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天津液壓油缸密封支撐材料選用的研究

[ 作者:天津液壓油缸 | 轉貼自:本站原創 | 點擊數:1852 | 更新時間:2013/3/27 13:41:28 | 文章錄入:admin ]

天津液壓油缸是工程機械的主要執行部件,許多動作由油缸完成。支承襯套材料對油缸質量影響很大,常用作支承襯套的非金屬材料有尼龍1010和聚甲醛。
  一、支承襯套的裝配部位和裝配間隙

  1.支承襯套鑲在導向套(材料為球墨鑄鐵)內徑凹槽處,對活塞桿起導向及支承作用,其內徑與活塞桿外徑的最佳設計間隙為0.08-0.16mm。小于0.08mm時,活塞桿運動阻力大,油缸發顫,支承襯套磨損加快,嚴重時伴有異響,失去支承作用;間隙超過0.16mm時,則易與活塞桿發生偏磨,襯套單邊受力,導致油缸泄漏,活塞桿帶油。

  2.支承襯套外徑與油缸缸筒內徑接觸,最佳設計間隙為0.1-0.19mm。小于0.1mm時,活塞桿運動阻力增大,不能保持勻速運動,油溫高時更為明顯。襯套起不到支承作用,活塞桿上的擋板或活塞外緣易劃傷缸筒內壁,嚴重時導致缸筒報廢。

  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的強度、剛性、耐熱性都較好,成型工藝性亦較好;吸水性和收縮率較大,尺寸穩定性差,受溫度影響較大,工作溫度范圍為-30-80℃。

  聚甲醛是高熔點、高密度、結晶性線形聚合物,具有良好的綜合性能,抗拉強度、沖擊韌性、剛度、疲勞強度、抗蠕變性能和尺寸穩定性都很好,吸水性小,有很好的耐化學藥品能力和耐溶劑性,特別是有機溶劑和油脂。即使在高溫下,聚甲醛在一般有機溶劑中的重量變化量僅為0.3%-3%,尺寸變化僅為0.1%-1%。工作溫度一般為-40-140℃。缺點是加熱易分解,成型比尼龍困難。

  三、兩種材料的應用范圍及加工方法

  1.尼龍1010具有較高的硬度、剛度,加工工藝性較好,但受溫度影響較大。適用于工程機械、機床設備等受溫度影響較小的場合。

  2.聚甲醛具有優異的機械性能,加之可采用熱塑性塑料通用的成型方法成型,使之在汽車工業、機械工業、電子工業、建筑材料等行業得到廣泛應用。聚甲醛還可代替銅、鋅、鋁等有色金屬制作結構零件。特別適于制作耐摩擦及承受高負荷的零件。

  3.兩種材料均有較好的實用性和易加工性。用原始材料澆鑄成棒材或管材,用普通車床即可加工成型,成型后還可進行刮研等加工。因此,不僅適用于整機制造,也可用于設備維修。

  四、襯套材料的選用依據

  根據對上述兩種材料的特性分析可知,油缸的工作溫度是確定選用何種材料作支承襯套的主要依據。一般工作溫度下使用尼龍1010即可;經常在高溫下工作的油缸則應選用聚甲醛作支承襯套。我廠曾經制造過一批以尼龍1010作支承襯套的油缸,加工尺寸全部符合設計要求,裝配時的間隙調整也在設計范圍之內。油缸裝配完畢后嚴格按要求做了壓力試驗。但由于是在夏季生產,環境溫度較高,部分油缸出現活塞桿發顫、伴有異響等情況。

  拆檢發現,尼龍支承襯套尺寸嚴重超差,直徑方向超過設計標準0.10mm。為了驗證這一結論的正確性,我們作了一個試驗。取幾只尺寸符合要求的尼龍1010支承襯套,放入一燒杯中,加足量水煮沸8-10h,取出測量,膨脹量均超過5%。后改用聚甲醛作支承襯套,油缸爬行、發顫及異響等現象均消除。
 

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