液压系统中的密封装置
活塞密封原理
活塞密封原理活塞密封是指在活塞与缸体之间形成密封，防止气体或液体泄漏的一种装置。
在内燃机、液压系统、气压系统等设备中都有活塞密封的应用。
活塞密封的原理是通过密封件与活塞、缸体之间的摩擦力和压力差来实现密封作用。
活塞密封的主要原理包括静密封和动密封。
静密封是指在活塞停止运动时，防止介质泄漏的密封方式；动密封是指在活塞运动时，防止介质泄漏的密封方式。
静密封和动密封通常由密封圈、密封垫等密封件来实现。
密封圈是活塞密封中最常见的密封件之一，它通常安装在活塞环槽内，通过其自身的弹性来与缸体壁面形成密封。
密封圈的选择应根据工作介质的特性、工作温度、工作压力等条件来确定，以保证密封效果和使用寿命。
密封垫是另一种常见的密封件，它通常安装在活塞环槽外，与缸体壁面形成密封。
密封垫的选择应考虑到其耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性等特性，以保证密封效果和使用寿命。
在活塞密封中，密封件的摩擦力和压力差起着至关重要的作用。
摩擦力是指密封件与活塞、缸体之间的摩擦阻力，它直接影响着密封件的密封效果和使用寿命。
压力差是指活塞两侧介质的压力差，它是密封效果的主要驱动力，也是保证密封件正常工作的关键因素。
为了提高活塞密封的密封效果和使用寿命，需要注意以下几点，首先，选择合适的密封件，包括密封圈、密封垫等；其次，保证密封件与活塞、缸体之间的配合间隙符合要求；最后，保证活塞两侧介质的压力平衡，避免压力差过大导致密封件失效。
总的来说，活塞密封原理是通过密封件与活塞、缸体之间的摩擦力和压力差来实现密封作用。
选择合适的密封件、保证配合间隙、平衡介质压力是提高活塞密封密封效果和使用寿命的关键。
活塞密封在各种机械设备中都有广泛的应用，对于提高设备的可靠性和性能至关重要。
液压与气压传动液压辅助元件详解
1、密封件 2、滤油器 3、蓄能器 4、油箱及热交换器 5、其他辅件
密封件
静密封
分类
非金属静密封
橡胶-金属复合静密封 金属静密封 液态密封垫
非接触式密封\间隙密封
自封式压紧型密封
动密封
接触式密封
自封式自紧型密封(唇形密 封)
活塞环 旋转轴油封 液压缸导向支承件 液压缸防尘圈
其他
主要密封件
O形橡胶密封圈 橡胶垫片
聚四氟乙烯生料带 组合密封垫圈 金属垫圈
空心金属O形密封圈 密封胶
利用间隙\迷宫\阻尼等 O形橡胶密封圈 同轴密封圈 异形密封圈 其他 Y形密封圈 V形密封圈 组合式U形密封圈
星形和复式唇密封圈 带支承环组合双向密封圈
其他 金属活塞环
油封 导向支承环
防尘圈 其他
1、O型密封圈：O形封圈是一种截面为圆形的橡胶圈，如图所示。其材料主 要为丁腈橡胶或氟橡胶。O形密封圈是液压传动系统中使用最广泛的一种密 封件。它主要用于静密封和往复运动密封。其使用速度范围一般为 0.005~0.3m/s。用于旋转运动密封时，仅限于低速回转密封装置。
4.其他 如 抗腐蚀性 耐久性 结构 安装 维护 价格
四、滤油器的安装位置
1、滤油器安装于液压泵吸油口。
可避免大颗粒的杂质进入液压泵，一般采用过滤精度较低的网式滤油器。
2、滤油器安装于液压泵压油口。
器能耐高压。
3、滤油器安装于回油管路。
使油箱中的油液得到净化。此种滤油器壳体的耐压性能可较低。
（a）支撑环；（b）密封环；（c）压环
4、组合式密封装置
组合式密封件由两个或两个以上元件组成。一部分是润滑性能好、摩擦因数 小的元件；另一部分是充当弹性体的元件，从而大大改善了综合密封性能。
油缸高压密封
油缸高压密封
油缸高压密封通常是指在液压系统中，用于保持油缸内液体不泄漏而采用的密封装置。
高压密封通常由以下几个部件组成：
1. 密封环：密封环通常是由橡胶或其他弹性材料制成，可以确保在高压下紧密地密封油缸。
密封环的选择要根据工作条件和液体介质来确定。
2. 密封垫片：密封垫片位于密封环的周围，它可以填补密封环与油缸之间的间隙，进一步提高密封效果。
