浅谈基于M7130平面磨床液压缸密封圈的改造技术及应用 |
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添加时间：2015-11-24 10:31:08 摘抄：www.aosailuo.net |
摘要：本文是基于八十年代生产的M7130平面磨床液压缸的密封圈损坏后，在市场上难以购买而提出的一种改造技术并加以制造和应用。首先对M7130平面磨床液压缸密封圈的改造技术及应用的总体思路进行了整理和分析，分析了M7130平面磨床液压缸的工作原理、密封圈的作用、改造思路等;然后针对改造思路进行材料准备及加工制造;最后将加工出的液压缸密封圈用于M7130平面磨床液压缸上，检验效果，经过检验，完全可以替代原有密封圈。 关键词：M7130平面磨床 液压缸 密封圈改造 磨床是金属切削机床中的一个大类，以精度高、品种多著称，是能源、冶金、交通、航天、 军工等行业精密加工必备的设备之一。M7130是平面磨床，利用砂轮的圆周磨削各种零件的平面，也可以用砂轮的端面磨削零件的垂直零件。 作为M7130平面磨床液压缸的密封圈，其质量的好坏直接影响到液压缸是否能够正常工作。当密封圈轻微损坏时，工作台纵向运动时就会产生爬行现象，影响工件加工质量;同时由于密封圈损坏，液压缸漏油到一定程度时，工作台运行无力甚至无法运动。但是，八十年代生产的M7130平面磨床液压缸的密封圈因为市场销售量少，在损坏时，难以买到同一型的密封圈，从而影响到企业生产加工。本文就是基于八十年代生产的M7130平面磨床液压缸的密封圈损坏后，在市场上难以购买而提出的一种改造技术并加以制造和应用。 1、爬行现象及M7130平面磨床液压缸密封圈作用分析 ①爬行现象。在液压系统中，由于流进或流出执行元件(液压缸、液压马达)的流量不稳定，出现不稳定，出现间隙式断流现象，使得执行机械的运动产生滑动的现象，成为爬行现象。②M7130平面磨床液压缸密封圈作用及影响。M7130平面磨床液压缸密封圈安装在液压缸端盖的内侧，作用是防止液压油外漏，主要承压原件之一，单向承压，承受压力较大，直接与液压油接触。 要求静止状态下保压性能好，运动中承压要高，密封性能要好，摩擦因数小，抗挤出能力强等。 当M7130平面磨床液压缸密封圈因长时间受力而磨损时，就会出现密封圈内孔变大、 材料老化等现象，进而引起液压缸漏油和运行无力，造成工作台、磨头产生爬行现象，严重时造成磨床不能工作，影响企业正常生产。 2、基于原有M7130平面磨床液压缸密封圈的改造设想 本次改造起因是由于M7130平面磨床液压缸密封圈损坏后，企业采购人员到市场上去采购时，发现市场上没有同型号产品。没有液压缸密封圈，平面磨床就不能工作，为了使得 M7130平面磨床能够正常工作，就必须解决这个问题。 2.1 M7130平面磨床液压系统的工作原理。在M7130平面磨床液压系统中，液压系统利用工作台挡块和先导阀拨杆可以连续地实现工作台的往复运动和砂轮架的间隙自动进给运动，其工作情况如下：工作台往复运动。在机电液联合控制下能实现的工作循环是：快进→工进→死挡铁停留→快退→原位停止。 此液压系统速度换接平稳，进给速度可调且稳定，功率利用合理，系统效率较高，发热少。 快进：进油路：过滤器→泵→单向阀→液动换向阀左位→行程阀→液压缸腔;回油路：液压缸腔→液动换向阀→左位单向阀→行程阀→液压缸左腔。工进：当快进到指定位置时，工作台上的挡铁压下行程阀，切断原来进入液压缸无杆腔快速运动的油路。