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活塞杆密封论文范文

活塞密封:Dsh密封之活塞杆蕾型密封件-东晟密封件厂家研生生产

关键词：活塞杆；间隙尺寸；密封性能

中图分类号：TD355　　　　　文献标识码：A　　　　　文章编号：1009-2374（2014）11-0058-02

活塞杆是液压支架的主要承载部件,通过活塞杆的伸缩,使顶梁与顶板实时的接触,保证对顶板的支护,使采煤的安全得到充分的保证.在液压支架活塞杆的使用过程中,影响使用最常见的问题就是密封的损坏.近期集团公司某矿一批新投入使用的活塞杆在井下发生降柱现象,个别小柱在顶板来压后自动缩回中缸内,仅靠一级缸筒支护.升井分解后,发现是小柱柱塞鼓型密封圈损坏（见图1）,更换密封后继续投入使用.此工作面回采完毕后升井检修,活塞杆分解后发现活塞杆小柱柱塞鼓型密封损坏超过一半以上.损坏的形式是小柱在上腔处的导向环断裂损坏,沿损坏的轴向方向鼓型密封圈的支撑环损坏,同部位的鼓型密封圈损坏,该工作面采煤时间仅为4个月,远远没有达到密封件疲劳强度极限,而且经过检测,密封件质量没有问题.针对此质量问题进行分析产生问题的根本原因,彻底解决此类问题.

该活塞杆为320/280/200/170双伸缩结构.活塞杆分为三个独立的液体腔A、B、C.在活塞杆支护工作状态下,乳化液通过进液口进入活塞杆下腔（A腔）,活塞杆升高至支架顶梁与顶板完全接触,活塞杆控制阀关闭进液口.顶板压力通过小柱传递到下腔液体,下腔液体的阻力实现支架对巷道的顶板支护.阻力一定的情况下,活塞杆各部位截面积越小,所受到的压力越大.因此,在活塞杆外缸、中缸及小柱这三件中,小柱承受的压力最大.

我们对密封损坏的活柱进行了详细的外观检查,发现在密封损坏的位置柱塞部位有较为明显的加工缺陷.并对5件密封损坏的小柱柱塞各个部位进行了尺寸检测,实际测量数值见表1（图1为柱塞尺寸示意图）.

从表中实际测量数据看,d3（φ198.50-0.2）尺寸加工普遍达到下差或略有超差,而且外观检查时该部位圆柱面在密封损坏的位置有较为明显的缺陷.经过调查,小柱柱塞原材料采用φ200圆钢,加工余量不足,而且有的存在黑皮,使得该部位尺寸有超差现象,而且表面粗糙度也达不到要求.

从表1数据和小柱柱塞部位加工情况分析,柱塞与缸筒的间隙影响活塞杆的密封性能.双伸缩活塞杆是一个组合体,在活塞与缸筒、活柱与导向套的金属构件之间都存在间隙,通过导向环、密封件的间隔,将活塞杆分割成不同的密封腔.支架活塞杆在实际工作中除了承受轴向载荷外还要承受径向力作用.由于密封件和导向环有一定的弹性变形量,在径向力作用下活柱在缸筒内会呈现偏心状态,这样就会导致柱塞与缸筒之间间隙不同.密封件通过一定的预压缩量和高压液体的挤压产生密封作用.但是,密封件主要是将大部分的压力传递到金属基体上.若金属基体尺寸不足,形状不规则,那么导向环和密封件在压力的作用下,就会逐渐挤入过大一侧的间隙中,又由于活塞杆频繁上下运动会使得密封件进一步损坏,直至丧失密封功能.

该活塞杆小柱柱塞鼓型密封损坏的原因就是加工误差导致柱塞与中缸筒内壁间隙不均匀.

根据以上分析,对小柱柱塞进行了修理,将尺寸不足的部位堆焊后按照图纸尺寸从新加工,并投入使用,未再发生同类问题.

结论：在活塞杆柱塞（见图2）的加工过程中,φd1（密封沟槽）为主要尺寸,必须严格控制.柱塞外圆密封件支撑尺寸φd2,标准规定及图纸设计一般为φ（D-1.5）0-0.2,缸筒内径尺寸为ΦDh9,两者之间间隙在1.3～1.6之间,在加工过程中,一定要保证间隙不超过此范围,而且φd2必须保证圆柱度及表面粗糙度.在大工作阻力活塞杆设计和加工上,尺寸φd2应适当加大,将其与缸筒内孔的间隙减小,即可将其尺寸调整为φ（D-1）0-0.2,这样虽然增加零件加工和装配难度,但对活塞杆使用过程承压能力及密封性能有所提高,对活塞杆安全使用有较好作用.

参考文献

[1]MT/T576液压支架活塞杆、千斤顶活塞和活塞杆用带支撑环的密封沟槽型式、尺寸和公差．中华人民共和国煤炭工业部．

[2]成大先．机械设计手册第四版[M]．化学工业出版社,2002．

[3]雷天觉．新编液压工程手册[M]．北京理工大学出版社,1998．

作者简介：高明霞（1975—）,铁法能源集团机械制造公司工艺科科长,高级工程师.

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活塞密封引用文献: