氣動技術(shù)論文

　　氣動技術(shù)是實現(xiàn)現(xiàn)代化傳動與控制的關(guān)鍵技術(shù)之一，下面是由學(xué)習(xí)啦小編整理的氣動技術(shù)論文，謝謝你的閱讀。

　　氣動技術(shù)論文篇一

　　芻議液壓氣動密封技術(shù)的發(fā)展

　　摘要： 液壓氣動密封技術(shù)是機(jī)械工程領(lǐng)域的核心技術(shù)之一，其發(fā)展備受人們的關(guān)注。本文首先對液壓氣動密封技術(shù)進(jìn)行概述，然后分析此前國內(nèi)外液壓氣動密封技術(shù)發(fā)展的成果、存在的問題，最后對相關(guān)新液壓氣動密封技術(shù)進(jìn)行介紹，希望能對相關(guān)人士起到一定的幫助作用。

　　關(guān)鍵詞： 液壓氣動;密封;發(fā)展

　　0 引言

　　科學(xué)技術(shù)水平的提升，之所以改變了人類的生產(chǎn)生活面貌，最主要的原因就是相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)水平的不斷完善，促進(jìn)人類工業(yè)化進(jìn)程的高速發(fā)展，提升了人類社會改造自然的能力，創(chuàng)造適宜生產(chǎn)生活環(huán)境的能力。在工業(yè)化快速發(fā)展的過程中，密封技術(shù)和液壓氣動技術(shù)作為實現(xiàn)工業(yè)向現(xiàn)代化的動力與控制方面前進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)之一，它的水平高低對于機(jī)電產(chǎn)品的品質(zhì)和質(zhì)量有著直接的影響。隨著我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)不斷取得新的突破和成就，液壓氣動密封技術(shù)在這個過程中發(fā)揮了無法估量的作用。目前，我國和世界上其他國家一樣，對于氣動密封技術(shù)的發(fā)展也是十分的重視，整個液壓氣動密封工業(yè)的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展速度。對于液壓氣動密封技術(shù)的發(fā)展情況以及趨勢，現(xiàn)在還鮮有人進(jìn)行研究和總結(jié)，在此，筆者結(jié)合自身工作經(jīng)歷以及對這個行業(yè)的發(fā)展的了解，對液壓氣動密封技術(shù)的發(fā)展做簡要的討論，對于促進(jìn)我國液壓氣動密封行業(yè)的發(fā)展具有一定的意義。

　　1 液壓氣動密封技術(shù)概述

　　當(dāng)前，機(jī)械領(lǐng)域的自動化技術(shù)正在飛速發(fā)展，許多的機(jī)械設(shè)備都采用了先進(jìn)的自動控制技術(shù)，生產(chǎn)線的自動化水平越來越高。在生產(chǎn)線的自動化發(fā)展過程中，液壓、氣動技術(shù)的兩個學(xué)科分支飛速發(fā)展，加速了其實際生產(chǎn)中的應(yīng)用，在這些液壓、氣動技術(shù)的發(fā)展中，有一項核心技術(shù)直接決定液壓氣動技術(shù)的應(yīng)用水平，那就是密封技術(shù)。對于液壓氣動過程中，采用的密封技術(shù)，能夠有效地防治液壓缸和氣壓缸等相關(guān)部件的油、氣和水的泄漏，保證機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行，提高機(jī)械產(chǎn)品的工作效果，對于節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境具有重要的意義。

　　在液壓氣動密封技術(shù)的發(fā)展過程中，各項基礎(chǔ)工業(yè)的加強(qiáng)，各種機(jī)電產(chǎn)品的發(fā)展日新月異，產(chǎn)品的使用環(huán)境也越來越苛刻，對于氣動密封技術(shù)也提出了更高的要求。如：汽車的發(fā)動機(jī)越來越追求小型化、功率大型化、高效化，轉(zhuǎn)動的速度越來越快，發(fā)動機(jī)的溫度越來越高，新型的燃油、潤滑油和各種強(qiáng)腐蝕性的添加劑的應(yīng)用，對于液壓氣動技術(shù)的要求越來越高，與之相關(guān)的核心技術(shù)――密封技術(shù)的要求顯然會更進(jìn)一步的增大;我國深海石油鉆探技術(shù)目前不斷發(fā)展，沙漠地區(qū)的石油開采也在如火如荼進(jìn)行，由于待開采的原油處于地底較深位置，溫度壓力隨著深度的加深，越來越高，另外，原油成分復(fù)雜，密封件還需耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿以及各種腐蝕性的抑制劑的侵蝕;冶金行業(yè)的高速線材軋機(jī)等高速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械對密封提出了更高的要求。另外，當(dāng)前的液壓傳動和控制技術(shù)的發(fā)展趨勢是控制水平更高、定位精度更好?；诖?，要求液壓氣動裝置的密封件具有很低而且非常穩(wěn)定的摩擦阻力，在低壓和低速下，要求密封件具有很低的摩擦系數(shù)，能夠在低速的工況下，維持平穩(wěn)的運(yùn)動，無“爬行”現(xiàn)象，而且，在高頻率的運(yùn)轉(zhuǎn)下，需要密封件具有較高的壽命。另外，傳動介質(zhì)的水性化，對于密封系統(tǒng)帶來了越來越多的問題。因此，液壓氣動密封技術(shù)必須加快研究步伐，不斷地發(fā)展新型密封材料和新型密封系統(tǒng)。

