摘 要: 某公司针对当前液压缸活塞密封件装配方式的弊端,通过采用新型装配方式,优化活塞密封件装配工艺,提升液压缸活塞密封件的装配质量。
关键词: 液压缸; 活塞; 密封件; 装配
0 引言
液压缸是很多工程机械设备的液压系统中的重要执行元件,如起重机、挖掘机和叉车等,其性能的优劣不仅决定液压系统的可靠性,而且影响工程机械设备的正常运行。对于液压缸的用户来说,关注的核心点就是液压缸是否存在泄漏现象,而密封件的装配质量直接决定液压缸密封性能的质量。由于目前液压缸的主密封材料多采用聚氨酯, 使密封件的硬度明显提高,同时组合式密封件的使用给液压缸密封件的装配带来新的挑战[1-3]。某公司依据某型号液压缸活塞的结构特点,对当前的密封件装配方式进行改进,避免由于液压缸活塞密封件装配不当导致的密封件损伤,而引起液压缸泄漏的质量问题, 确保液压缸密封件的优良的装配质量。
1 液压缸活塞密封件装配
随着密封技术的不断发展和液压缸工作压力的提升,液压缸活塞所使用的密封件也由以前简单的 O形密封圈、V形密封圈,发展到目前的 Yx 密封圈、U 形密封圈、格莱圈、斯特封以及组合密封圈等[4-7]。密封件种类和性能多样化发展的同时,也带来了密封件装配工艺的难题,以前的纯手工装配方式难以满足当前的多样化需求。当前活塞密封圈常用的装配方式如图 1所示,活塞密封件的装配是利用平口螺丝刀撑开密封件,再用手旋入活塞沟槽方式装配密封件。该方法装配密封件易导致螺丝刀划伤密封件,同时也容易划伤活塞密封件装配沟槽,划伤的沟槽很可能造成密封件装配后的二次损伤。

1. 1 活塞 U 形密封圈装配改进
针对采用螺丝刀手工装配的弊端,某公司通过研究当前新型密封件装配方式[3-4],结合制造部门生产实际,提出新的装配工艺,优化密封件的装配质量。
对于活塞 U 形密封圈的装配如图 2 所示的装配方法。将待装配活塞固定后,在活塞上方固定导套,导套上方放置待装配 U 形密封圈( U 形密封圈唇口朝上) ,压套在外压力 F 的作用下向下运动。在压下运动过程中,U 形密封圈在导套的引导作用下,逐渐胀开,同时由于向下运动,U 形密封圈运动到活塞密封件沟槽位置时,在自身的弹性作用下收缩,即完成 U 形密封圈的装配。此方法有效解决了由螺丝刀手工装配引起的弊端,保证了产品质量,同时有利于实现密封件装配的自动化。

1. 2 活塞格莱圈装配改进
在本公司的生产实际中, 另一种液压缸产品的活塞密封件是采用格莱圈密封, 格莱圈主要是由 O 形密封圈与支承环两个部分组成, 如图 3 所示。在格莱圈的装配过程中,一般先将 O 形密封圈装入活塞沟槽, 然后利用螺丝刀将支承环胀开, 手动旋至活塞沟槽位置,覆盖 O 形密封圈。由于格莱圈的支承环部分材料的收缩性很差,胀开之后的支承环很难收缩回去, 因此一般最后采用工装敲击的方法使支承环复位, 从而完成装配。工装敲击使支承环复位的方法效率较低, 因此本公司对方法进行优化。

如图 4 所示, 定位工装固定于底板上的固定底座上,将待装配活塞放置于定位工装上, 先在活塞密封件沟槽内装配 O 形密封圈, 然后将格莱圈的支承环胀开旋入密封件沟槽位置,最后在外压力的作用下, 使内孔成一定锥度的平整套下压。在下压过程中, 由于内孔的锥度的导向作用, 格莱圈的支承环各个方向均匀受力,使支承环收缩至装配尺寸。而平整套在外压力的作用下穿透过整个活塞, 与活塞脱离, 从而完成活塞格莱圈的装配。此方法装配格莱圈效率高, 装配质量也得到较大提升。

2 结论
针对采用螺丝刀手工装配液压缸活塞密封件的弊端,某公司通过研究当前新型密封件装配方式,结合制造部门生产实际,提出新型 U 形密封圈装配方法, 优化密封件的装配工艺,提升装配质量。此外应用平整套导向压缩格莱圈的方法, 优化活塞格莱圈装配工艺,起到良好的效果。
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