密封垫片通常由金属或橡胶材料制成。
3. 密封剂：在某些情况下，可能需要使用密封剂来填补更大的间隙或不规则表面，以确保良好的密封效果。
密封剂可以是液态或固态，根据具体需求来选择。
为了确保油缸高压密封的有效性，以下几点需要注意：
1. 选择合适的密封材料：根据工作条件和液体介质，
选择耐高压、耐腐蚀的密封材料，以确保密封的可靠性。
2. 适当的安装和维护：密封装置的正确安装和定期维护是保证高压密封效果的重要因素。
确保密封环和垫片的正确位置和良好状态，避免损坏或老化。
3. 检查泄漏：定期检查油缸是否有泄漏现象，如果发现泄漏，及时进行修复或更换密封件，以保持系统的正常运行和安全性。
总之，油缸高压密封对液压系统的正常运行至关重要。
选择合适的密封材料，正确安装和维护密封装置，并定期检查泄漏情况，可以确保油缸的高压密封效果。
液压系统中的密封装置
密封是解决液压系统泄露问题最重要、最有效的手段。液压系统如果密封不 良，可能出现不允许的外泄露，外漏的油液将会污染环境；可能使空气进入吸油 腔，影响液压泵的工作性能和液压执行元件的平稳性（爬行） ，泄露严重时，系 统容积效率过低，甚至工作压力达不到要求值；若密封过度，虽可防止泄露，但 会造成密封部分的剧烈磨损， 缩短密封件的使用寿命，增大液压元件内的运动摩 擦阻力，降低系统的机械效率。因此，合理的选用和设计密封装置在液压系统的 设计中是很重要的。 一、对密封装置的要求 1) 在工作压力和一定的温度范围内，应具有良好的密封性能，并随着 压力的增加能自动提高密封性能。 2) 密封装置和运动件之间的摩擦力要小，摩擦系数稳定。 3) 抗腐蚀能力强，不易老化，工作寿命长，耐磨性好，磨损后在一定 程度上能自动补偿。 4) 结构简单，使用、维护方便，价格低廉。 二、密封装置的类型和特点 密封按其工作原理可分为非接触式密封和接触式密封。 前者主要指间隙 密封，后者指密封件密封。 1. 间隙密封 间隙密封是靠相对运动件配合面之间的微小间隙来进行密封的， 常用于柱塞、活塞或阀的圆柱配合副中，一般在阀芯的外表面开有 几条等距离的均压槽，它的主要作用是使径向压力分布均匀，减少 液压卡紧力，同时使阀芯在孔中对中性好，以减小间隙的方法来减 少泄露。同时，槽所形成的阻力，对减少泄露也有一定的作用。均 压槽一般宽 0.3-0.5mm，深为 0.5-1.0mm。圆柱面配合的间隙与直径 大小有关，对于阀芯和阀孔一般取 0.005-0.017mm。这种密封的优 点是摩擦力小，缺点是磨损后不能自动补偿，主要用于直径较小的 圆柱面之间，如液压泵内的柱塞和缸体之间，滑阀的阀芯与阀孔之 间的配合。 2. O 形密封圈 O 形密封圈一般用耐油橡胶制成，其横截面呈圆形，它具有良 好的密封性能，内外侧和端面都能起密封作用，结构紧凑，运动件 的摩擦阻力小，制造容易，装拆方便，成本低，在液压系统中得到 广泛的应用。 图 1 所示为 O 形密封圈的结构和工作情况。图 1.a 为其外形图；图 1.b 为装入密封沟槽的情况，Q1 、Q2 为 O 形圈装配后的预压缩量， 通常用压缩率 W 表示，即W =
【机械类文献翻译】液压系统设计
液压系统液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，1795年英国约瑟夫•布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在伦敦用水作为工作介质，以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。
1905年将工作介质水改为油，又进一步得到改善。
第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用，特别是1920年以后，发展更为迅速。
液压元件大约在19世纪末20世纪初的20年间，才开始进入正规的工业生产阶段。