　　2 國內(nèi)外液壓氣動密封技術(shù)及存在的問題

　　在液壓、氣壓技術(shù)的發(fā)展過程中，密封技術(shù)也在不斷地發(fā)展前進(jìn)。在幾百年的發(fā)展過程中，國內(nèi)外采用的密封技術(shù)主要是活塞密封，這種密封技術(shù)主要有兩個類別：

　　①依靠傳動介質(zhì)的壓力對密封元件的張口唇口進(jìn)行擠壓，從而產(chǎn)生徑向的力，達(dá)到密封的目的，這類密封一般采取的是Yx型密封圈。對于唇口型的密封圈，由于是利用介質(zhì)壓力進(jìn)行擠壓，因此壓球唇口的張口方向要迎著介質(zhì)的壓力方向，當(dāng)介質(zhì)壓力上升推動活塞桿運(yùn)動時，唇口部分受到的壓力也最大，唇口部分的磨損也較大，導(dǎo)致密封效果急劇下降，嚴(yán)重的造成缸壁的損壞。這是采用唇口密封圈存在的結(jié)構(gòu)上的致命弱點，也是限制其使用壽命的根本原因。

　?、谝揽肯鹉z密封圈的彈性變形產(chǎn)生的徑向壓力實現(xiàn)密封。這種密封是依據(jù)橡膠密封圈的彈性變形產(chǎn)生的徑向壓力從而達(dá)到密封效果的。這類密封技術(shù)主要依靠O形圈和以O(shè)型圈為彈性載體的組合密封圈。這類密封圈主要是依據(jù)活塞運(yùn)動時，對密封圈施加加緊預(yù)緊力使其產(chǎn)生彈性形變而產(chǎn)生徑向力，使密封圈貼緊缸面，從而實現(xiàn)密封。對于橡膠密封圈結(jié)構(gòu)的密封，由于存在著較大的預(yù)緊力，在使用時，對于單件密封的O型圈的磨損較大，現(xiàn)在一般采用組合件密封。但是，即使是采用了組合件密封，由于密封圈在其中處于形變狀態(tài)，橡膠圈在這個過程中，會很快的失去彈性，非常容易發(fā)生老化，此外，由于O型的橡膠圈，采取的是實心結(jié)構(gòu)，傳動裝置在運(yùn)動時，橡膠圈與缸面或者活塞桿表面的摩擦產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量聚集在密封圈體內(nèi)，無法及時散去，加快了橡膠圈的老化，因此，這種使用情況的密封圈的壽命也較短。

　　3 新型液壓氣動密封技術(shù)及其發(fā)展

　　在現(xiàn)代工業(yè)飛速發(fā)展的今天，對于液壓氣動密封技術(shù)提出了更高的要求，而傳統(tǒng)的液壓氣動密封技術(shù)由于存在著不可調(diào)和的矛盾，勢必要被新技術(shù)所取代。如下，將介紹幾種新型密封技術(shù)，并對相關(guān)技術(shù)未來的發(fā)展做一些簡短的論述。

　　3.1 內(nèi)腔介質(zhì)壓力自補(bǔ)償密封技術(shù)

　　對于傳統(tǒng)的密封技術(shù)，由于介質(zhì)需要承受較大的徑向力容易損壞。內(nèi)腔介質(zhì)壓力自補(bǔ)償型密封技術(shù)的出現(xiàn)，能夠有效地解決這方面的問題。這種技術(shù)是依靠介質(zhì)從內(nèi)腔對密封圈實體進(jìn)行擠壓而實現(xiàn)密封，大大降低了密封圈和介質(zhì)之間的直接壓力，突破了傳統(tǒng)唇口型結(jié)構(gòu)的密封裝置的弱點。

