我國液壓油缸密封支承材料選用探討
油缸是工程機械的主要執行部(bu)件，許(xu)多動作由油缸完成。支承襯套材料對油缸質量影(ying)響很(hen)大，常用作支承襯套的非金(jin)屬材料有(you)尼(ni)龍1010和聚甲醛。
一、支承襯套的裝配部(bu)位和裝配間(jian)隙
1.支(zhi)承(cheng)襯套(tao)鑲(xiang)在導(dao)(dao)向套(tao)(材料(liao)為球墨鑄(zhu)鐵)內徑(jing)凹槽(cao)處，對活(huo)(huo)塞(sai)桿(gan)起導(dao)(dao)向及支(zhi)承(cheng)作(zuo)用(yong)，其內徑(jing)與活(huo)(huo)塞(sai)桿(gan)外徑(jing)的(de)最(zui)佳設(she)計間隙(xi)為0.08-0.16mm。小于0.08mm時，活(huo)(huo)塞(sai)桿(gan)運動阻力(li)大，油(you)缸(gang)發顫，支(zhi)承(cheng)襯套(tao)磨(mo)損(sun)加快，嚴重(zhong)時伴(ban)有異(yi)響，失去支(zhi)承(cheng)作(zuo)用(yong)；間隙(xi)超過0.16mm時，則易與活(huo)(huo)塞(sai)桿(gan)發生偏磨(mo)，襯套(tao)單邊受力(li)，導(dao)(dao)致油(you)缸(gang)泄(xie)漏，活(huo)(huo)塞(sai)桿(gan)帶油(you)。
2.支承襯套外(wai)徑(jing)與油缸(gang)缸(gang)筒內徑(jing)接觸，最佳設(she)計間隙為(wei)(wei)0.1-0.19mm。小于0.1mm時，活塞(sai)(sai)桿運動(dong)阻(zu)力(li)增大，不(bu)能保持勻速運動(dong)，油溫高(gao)時更為(wei)(wei)明顯。襯套起不(bu)到支承作用，活塞(sai)(sai)桿上的擋(dang)板或活塞(sai)(sai)外(wai)緣易劃(hua)傷缸(gang)筒內壁，嚴重(zhong)時導(dao)致缸(gang)筒報廢(fei)。
可見，裝配間隙對油缸質量至關重要。裝配間隙應以支承襯套來調整，如圖1所示，支承襯套中調整裝配間隙的尺寸主要是B，公差要求為mm。
二、兩種材料的性能特點
尼龍1010的強(qiang)度(du)、剛(gang)性、耐熱(re)性都較(jiao)(jiao)(jiao)好(hao)，成型工(gong)藝性亦較(jiao)(jiao)(jiao)好(hao)；吸(xi)水性和(he)收縮率較(jiao)(jiao)(jiao)大，尺(chi)寸(cun)穩(wen)定性差，受溫(wen)度(du)影響較(jiao)(jiao)(jiao)大，工(gong)作溫(wen)度(du)范圍為-30-80℃。
聚(ju)甲醛(quan)是高熔點(dian)、高密度(du)、結晶性(xing)線形聚(ju)合物，具(ju)有(you)(you)良好(hao)的(de)綜合性(xing)能，抗拉強(qiang)度(du)、沖(chong)擊韌(ren)性(xing)、剛度(du)、疲勞強(qiang)度(du)、抗蠕變(bian)性(xing)能和(he)尺寸(cun)(cun)穩定(ding)性(xing)都很好(hao)，吸水性(xing)小，有(you)(you)很好(hao)的(de)耐化(hua)學藥品能力(li)和(he)耐溶劑性(xing)，特別是有(you)(you)機溶劑和(he)油脂(zhi)。即使在高溫下，聚(ju)甲醛(quan)在一般(ban)有(you)(you)機溶劑中的(de)重量(liang)變(bian)化(hua)量(liang)僅(jin)為0.3%-3%，尺寸(cun)(cun)變(bian)化(hua)僅(jin)為0.1%-1%。工作(zuo)溫度(du)一般(ban)為-40-140℃。缺點(dian)是加熱(re)易分解，成型比尼龍(long)困難。