1925年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。
20世纪初康斯坦丁•尼斯克(G •Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。
第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。
应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20多年。
在1955年前后,日本迅速发展液压传动,1956年成立了“液压工业会”。
近20~30年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。
液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。
一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。
液压泵的工作原理及主要结构特点
液压泵的工作原理及主要结构特点液压泵是一种将机械能转化为液压能的装置，能将液体通过其中一种装置增压，并使其在管道中传递的装置。
液压泵的工作原理是通过驱动装置（通常是电动机）提供的机械能，使液体在泵内产生压力，并通过出口管道将液体压送到需要的地方。
液压泵的主要结构特点如下：1.泵体：液压泵的外部壳体，通常由铸铁或钢铸造而成，有很好的耐压性和密封性，能够保护内部的机械部件免受外界环境的影响。
2.轴承：液压泵内部的轴承承受泵的转动载荷，能够保证泵的转子在高速运动时的稳定性和可靠性。
3.转子：转子是液压泵的核心部件，由泵轴和叶片组成。
当转子旋转时，液体通过叶片的作用将机械能转化为液压能。
4.密封装置：密封装置用于保证液压泵内部的压力不会泄漏，通常包括密封圈、密封垫等。
密封装置的性能直接影响液压泵的效率和工作可靠性。
5.进口和出口：液压泵的进口和出口用于输送液体，进口处吸入液体，出口处将液体压送到需要的地方。
进口和出口通常配有阀门和连接管道，以控制液体的流动方向和流量。
液压泵的工作原理是将液体从低压区域通过泵吸入，经过压力区域的驱动下，将液体加压后从高压区域排出。
具体来说，液体从进口进入液压泵，经过泵体中的叶片和转子的旋转，产生离心力，并逐渐加压。
当液体的压力大于系统中的压力时，液体将从出口排出，并通过管道传递到需要的地方。
总的来说，液压泵通过驱动装置提供的机械能，将液体压力增加后输送到需要的地方。
液压泵的主要结构特点包括泵体、轴承、转子、密封装置和进口出口等。
液压泵的工作原理可以分为容积式泵和动量式泵两类，通过增加液体的压力来实现泵的工作。
液压复习题答案
复习题一、填空题1、液压传动系统由（能源装置），（执行装置）、（控制调节装置）辅助元件和工作介质等部分组成。
2、液压油的粘度主要有（动力粘度）、（运动粘度）、（相对粘度）。
3、齿轮泵的泄漏途径为（齿轮端面与后端盖间的端面间隙）、（齿顶与泵体内壁间的径向间隙）、（两齿轮啮合处的啮合线的缝隙）4、选择液压泵时，首先根据液压系统所提出的要求（压力）和（流量大小）选择液压泵的类型，然后再选型号和规格。
5、常用的密封装置有（摩擦环密封）、（O形圈密封）、（V型圈密封）和间隙密封等。
6、流体在管道中流动时的压力损失有（沿程压力）损失和（局部压力）损失。
7、溢流阀按其工作原理可分为（直动式）溢流阀和（先导式）溢流阀两种。
8、液压缸的种类繁多，主要有（单﹑双单作用液压缸），（组合液压缸）（摆动液压缸）三种。
9、蓄能器的作用有（作辅助动力源）、（维持系统压力）作应急能源、缓和液压冲击和吸收压力脉动等。
10、液压系统中的压力取决于（负载的大小），执行元件的运动速度取决于（力和力矩）。
11、液压油的种类主要有（石油型）、（合成型）、（乳化型）。