　　內(nèi)腔介質(zhì)壓力自補(bǔ)償型密封技術(shù)中利用密封圈、缸體活塞桿上的溝槽或者是端蓋上的溝槽形成介質(zhì)工作的內(nèi)腔，如果內(nèi)腔介質(zhì)的壓力上升，使活塞桿受到推力作用而運(yùn)動時，介質(zhì)的壓力通過那些存在于活塞桿或者端蓋上的軸向或者徑向的小孔傳送至介質(zhì)工作的內(nèi)腔，對密封圈體進(jìn)行擠壓，從而使密封圈的工作面貼緊缸面或者活塞桿表面，從而實現(xiàn)密封。采用這樣的密封技術(shù)，如果介質(zhì)的壓力越來越大，則密封圈的徑向擠壓膨脹力越大，因而密封效果越好。對于缸體材料和密封圈所承受的壓力范圍內(nèi)，內(nèi)腔介質(zhì)壓力自動補(bǔ)償技術(shù)能夠獲得最好的密封效果。 　　采用內(nèi)腔介質(zhì)壓力自補(bǔ)償密封技術(shù)，與傳統(tǒng)的唇口型密封圈密封技術(shù)相比，由于介質(zhì)的壓力是從內(nèi)腔擠壓密封圈體，達(dá)到密封的目的，不存在張口磨損，圈體的使用壽命較長。另外，由于采用的這種新型的密封技術(shù)，在密封圈工作面上有多道凸臺，這些凸臺與唇口的作用類似，但是由于凸臺有多道，因此相當(dāng)于有多道唇口，這些唇口形成多重迷宮式的密封，這樣使得密封件能夠承受較高的壓力、沖擊力和較短的密封周期，密封的效果和穩(wěn)定性都是傳統(tǒng)的密封技術(shù)無法比擬的。

　　采用內(nèi)腔介質(zhì)壓力自補(bǔ)償密封技術(shù)，與傳統(tǒng)的O型密封圈密封技術(shù)相比，由于內(nèi)腔介質(zhì)壓力自補(bǔ)償型密封圈在壓力較低時，完全處于放松狀態(tài)，即使是高壓狀態(tài)，由于介質(zhì)的擠壓對密封圈而言，是比較均勻的，產(chǎn)生的形變比較小，因此，只要選擇的密封圈材料適宜，所用介質(zhì)穩(wěn)定，采用內(nèi)腔介質(zhì)壓力自補(bǔ)償技術(shù)，能夠使密封圈長時間穩(wěn)定使用，整個密封效果也能較長時間維持。

　　3.2 海洋機(jī)械密封技術(shù)

　　對于前文所述的，海洋鉆探機(jī)械，就需要大量的采用液壓氣動技術(shù)，這樣，密封技術(shù)就必不可少?？紤]到海洋的特殊環(huán)境，目前，這方面采用的密封技術(shù)，除了O型圈密封技術(shù)以外，還廣泛地采用機(jī)械密封技術(shù)。

　　海洋機(jī)械所采用的機(jī)械密封裝置，主要是用作旋轉(zhuǎn)設(shè)備的軸封裝置。其具體的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　從圖1可以看出，軸帶動環(huán)旋轉(zhuǎn)，靜環(huán)固定不動，依靠靜環(huán)和動環(huán)之間的接觸斷面的滑動摩擦而保持密封。如果這種密封裝置在使用過程中，端面出現(xiàn)磨損，彈簧將推動動環(huán)使動環(huán)和靜環(huán)之間的端面緊密貼合而無間隙。在這種密封技術(shù)中，也會加裝O型圈，加強(qiáng)密封效果。這主要是因為靜環(huán)與殼體之間以及動環(huán)與軸之間存在間隙，介質(zhì)容易泄漏，為了防止這些部位的泄漏，才加裝的O型圈。

　　在這些海洋機(jī)械中，由于液壓氣動密封采用了機(jī)械密封的技術(shù)，使得密封性能得到有效的保證，而且泄漏量極小，這種方式的密封技術(shù)能夠適應(yīng)高速、高溫、高壓、低溫、腐蝕性介質(zhì)等各種惡劣工況條件。此外，為了進(jìn)一步提升這種密封技術(shù)的效果，有時候會在液壓系統(tǒng)中加裝補(bǔ)償器，以達(dá)到防止海水滲入液壓系統(tǒng)的目的。

　　對于海洋采油機(jī)械而言，由于水下機(jī)器人采用的液壓系統(tǒng)通常是由油源、多個閥件、多個執(zhí)行器通過許多管路相連接，如果一處環(huán)節(jié)的密封措施不到位，都會對整個系統(tǒng)帶來危害。加裝壓力補(bǔ)償器，不僅能夠補(bǔ)償油介質(zhì)由于溫度、下潛深度等各種因素的影響而產(chǎn)生的油液體積變化，還主要能夠用于平衡內(nèi)外壓力，使系統(tǒng)的內(nèi)壓與工作水深處的外壓相當(dāng)或者稍高，這樣系統(tǒng)即使存在泄漏，也只會由裝置內(nèi)向裝置外泄漏，防止海水滲入液壓系統(tǒng)。

　　4 總結(jié)

　　對于機(jī)械工程領(lǐng)域，由于液壓氣動技術(shù)的存在，并結(jié)合計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等，使得現(xiàn)代的自動化控制技術(shù)得到空前的發(fā)展。在這一過程中，液壓氣動密封技術(shù)占有舉足輕重的地位，本文對機(jī)械領(lǐng)域的液壓氣動的密封技術(shù)進(jìn)行論述，簡要討論相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，希望能夠促進(jìn)相關(guān)專家、學(xué)者和使用者的重視。對于未來的液壓氣動密封技術(shù)而言，朝著更加高效和實用的方向發(fā)展是一種趨勢，也是必然的結(jié)果。

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