如何减小液压油缸的故障率

作为液压油缸，你对油缸技术的各个方面一般都很精通，但对密封技术了解不多。一般厂家只知道怎么用，不一定知道密封原理，密封件的动态变化，密封件在油缸中是如何工作的。油缸制造商必须了解密封技术，才能根据不同的技术要求选择不同的密封件。密封件制造商还必须了解油缸的工作原理，并采用不同的设计来满足油缸的技术要求，因此需要油缸制造商和密封件制造商密切合作，以降低油缸故障的概率。

首先说说液压密封(唇形密封)的几种状态。

(1)未安装密封件时，有四种尺寸，每个人都可以看到，并用量具测量。这四个尺寸是:密封根部的内径、根部的外径、唇部的内径和唇部的外径。

(2)当密封件安装在凹槽中且不工作时，凹槽的尺寸保持不变，但密封件的尺寸已经完全改变。四种尺寸为:密封根部外径和外唇直径同时变化为凹槽外径；内唇直径为活塞杆直径，根部内径为密封件与活塞杆间隙加上活塞杆直径。

(3)当油缸开始工作并加压时，密封件的工作状态是:内外唇紧贴内外壁，稍向后移动。密封的根部被向后压。随着压力的增大，液压油对密封件的作用力也随之增大，密封件的整体变形也随之增大。当工作循环完成，油缸内无压力时，密封恢复原状。反复变形，反复恢复，直到密封唇的有效量完全丧失，密封不损坏。

二、气缸槽尺寸公差和密封配合

(1)往复密封有多种形式，包括L型、U型、V型、Y型等。大部分都是唇形密封。

(2)往复唇形密封广泛应用于液压系统的往复油缸。这种密封件的压力面为唇形，安装时有很小的干涉，使唇部与密封面充分接触，产生密封效果。油缸工作时，接触力和接触面积随着压力的增加而增加，密封性能随着压力的增加而提高。然而，当气缸返回时，压力降低，接触面积和接触力减小，密封性能降低。这个嘴唇的操作过程类似于人的呼吸过程。此外，这个过程也起到润滑嘴唇的作用。

(3)世界各国的密封件制造商对沟槽尺寸的公差和粗糙度都有严格的要求。因此，油缸制造商必须严格按照公差和粗糙度要求生产油缸。如果油缸没有按要求生产，会出现三种情况:

第一，如果槽太深，会出现两种情况:

a、密封根与槽的间隙变大，会使密封根不稳定。

B.密封唇与密封面的干涉越小，密封件的回弹力越小，活塞杆跳动时低压漏油的故障率越高。

第二，凹槽太浅，也会产生两种情况:

a、油封唇口与密封面的干涉增大，接触面积增大，导致摩擦力增大。油缸回位时，密封唇得不到有效润滑，发热量增大，加速了密封唇的损坏。

b、导致密封根部间隙变小，结果油缸受压时密封根部被挤压的概率增大。

三.油缸粗糙度

如果液压油缸的粗糙度超过要求，也会导致两种情况:

a、会导致密封件内外唇之间的摩擦力增加，并加速唇的损坏速度。

B.随着密封件与油缸各接触表面积油量的增加，漏油的可能性增大。

三.密封件和垫圈的选择:

液压油缸有不同的技术要求，不同技术要求的密封件必须根据油缸的技术要求生产。

1.如果油缸需要25兆帕以上的压力、0-0.5米/秒的速度和80℃的油温

要满足上述条件，密封件必须满足以下技术要求:

(1)密封的硬度为92~97度。气缸压力越高，密封件的硬度越大。

(2)密封唇的线速度必须为0.5m/秒。

(3)密封件的耐热性必须满足-30℃~110℃的温度。由于密封唇接触面的温度高于液压油的温度，因此密封的选择必须能承受110℃。有些地方气温在-30℃左右，所以密封件的选择要耐-30℃的低温。

(4)只能使用特殊密封件，如轴封。活塞只能用活塞专用密封件密封，不能用轴活塞两用密封件密封。因为两用密封的根部宽度小于专用密封的根部宽度。高压时，两用密封根部变形较大，而相同压力时，专用密封根部较宽，压缩变形较小，被活塞杆挤压的可能性变小。

(5)密封根部应加垫片。为什么要加垫片？垫片的硬度是多少？由于气缸压力在25MPa以上，密封件的高度决定了密封件根部的变形，即挤压间隙的大小。因为垫片也有硬度和变形，而垫片等于减少了密封件的变形，所以当密封件处于高压下时，根部减少了与活塞杆或气缸内壁摩擦的可能性，从而减少了密封件根部被挤压损坏的几率。垫片硬度与压力的关系是压力越大，硬度越大。

2.如果油缸需要低于25兆帕的压力、0.5米/秒的速度和80℃的油温

要满足上述条件，印章必须满足以下要求:

(1)密封件的硬度为85~92度，因为硬度越低，密封件的弹性越好。

(2)速度和温度要求与25MPa以上的压力要求相同。

(3)密封件的选择，可选择专用和两用密封件。

四.高压油缸和低压油缸的常见问题，低压漏油

漏油有两种:一种是活塞杆漏油，可以看到；另一个是油缸泄漏，看不见。两者有一个共同点，就是低压漏油。一般由以下三种情况引起:

在第一种情况下，密封件的结构导致低压油泄漏。

首先分析密封唇与油缸的关系(以轴封为例)。

(1)轴封有内外唇，外唇安装在槽内与外壁接触，内唇与活塞杆表面接触，两唇有一干涉，等于两个接触周面，也产生两个周向回弹力。下面描述如何确定接触圆周面积和圆周力的大小。

(2)密封件的内唇和外唇都有两个切割角。因为同一密封件的内外唇缘之间的干涉是恒定的，所以切割角的角度决定了两个唇缘的内外接触圆周面积的大小。圆周力的大小由密封材料的硬度、凹槽的深度和唇部的干涉决定。

(3)对上述两种情况进行分析，密封件的两个唇部有两个接触周面。内外圆周面上的力是否均匀分布，意味着两个圆周面上的力不可能为零。如果某一点上的力为零，就会漏油。

假设:活塞杆跳动时，一个唇会被挤压，另一个唇力会减小。减小的唇力必须自动跟踪，以防止力为零。一旦活塞杆跳得太多，无法跟踪修复能力，就会产生零力，导致漏油。高压时，两个嘴唇的张力会增加，修复跟踪能力强，所以高压漏油的可能性很小。

根据分析，密封的结构设计是导致低压漏油的一个关键方面。

在第二种情况下，密封件内外唇接触面的粗糙度会导致漏油。因为在油缸工作的过程中，整个密封件一直在轻微移动。如果粗糙度太大，油会沉积在表面。当压力较低时，密封将恢复到原来的状态，积聚的油将留在溢油侧。长期使用后，机油会从油缸中溢出。

第三种情况，一些密封件在上半年后开始漏油。主要原因是:密封唇老化，老化过程包括机油老化和温度老化。衰老的过程就是两个嘴唇的力度逐渐减小的过程。如果作用力减小到一定程度，就会发生漏油，所以油缸厂家要慎重选择密封件，关键是密封件的内部质量。