三、兩種(zhong)材料的應用范(fan)圍及加(jia)工(gong)方(fang)法
1.尼(ni)龍1010具有較(jiao)高的(de)硬度、剛度，加工(gong)工(gong)藝性較(jiao)好，但受(shou)溫度影響(xiang)較(jiao)大。適(shi)用于工(gong)程機(ji)械、機(ji)床設備等(deng)受(shou)溫度影響(xiang)較(jiao)小的(de)場合。
2.聚甲醛具有(you)優異(yi)的(de)機械性能(neng)，加之可采用熱塑性塑料通(tong)用的(de)成(cheng)型(xing)方法(fa)成(cheng)型(xing)，使之在汽車工業、機械工業、電子工業、建筑(zhu)材料等行業得到廣泛應(ying)用。聚甲醛還可代替銅、鋅(xin)、鋁等有(you)色(se)金屬制作結構零(ling)件(jian)。特別適于制作耐摩擦及承受(shou)高負荷的(de)零(ling)件(jian)。
3.兩種材料(liao)均有(you)較好的實用性(xing)和易加工性(xing)。用原始(shi)材料(liao)澆鑄成棒材或管材，用普通車床即(ji)可(ke)加工成型(xing)，成型(xing)后還可(ke)進(jin)行刮研等加工。因此，不僅適用于整機制(zhi)造，也(ye)可(ke)用于設備維(wei)修。
四、襯套材料(liao)的選(xuan)用(yong)依據
根據對(dui)上述(shu)兩種材料的(de)(de)特性分(fen)析可知，油(you)缸(gang)(gang)(gang)的(de)(de)工作溫(wen)度(du)是(shi)確定選(xuan)用(yong)何種材料作支承襯(chen)套的(de)(de)主要依(yi)據。一(yi)般(ban)工作溫(wen)度(du)下(xia)使用(yong)尼(ni)龍1010即(ji)可；經常在(zai)高溫(wen)下(xia)工作的(de)(de)油(you)缸(gang)(gang)(gang)則應選(xuan)用(yong)聚甲醛作支承襯(chen)套。我廠曾經制(zhi)造過一(yi)批以尼(ni)龍1010作支承襯(chen)套的(de)(de)油(you)缸(gang)(gang)(gang)，加工尺寸全部符合設計要求(qiu)，裝(zhuang)配時的(de)(de)間隙調整也(ye)在(zai)設計范圍之內。油(you)缸(gang)(gang)(gang)裝(zhuang)配完畢后嚴格(ge)按要求(qiu)做了壓力試驗。但由于是(shi)在(zai)夏季生產，環境溫(wen)度(du)較高，部分(fen)油(you)缸(gang)(gang)(gang)出(chu)現(xian)活(huo)塞桿發(fa)顫、伴有(you)異響等(deng)情況。
拆檢(jian)發現(xian)，尼龍支承(cheng)(cheng)襯(chen)套(tao)尺(chi)寸嚴重超差，直徑方向超過(guo)設計標準(zhun)0.10mm。為了驗證這一(yi)結論的(de)正確(que)性，我(wo)們作(zuo)了一(yi)個試驗。取幾(ji)只(zhi)尺(chi)寸符合要求(qiu)的(de)尼龍1010支承(cheng)(cheng)襯(chen)套(tao)，放入一(yi)燒杯中，加足(zu)量水煮沸8-10h，取出測量，膨(peng)脹(zhang)量均超過(guo)5%。后(hou)改用聚甲醛(quan)作(zuo)支承(cheng)(cheng)襯(chen)套(tao)，油(you)缸爬行、發顫及異響等現(xian)象均消除。
