壓力油的作用下,其唇口張開,貼緊在密封表面,油壓越大密封件性能越好,因此在使用中要注意安裝方向,保證其在壓力油作用下能張開。
密封圈選用不當(dāng)會造成在使用中密封圈過松或者過緊,引起液壓件不同程度地漏油,進(jìn)而造成密封圈壓縮量放大或者縮小,導(dǎo)致密封圈迅速損壞。
那么密封圈合適的壓縮量是多少呢?通常情況下,用于一般設(shè)備的平面法蘭固定密封,壓縮率應(yīng)該選擇15%~25%,用于圓筒式固定密封,壓縮率應(yīng)該選用13%~21%,往復(fù)運動的密封,壓縮率一般選用10%~12%,旋轉(zhuǎn)運動的密封,壓縮率一般選取3%~5%。
圖5 不同壓力下的密封圈情況
密封間隙過大,O形圈在壓力作用下被擠入密封間隙,如圖5所示。
這樣,密封間隙過大,在壓力作用下,密封圈就損壞了。
那么,密封圈合適的密封間隙是多少呢?一般是壓力越大,密封間隙要求越小,壓力小的情況下,密封間隙一般取0.14~0.25 mm。壓力越大,密封間隙要求越小,一般取0.08~0.14 mm。一般工作壓力P>100 kgf/cm2時,在O形圈的承壓面應(yīng)加擋圈。
1)配件的棱角、鍵槽或過孔劃傷密封圈易造成泄漏。正確的做法應(yīng)將棱角倒角倒圓使其圓滑,免得劃傷密封圈。一般要求端部可做成15°~30°的倒角,見圖6。
2)密封圈在過螺紋的時候易受損,應(yīng)用專用的金屬導(dǎo)套安裝,避免密封圈與螺紋直接接觸,見圖7。
3)密封圈如果存在安裝扭曲,在運轉(zhuǎn)時就容易被破壞,必須拆下重裝。安裝中一定要注意檢查密封圈是否安裝正確。
圖6 15°~30°倒角示意圖
圖7 專用金屬導(dǎo)套安裝示意圖
骨架油封密封件刃口處“臨界油膜”的存在,可減少骨架油封密封件刃口磨損,否則將因缺油形成干摩擦致使骨架油封密封件被燒壞。一般選用鋰基潤滑脂潤滑。保證軸表面骨架油封密封件清潔、潤滑。為了防止灰塵等侵入唇部,還可以增設(shè)防塵裝置。
密封圈的使用期限一般為3 000~5 000 h,若密封圈使用超時,應(yīng)及時更換新的密封圈并保證尺寸一致。
使用新的密封圈時,也要仔細(xì)檢查其表面質(zhì)量,確定無小孔、凸起物、裂痕和凹槽等缺陷,并有足夠的彈性后再使用。檢修時,選擇規(guī)格大小合適的密封圈,應(yīng)用專業(yè)的拆裝工具并選擇正確的潤滑方式和安裝方法,密封圈的漏油是可以避免的。
1)在煤礦設(shè)備的液壓傳動系統(tǒng)中,漏油是經(jīng)常發(fā)生的毛病之一。密封是防止漏油的最有效和最主要的方法,對密封元件進(jìn)行合理的使用,是保證煤礦機(jī)械設(shè)備正常運行的基礎(chǔ)。
2)要著力加強(qiáng)液壓件檢修工的技術(shù)培訓(xùn),提高檢修人員的業(yè)務(wù)水平,對密封件進(jìn)行認(rèn)真檢修保養(yǎng),嚴(yán)格按規(guī)程檢修,使液壓件處于良好正常運行狀態(tài),充分發(fā)揮密封件的最大潛能,以保障安全生產(chǎn)。