12、节流调速回路按其流量阀安放位置的不同，可分为：（进油节流）（回油节流调速回路）以及旁油路节流调速回路。
13、液压传动是以液体为工作介质，借助于密封工作空间的（容积）变化和油液的（压力）来传递能量的传动方式。
14、减压阀按其工作原理可分为（定值输出）减压阀和（定差）减压阀两种。
15、滤油器主要有（表面型）滤油器﹑（深度型）滤油器和（吸附型）滤油器。
16、压力继电器是将（液压）信号转变成（电气）信号的液压元件。
17、液压系统中的压力,即常说的表压力，指的是（相对）压力。
18、雷诺数的物理意义：影响液体流动的力主要是惯性力和粘性力，雷诺数大，说明（惯性）力起主导作用，这样的液流呈紊流状态；雷诺数小，说明（粘性）力起主导作用，液流呈层流状态。
19、液体在直管中流动时，产生（称程）压力损失；在变直径管、弯管中流动时产生（局部）压力损失。
液压系统的辅助元件
液压系统的辅助元件液压系统的辅助元件包括密封件、油管及管接头、滤油器、储能器、油箱及附件、热交换器。
辅助元件特点：（1）数量大（如油管及管接头）、（2）分布广（如密封件）、（3）影响大（如六油器、密封件）。
从液压系统工作原理来看，辅助元件只起辅助作用，但从保证系统完成任务方面看，却分常重要，选用不当会影响系统寿命、甚至无法工作。
一、密封件（在液压系统中起密封作用的元件）密封是防止工作介质泄漏和外界灰尘、异物入侵的主要方法内泄指元件内部各油腔间的泄漏，它会降低液压系统的容积效路、严重时使系统建立不起压力而无法工作。
外泄指油液泄漏于元件的外部、造成工作介质浪费并污染周围物件和环境，影响系统工作。
尘物入侵会引起或加剧元件磨损，加大泄漏。
1、密封的分类：1）按密封原理分：间隙密封和按触密封两大类。
间隙密封是利用运动件之间的微小间隙起密封作用。
如：泵、马达的柱塞与柱塞孔、阀体与阀芯之间的密封。
接住密封是靠密封件在装配时的予压缩力和工作时密封件在油压力作用发生弹性变形所产生的弹性按触力来实现，很广泛。
2）按触密封件的运动特性分：固定密封和动密封。
固定密封指用于固定件之间的密封，动密封指用于有相对运动的零件之间的密封。
2、常用的密封元件：常用的密封元件以其断形状命名，有O形、Y 形、小Y形、U形、J形、L形等，除O形外，其他均为唇形密封件，此外还有活塞环、密封垫、密封胶等其他密封件。
二、油管及管接头油管用来保证液压系统工作液体的循环和能量的传输，管接头把油与油管或油管与油管连接起来，构成管路系统。
它们应有足够的强度、良好的密封性、小的压力损失及拆装方便。
1、油管的种类（按材料分类）1）无缝钢管：耐油性、抗腐蚀交好，抗高压、变形小，应用于中高压系统。
有冷拔、热轧两种。
2）橡胶软管：分低压软管和高压软管（加有钢丝编制层350-400kg/cm）。
能吸收液压系统的冲击和振动，装配方便。
3）紫铜管：管壁光滑、阻力小，只适用于中、低压系统油路（小于50 kg/cm），通常只限于做仪表和控制装置的油管。
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浅谈液压系统中の密封装置
密封是解决液压系统泄露问题最重要、最有效の手段。
液压系统如果密封不良，可能出现不允许の外泄露，外漏の油液将会污染环境；可能使空气进入吸油腔，影响液压泵の工作性能和液压执行元件の平稳性（爬行），泄露严重时，系统容积效率过低，甚至工作压力达不到要求值；若密封过度，虽可防止泄露，但会造成密封部分の剧烈磨损，缩短密封件の使用寿命，增大液压元件内の运动摩擦阻力，降低系统の机械效率。
因此，合理の选用和设计密封装置在液压系统の设计中是很重要の。
一、对密封装置の要求
1)在工作压力和一定の温度范围内，应具有良好の密封性能，并随着
压力の增加能自动提高密封性能。
2)密封装置和运动件之间の摩擦力要小，摩擦系数稳定。
3)抗腐蚀能力强，不易老化，工作寿命长，耐磨性好，磨损后在一定
