機(jī)械旋轉(zhuǎn)密封的原理與結(jié)構(gòu)

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1、機(jī)械旋轉(zhuǎn)密封的原理與結(jié)構(gòu)有三個(gè)油口和車(chē)間管路相連接，分別是A口、B口、和Y口中。三個(gè)油口與旋轉(zhuǎn)接頭的外殼是靜連接的。外殼和開(kāi)卷機(jī)或卷取機(jī)是保持相對(duì)不轉(zhuǎn)動(dòng)的。心軸的直徑小于外殼的直徑，其間隙與一般液壓缸的缸筒與活塞之間的間隙相當(dāng)。由于安裝的原因使旋轉(zhuǎn)接頭在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生擺動(dòng)，兩個(gè)軸承用于承受外殼擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的軸向力，并使心軸與外殼之間保持間隙。旋轉(zhuǎn)密封的材料為耐磨的復(fù)合材料或金屬材料，旋轉(zhuǎn)密封安裝心軸與外殼之間。旋轉(zhuǎn)密封能承受高壓，通常能達(dá)到200bar，材料較硬，密封性能不好。油封是骨架唇形密封，不能承受過(guò)高的壓力，通

2、常不能超過(guò)3bar，但是其在低壓高速情況下有很好的密封性，其作用是封閉來(lái)自旋轉(zhuǎn)密封的泄漏油。泄漏油必須在很低壓力的情況下被排回油箱中，以保護(hù)油封不被損壞。在泄漏油管上不能安裝過(guò)濾器。旋轉(zhuǎn)接頭通過(guò)最右端的法蘭與漲縮缸把合在一起，旋轉(zhuǎn)接頭的油口與液壓缸的油口對(duì)接。????旋轉(zhuǎn)接頭的旋轉(zhuǎn)密封主要有兩類(lèi)，復(fù)合材料密封和機(jī)械密封。復(fù)合材料密封的密封性能相對(duì)要好一些，用在液壓缸有中間定位的場(chǎng)合。使用復(fù)合材料密封的旋轉(zhuǎn)接頭由于密封本身的尺寸較小，可以使旋轉(zhuǎn)接頭制作的更加緊湊小巧。復(fù)合材料密封本身的成本也要比機(jī)械密封便宜很多。復(fù)合材料

3、旋轉(zhuǎn)密封由兩部份組成，由一個(gè)PTFE材質(zhì)的外環(huán)和一個(gè)NBR材質(zhì)的O形圈組合而成。O形圈起到支承外環(huán)的作用，使整個(gè)旋轉(zhuǎn)密封更容易安裝。外環(huán)與旋轉(zhuǎn)接頭的外殼之間滑動(dòng)。???機(jī)械密封在理論上可以實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸滑動(dòng)，可以達(dá)到很長(zhǎng)的壽命。機(jī)械密封的制作比較復(fù)雜，精度要求也比較高，相對(duì)較貴。目前采用機(jī)械密封的旋轉(zhuǎn)接頭國(guó)內(nèi)還沒(méi)有生產(chǎn)。???下圖是德國(guó)GAT公司的產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。介質(zhì)從外殼＞部件1＞部件3＞心軸＞液壓缸。機(jī)械旋轉(zhuǎn)密封套在心軸上，心軸與旋轉(zhuǎn)接頭之間的密封用的是上面提到復(fù)合材料旋轉(zhuǎn)密封，當(dāng)機(jī)械旋轉(zhuǎn)密封卡死時(shí)，機(jī)械旋轉(zhuǎn)密封與

4、心軸之間可以存在相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，復(fù)合材料旋轉(zhuǎn)密封啟著保險(xiǎn)作用，機(jī)械旋轉(zhuǎn)密封與外殼之間的配合與密封也是通過(guò)復(fù)合材料旋轉(zhuǎn)密封實(shí)現(xiàn)的。機(jī)械旋轉(zhuǎn)密封主要由4個(gè)金屬環(huán)組成，圖中分別標(biāo)記為部件1、部件2、部件3、部件4。部件1與部件2通過(guò)螺栓把合在一起，工作狀態(tài)與外殼保持靜止，部件1通過(guò)沿圓周均布的多個(gè)油道將介質(zhì)輸送到部件2，部件2通過(guò)沿圓周均布的多個(gè)油道將介質(zhì)輸送到部件3，部件3通過(guò)沿圓周均布的多個(gè)油道將介質(zhì)輸送到心軸。部件3和部件4通過(guò)螺栓把合在一起，工作狀態(tài)與心軸保持靜止。相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)在部件2（1）和部件3（4）之間發(fā)生。機(jī)械旋轉(zhuǎn)密封

5、的結(jié)構(gòu)使之能在滑動(dòng)面之間總是有良好的靜壓油膜潤(rùn)滑，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)密封的長(zhǎng)壽命。???如圖a和d是兩很小的環(huán)形間隙，間隙大約為0.005mm，b和c是兩個(gè)環(huán)形液腔。c腔的壓力約等于從外殼供給的壓力，它的存在推動(dòng)部件1和2向右運(yùn)動(dòng)，介質(zhì)進(jìn)入b腔，b腔的環(huán)形面積約等于2倍c腔，即是Sb＝2Sc。當(dāng)b腔壓力為c腔壓力二分之一時(shí)，將推動(dòng)1和2向左運(yùn)動(dòng)。因此，介質(zhì)壓力自動(dòng)將b腔壓力平衡于外部供油壓力的一半。流徑間隙a與流徑間隙d的流量是相等的，流徑間隙a與流徑間隙d的壓差也是相等的，當(dāng)滿足Ld/La=Rd/Ra時(shí)，在平衡點(diǎn)間隙a

6、的大小與間隙d相等，即Ha=Hd。因此，如果Ha+Hd=0.01mm，則在平衡點(diǎn)Ha=Hd=0.005mm??與復(fù)合材料旋轉(zhuǎn)密封發(fā)生滑動(dòng)磨擦的金屬面應(yīng)該有較高的表面光潔度，表面鍍鉻并刨光到鏡面光潔度。其光潔程度大至與液壓缸的活塞桿光潔度相當(dāng)。而機(jī)械式旋轉(zhuǎn)密封的滑動(dòng)面雖然是靜態(tài)油膜潤(rùn)滑，但壓力的變化會(huì)使滑動(dòng)面有偶爾的接觸，從而導(dǎo)致磨損，另外直徑超過(guò)0.005mm的顆粒也會(huì)使滑動(dòng)面磨損。因此，機(jī)械式旋轉(zhuǎn)密封應(yīng)當(dāng)表面淬硬，對(duì)滑動(dòng)表面烤瓷可以更加延長(zhǎng)機(jī)械式旋轉(zhuǎn)密封的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命。