ATOS液压油缸活塞杆表面与密封材质的匹配性

ATOS液压油缸是液压系统或设备中的关键执行元件,其密封性的好坏直接影响整个系统工作的可靠性。所以其密封性,尤其是活塞杆与导向套处的动密封一直是国内外液压行业的研究课题。各单位研制出了各种材质和几何形状的密封件,有一定的密封性,但其可靠性即寿命仍有待进一步探讨。

近些年,随着我国经济发展进入快车道,国家大力发展基础建设,钢铁等基础工业的发展带动了能源产业的蓬勃发展,国内液压支架也进入了快速发展的阶段,综采技术全面推广,全国的综采工作面数量有了大幅度的提高。对液压支架ATOS液压油缸活塞杆不锈钢技术进行了研究.由于活塞在液体压力的作用下沿缸筒往复滑动,因此,它与缸筒的配合应适当,既不能过紧,也不能间隙过大。根据选定的工作压力和材料进行ATOS液压油缸的结构设计、参数计算,设计并完成采煤车主ATOS液压油缸活塞杆。采用传统接触密封的伺服ATOS液压油缸往往因为密封处较大的摩擦力以及静、动摩擦力之间的降落特性,导致其在低速运动时产生"爬行"现象,直接造成位置控制伺服系统精度差,响应速度低下。针对此问题,提出在活塞杆密封处采用双圆锥静压轴承,并且加装迷宫封油边的方式降低密封摩擦力,进而提高ATOS液压油缸的低速稳定性,并且采用CFD数值模拟和AMESim仿真对其作了分析和验证。创新设计了内置中孔活塞杆式ATOS液压油缸,由该ATOS液压油缸配合杠杆机构得到的夹紧装置刚性好,结构简单紧凑,加工工艺性好,具有较高的力放大倍数,只需改变杠杆机构便可得到不同大小不同方向的输出力。ATOS液压油缸活塞杆密封的性能是衡量ATOS液压油缸质量的关键。着重分析了典型组合密封圈的密封机理,证明任何密封件均有一个临界压力值,其值的大小受到结构形式、尺寸参数和工作条件的影响。还分析了串联密封封间压力P_b的的建立,描述了平衡封间压力Pb的两种可能形成方式。Z后,论证了密封压力P_s、临界压力、封间压力Pb、往复速度V_1和V_2的相互关系。首先从理论上简要地分析了串联密封的性能,接着针对长江液件压厂的ATOS液压油缸产品,对活塞杆往复运动串联密封的封间压力进行了试验研究。测出了临界封间压力值和封间压力的形成过程曲线。试验了各种因素对封间压力形成和建立过程的影响。指出了应该如何正确设计串联密封来满足具体工作条件下无外泄漏的要求。

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