程度上能自动补偿。
4)结构简单，使用、维护方便，价格低廉。
二、密封装置の类型和特点
密封按其工作原理可分为非接触式密封和接触式密封。
前者主要指间隙
密封，后者指密封件密封。
1.间隙密封
间隙密封是靠相对运动件配合面之间の微小间隙来进行密封の，常用于柱塞、活塞或阀の圆柱配合副中，一般在阀芯の外表面开有
几条等距离の均压槽，它の主要作用是使径向压力分布均匀，减少
液压卡紧力，同时使阀芯在孔中对中性好，以减小间隙の方法来减
少泄露。
同时，槽所形成の阻力，对减少泄露也有一定の作用。
均
压槽一般宽0.3-0.5mm，深为0.5-1.0mm。
圆柱面配合の间隙与直径
大小有关，对于阀芯和阀孔一般取0.005-0.017mm。
这种密封の优
点是摩擦力小，缺点是磨损后不能自动补偿，主要用于直径较小の
圆柱面之间，如液压泵内の柱塞和缸体之间，滑阀の阀芯与阀孔之
间の配合。
2.O形密封圈
O形密封圈一般用耐油橡胶制成，其横截面呈圆形，它具有良好の密封性能，内外侧和端面都能起密封作用，结构紧凑，运动件
の摩擦阻力小，制造容易，装拆方便，成本低，在液压系统中得到
广泛の应用。
图1所示为O形密封圈の结构和工作情况。
图1.a为其外形图；图
1.b为装入密封沟槽の情况，Q1 、Q2 为O形圈装配后の预压缩量，
通常用压缩率W表示，即，对于固定密封、往
复运动密封和回转运动密封，压缩率应分别达到15%-20%、10%-20%
和5%-10%，才能取得满意の密封效果。
当油液工作压力超过10MPa
时O形圈在往复运动中容易被油液压力挤入间隙而提早损坏（图
1.c），为此要在它の侧面安防1.2-1.5mm厚の聚四氟乙烯挡圈，单
向受力时在受力侧の对面安放一个挡圈（图1.d）；双向受力时则在
两侧各方一个（图1.e）。
O形密封圈の安装沟槽，除矩形外，也有V形、燕尾形、半圆形、三角形等。
3.唇形密封圈
唇形密封圈根据截面形状可分为Y形、V形、U形、L形等。
其工作原理如图2所示。
液压力将密封圈の两唇边h1 压向形成间隙の两个零件の表面。
这种密封作用の特点是能随着压力变化自动调整密封性能，压力越高则唇边被压得越紧，密封性越好；当压力降低时唇边压紧程度也随之降低，从而减少了摩擦阻力和功率消耗，除此之外，还能自动补偿唇边の磨损，保持密封性能不降低。
4.组合式密封装置
随着液压技术の应用日益广泛，系统对密封の要求越来越高，普通の密封圈单独使用已不能很好の满足密封性能，特别是使用寿命和可靠性方面の要求，因此，研究和开发了由包括密封圈在内の二个以上元件组成の组合式密封装置。
图3.a所示の为O形密封圈和截面为矩形の聚四氟乙烯塑料滑环组成の组合密封装置。
其中，滑环2紧贴密封面，O形圈1为滑环提供弹性预压力，在介质压力等于零时构成密封，由于密封间隙靠滑环而不是O形圈，因此摩擦阻力小而且稳定，可以用于40MPa
の高压；往复运动密封时，速度可达15m/s；往复摆动与螺旋运动密封时，速度可达5m/s。
矩形滑环组合密封の缺点是抗侧倾能力稍差，在高低压交变の场合下工作容易漏油。
图3.b为由支持环2和O 形圈1组成の轴用组合密封，由于支持环与被密封件3之间为线密封，其工作原理类似唇边密封。
支持环采用一种经特别处理の化合物，具有极佳の耐磨性、低摩擦和保形性，不存在橡胶密封低速时易产生の“爬行”现象。
工作压力可达80MPa。
组合式密封装置由于充分发挥了橡胶密封圈和滑环（支持环）の长处，因此不仅工作可靠，摩擦力低而稳定，而且使用寿命比普通橡胶密封提高近百倍，在工程上の应用日益广泛。
5.回转轴の密封装置
回转轴の密封装置型式很多，一般耐油橡胶制成の回转轴内部有直角形圆环铁骨架支撑着，密封圈の内边围着二条螺旋弹簧，把内边收紧在轴上进行密封。
这种密封圈主要用作液压泵、液压马达和回转式液压缸の伸出轴の密封，以防止油液漏到壳体外部，它の工作压力一般不超过0.1MPa，最大允许线速度为4-8m/s，须在有润滑情况下工作。