进油路：过滤器→泵→单向阀→液动换向阀左位→调速阀→电磁换向阀右位→液压缸腔左位;回油路：液压缸右腔→液动换向阀左位→液控顺序阀→背压阀→油箱。死挡铁停留：当工作台完成工作进给后，碰上死档铁，工作台停止运动，是液压缸左腔压力升高，当压力升高到根据工艺要求的压力继电器的调定值时，压力继电器发出信号给时间继电器，使工作台在死挡铁停留一定时间后再开始下一动作。 快退：其油路为进油路：过滤器→泵→单向阀→液动换向阀左位→调速阀→液压缸腔左位。回油路：液压缸左腔→单向阀→液动换向阀右位→油箱。原位停止工作台快速退回到原位，此时的液压泵输出的液压油经单向阀和液动换向阀中位流回油箱。 2.2 M7130平面磨床液压缸原有密封的作用，液压系统中密封件的作用是防止工作介质的内外泄漏，金属屑等异物侵入液压系统以及防止灰尘。系统的内外泄漏均会使液压系统容积效率下降，或达不到要求的工作压力，甚至使液压系统不能正常工作。外泄漏还会造成工作介质的浪费，污染环境。异物的侵入会加剧液压元件的磨损，或使卡死甚至损坏，液压元件堵塞，造成系统失灵。 2.3 M7130平面磨床液压缸密封圈改造思路及改造后的剖视图(图1)
本次改造思路遵循四个基本要求：在一定的压力，温度范围内具有好的密封性能;耐腐蚀、不易老化，耐摩性能好，工作寿命长，磨损后能在一定程度上自动补偿;有相对运动时，摩擦系数应尽量稳定;装拆方便，结构简单，成本低廉。 2.4 M7130平面磨床液压缸密封圈材料准备及加工制造 2.4.1材料选择除了具备有的一般性能外，但密封圈还要有以下条件：①弹性好，还要有回弹性;②有一定的机械强度，包含伸长率、扩张强度和抗撕裂强度等。 ③材质性能稳定，在各种工作环境中密封圈变形小。④加工成型不难，并能达到精密的尺寸。 ⑤接触面赖腐蚀，介质不被污染等。⑥耐油、 耐热、 耐磨性好。⑦适用于使用温度范围为-30~85 ℃。⑧Y型密封圈形状可以加工替代原密封圈。 达到上述条件的较好而且最常用的材料是丁腈橡胶，所以在M7130平面磨床液压缸密封圈选择中选用丁腈橡胶材料的Y型密封圈来制作(图2)。
2.4.2加工制造时根据密封圈形状选择普通车床加工制作(图1) 3、改造后的M7130平面磨床液压缸密封圈检验及生产应用 将改造后的密封圈装在液压缸上，从以下几个方面进行检验。检查不同温度范围内具有好的密封性能，有相对运动时，摩擦系数稳定情况，是否装拆方便，结构简单，成本低廉，生产加工是否简单可行。 经过测试，改造后的密封圈完全满足以上要求，解决了市场上买不到密封圈的难题。 4、结论与讨论 本文解决的一个难题是液压缸的密封圈损坏后，在市场上难以购买而提出的一种改造技术并加以制造和应用。设计时，遵循从实际情况出发，有机地结合现有简单易行加工条件，既能实现原有密封圈的功能，又能生产方便，降低成本。改造后的密封圈力求设计出结构简单、 工作可靠、 成本低、 效率高、 操作简单、 传动平稳，针对性比较强，制作简单，能满足使用要求，但是仍然有进一步改进的空间。 参考文献： [1]彭文生等主编.机械设计.第1版[M].北京：高等教育出版社，2002。 [2]李余庆等主编.机械制造装备设计.第2版[M].北京：机械工业出版社，2008。 [3]赵周礼，宋锦春.液压技术实用手册[M].中国电力出版社，2011-05。 [4]吴宗泽主编.机械零件设计设计手册.第1版[M].北京：机械工业出版社，2004。 [5]李新华主编.密封元件选用手册[M].机械工业出版社，2012-04。 |
