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。
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。
(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。
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
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