液压缸设计中常被忽略的三点,往往会造成泄漏或其他失效

液压缸最常见的失效形式是泄露,很多人都觉得液压缸泄露是密封设计有问题,其实并不尽然,液压缸泄露的因素很多,密封是直接原因,但是根本原因有可能是设计中考虑欠缺导致的,有三种可能造成密封泄露的原因,很多人在液压缸设计时都忽视了,下面我们咱们一一列举

1.液压缸缓冲设计,缓冲压力没有校验

当液压油缸质量较大或负载较大,运动速度较高(>12m/s)时,由于惯性力较大,具有很大的动量。在这种情况下,活塞运动到缸筒的终端时,会与端盖发生机械碰撞,产生很大的冲击和噪声,严重影响设备强度,甚至引起破坏性事故,因此需要设计缓冲装置来消除或减小这种撞击

可以设计不同的缓冲装置来减小这种冲击的影响,常用的缓冲形式有如下几种,可以根据具体情况进行选择合适的缓冲形式。


设计了缓冲的液压缸,在行程末端速度会慢下来,但是由于缓冲间隙很小,油液通过速度很慢,活塞杆又在惯性力(活塞和外部工作件惯性联合作用)作用下,对缓冲腔内的油液挤压,从而在缓冲腔内形成很高的压力,有时甚至比额定工作压力高很多,这时就需要对缓冲压力进行计算并做相应的校验工作


缓冲腔压力计算,缓冲形式及结构设计完毕,可以用如下公式进行缓冲压力的计算,比较复杂的缓冲形式需要用数值方法进行计算


密封的设计也需要考虑是否能承受缓冲压力,同时缓冲压力也会对缸筒的强度和端盖的连接强度产生影响,也要一并考虑

2.液压缸导向环设计

液压缸工作时做往复直线运动,在某些特定情况下,可能会承受径向载荷,这时就需要特别考虑了,我们都知道,活塞杆与端盖之间的间隙很小,受到径向力就可能使活塞杆与端盖产生金属摩擦接触,从而导致活塞杆被刮伤,产生的金属屑也会损毁密封圈,最终导致泄漏


因此需要设计导向套,并计算导向套是否能满足工况要求,下面是计算过程示例




3.设计液压缸端盖密封卸荷孔

在液压缸设计时,我们一般都会设计防尘密封,在活塞杆来来回回的工作过程中,很容易在高压密封和防尘密封之间形成液压油累积,时间久了形成高压,尤其是液压油缸形程比较长时,更容易形成高压油腔,防尘圈在快速形成的高压油作用下,很容易失效
这时如果在高压密封和防尘密封之间设计一个
卸油口通往油箱就很好地解决了这个问题。


发表评论