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液壓支架中各種液壓閥的使用壽命很低，國外解決的途徑和辦法是提高系統(tǒng)的過濾精度和提高乳化液的質(zhì)量，但收效不大。本文分析了支架閥的密封副的發(fā)展過程，論述了密封副的材料與密封性能之間的關(guān)系。指出了密封技術(shù)是提高液壓支架中液壓閥使用壽命的關(guān)鍵。
一、行星減速機(jī)普通型密封件的技術(shù)發(fā)展動(dòng)向
隨著機(jī)械產(chǎn)品使用條件的日益嚴(yán)酷、對(duì)橡膠密封制品的使用條件也提出了更高的要求，例如在航天、航空工業(yè)、石油及礦山工業(yè)、工程機(jī)械及交通運(yùn)輸工業(yè)、能源工業(yè)等使用膠密封，往往要適應(yīng)較寬的溫度環(huán)境及高壓、砂塵等嚴(yán)酷環(huán)境。據(jù)1984年國際橡膠會(huì)議資料，汽車、拖拉機(jī)中的旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈使用條件已有了較大發(fā)展。
由于使用條件的變更，將使特種橡膠消耗量不斷增加，要求發(fā)展新型密封件，提高密封件的使用壽命及可靠性。
旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈的工作壓力通常在0.1～3.5MPa，最高速度為15~20m/s。流體動(dòng)力型的最高速度可達(dá)25~32m/s。但在較高情況下，工作壓力稍低一些。密封元件損壞的主要因素是工作液中的雜質(zhì)。這些雜質(zhì)在密封元件間研磨，使閥產(chǎn)生泄漏。因此，國外曾提出相應(yīng)等級(jí)的液壓元件，應(yīng)采用相應(yīng)精度的過濾器。他們認(rèn)為5µM的油泵密封元件，如果采用過濾精度為3／µM的過濾器，壽命可比采用10µM的提高10倍。但液壓支架用閥，工作環(huán)境十分惡劣。在采煤工作面，油管總長1000多米，接頭插口多達(dá)4000多個(gè)，液箱無特殊的防塵設(shè)施。乳化液中有大量的漂浮雜質(zhì)，在立柱缸底和閥腔，留有較多的煤粉、巖粒和鐵屑。進(jìn)液閥芯和閥座，由于開啟關(guān)閉比較頻繁，液體流速高，密封很快就會(huì)失效。實(shí)踐證明減少支架液壓系統(tǒng)液體的污染雜質(zhì)，是十分困難的，有人曾經(jīng)設(shè)想在乳化液泵站采用高壓過濾器，同時(shí)在每臺(tái)支架進(jìn)口處增加小型過濾器。但在工作中很快被堵塞，形成斷流。
往復(fù)動(dòng)密封的系統(tǒng)壓力一般在20MPa以下，在航天、航空工業(yè)中使用的高性能組合密封，系統(tǒng)壓力可達(dá)56MPa。此時(shí)，最高工作速度為1m/s。另一方面，隨著液壓支架技術(shù)的發(fā)展。上海擺線減速機(jī)廠對(duì)閥的使用性能和閥的使用壽命提出了更高的要求。目前，在裝有120目時(shí)的過濾器和磁過濾裝置的條件下，用通過被測(cè)試閥的乳化液的總流量和閥的啟閉次數(shù)，來計(jì)量閥的壽命。但實(shí)際上室內(nèi)型式試驗(yàn)與井下實(shí)際工作結(jié)果相差很大。現(xiàn)在許多國家的形式實(shí)驗(yàn)，增加了抗污染要求，有的是在乳化液中摻入適當(dāng)?shù)拿悍郏械氖羌尤霗C(jī)械雜質(zhì)。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，目前已提出了開發(fā)在高寒、沙漠與水下等環(huán)境中使用的密封件的要求。
二、行星減速機(jī)擠壓型密封件的技術(shù)發(fā)展動(dòng)向
擠壓型密封特別是O型圈在密封件中一直應(yīng)用廣泛。其他如X型、T型、D型、方形、三角形等型式，適合在不同場(chǎng)合下應(yīng)用。
改進(jìn)的方向是使其密封性能穩(wěn)定可靠，提高其耐壓能力，降低摩擦力。也可以和低摩擦的塑料如聚四氟乙烯、尼龍的滑環(huán)與支承環(huán)形成組合密封。提高其耐壓力及降低摩擦力。有一些制造廠的產(chǎn)品許可達(dá)到速度7.5m/s，密封壓力5.6MPa。
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