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氮气缸密封改善
添加:2020-12-29 16:30:03    游览:10704    来源:网络

  摘 要: 应用密封圈设计原理,设计改善一种密封效果不佳的氮气缸,彻底根治密封不佳、容易漏气等故障,提高了气缸的密封性能。

  关键词: 密封; 氮气缸; 液压; U 形圈

  0 引言

  QC12Y-12 × 3200 液压摆式剪板机刀架回程采用氮气缸,具有剪板速度快、节能的优点。但该机使用的氮气缸密封设计不佳,氮气经常泄漏,泄漏后刀架回程缓慢或不能回程,每天充氮气 4 ~ 5 次,既浪费操作工时间,又消耗了大量氮气费用。该漏气状况自从近年投产以来反复出现,频繁更换密封圈、氮气缸等均未能解决漏气问题。笔者着手管理该设备,发现了这一严重问题,欲改善之。

  1 改善前氮气缸密封结构

  如图 1 是氮气缸的结构图, 氮气缸前端盖通过M110 × 2 螺纹与氮气缸体进行连接,只有一件 U 形圈UHS85 × 100 × 10 起到密封作用,不能达到良好的密封效果。因此是造成氮气缸经常漏气的主要原因。

图 1 原氮气缸结构图

  2 改善后氮气缸密封结构

  针对以上原因分析,从成本着手,拟对氮气缸前端盖重新进行设计,保留氮气缸体。设计2 道密封,起到双重密封作用。新设计的密封结构如图 2 所示。

图 2 改进后氮气缸结构图

  (1) 重新设计前端盖,采用锡青铜材料,可达到良好的耐磨效果。因此活塞杆为 45#镀铬钢质材料,导向套采用耐磨材料, 可直接接触, 在此取配合间隙为+ 0. 15 ~ + 0.25 mm,因此也省略了两者之间的导向带的设计,使得密封性能更加可靠稳定。在此,为什么采用如此大的密封间隙,这与设计规范有点冲突。实践证明因为假如间隙取值过小的话,活塞杆与密封件摩擦过大,阻力大,密封更容易损坏,且在安装时费力,不容易安装。因此利用实验的方法获得了该宝贵的经验数值。

  (2) 前端盖与活塞杆的密封: 采用 UN85 × 95 × 12与 UHS85 × 100 × 10 两道 U 形密封圈起到主要密封作用,同时设计 UH85 × 95 × 7 双唇口防尘圈防止灰尘进入缸体损坏密封圈,也具有一定的辅助密封效果。

  (3) 前端盖与缸体的静密封设计一道 O 形圈( 内92.5 × 3.55) 防止氮气从 M110 × 2 螺纹处窜出。起到静密封作用。

  (4) 安装时,于端盖 85 内壁 处倒少许 68#液压油,可防止 U 型圈与活塞杆之间的不利于密封的干摩擦,同时可大大延长密封件的使用寿命。新设计的前端盖零件图如图 3 所示,实物图如图4所示。

图 3 前端盖改进图

图 4 改进后前端盖实物

  3 结语

  经过笔者的设计、使用、跟踪,氮气缸密封效果良好,平均 2 ~ 3 个月才补充一次氮气,解决了多年来氮气缸经常泄漏氮气这一多发故障,深受该公司设备维修人员及生产部门的好评。

  同时也在另外一台类似结构的 QC12Y-6 × 4000 液压摆式剪板机回程氮气缸中进行拓展设计,同样也起到非常好的密封效果。成功的密封设计改进案例与同行分享之,望能够起到举一反三、借鉴学习的作用。

  参考文献

  [1] 成大先. 机械设计手册( 第四版) 第 4 卷[M]. 北京: 化学工业出版社,2002.

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  [5] Freudenberg 集团. Merkel 密封件样本[Z]. 上海: Freudenberg 集团,2009.

  [6] 李志明. 轮胎厂用硫化机液压缸密封件的改造[J]. 液压气动与密封,2010,( 9) .

  [7] 孙鸿钧. 液压缸活塞密封件装配方式改进[J]. 液压气动与密封,2018,( 5) .

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