氣動(dòng)技術(shù)論文

　　氣動(dòng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化傳動(dòng)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(dòng)技術(shù)論文，謝謝你的閱讀。

　　氣動(dòng)技術(shù)論文篇一

　　芻議液壓氣動(dòng)密封技術(shù)的發(fā)展

　　摘要： 液壓氣動(dòng)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(duì)液壓氣動(dòng)密封技術(shù)進(jìn)行概述，然后分析此前國(guó)內(nèi)外液壓氣動(dòng)密封技術(shù)發(fā)展的成果、存在的問(wèn)題，最后對(duì)相關(guān)新液壓氣動(dòng)密封技術(shù)進(jìn)行介紹，希望能對(duì)相關(guān)人士起到一定的幫助作用。

　　關(guān)鍵詞： 液壓氣動(dòng);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(huì)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(guò)程中，密封技術(shù)和液壓氣動(dòng)技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)工業(yè)向現(xiàn)代化的動(dòng)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(duì)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(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)不斷取得新的突破和成就，液壓氣動(dòng)密封技術(shù)在這個(gè)過(guò)程中發(fā)揮了無(wú)法估量的作用。目前，我國(guó)和世界上其他國(guó)家一樣，對(duì)于氣動(dòng)密封技術(shù)的發(fā)展也是十分的重視，整個(gè)液壓氣動(dòng)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(duì)于液壓氣動(dòng)密封技術(shù)的發(fā)展情況以及趨勢(shì)，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(duì)這個(gè)行業(yè)的發(fā)展的了解，對(duì)液壓氣動(dòng)密封技術(shù)的發(fā)展做簡(jiǎn)要的討論，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)液壓氣動(dòng)密封行業(yè)的發(fā)展具有一定的意義。

　　1 液壓氣動(dòng)密封技術(shù)概述

　　當(dāng)前，機(jī)械領(lǐng)域的自動(dòng)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(dòng)控制技術(shù)，生產(chǎn)線的自動(dòng)化水平越來(lái)越高。在生產(chǎn)線的自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中，液壓、氣動(dòng)技術(shù)的兩個(gè)學(xué)科分支飛速發(fā)展，加速了其實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，在這些液壓、氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展中，有一項(xiàng)核心技術(shù)直接決定液壓氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用水平，那就是密封技術(shù)。對(duì)于液壓氣動(dòng)過(guò)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(duì)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(dòng)密封技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，各項(xiàng)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(lái)越苛刻，對(duì)于氣動(dòng)密封技術(shù)也提出了更高的要求。如：汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)越來(lái)越追求小型化、功率大型化、高效化，轉(zhuǎn)動(dòng)的速度越來(lái)越快，發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度越來(lái)越高，新型的燃油、潤(rùn)滑油和各種強(qiáng)腐蝕性的添加劑的應(yīng)用，對(duì)于液壓氣動(dòng)技術(shù)的要求越來(lái)越高，與之相關(guān)的核心技術(shù)――密封技術(shù)的要求顯然會(huì)更進(jìn)一步的增大;我國(guó)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(kāi)采也在如火如荼進(jìn)行，由于待開(kāi)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(lái)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(duì)密封提出了更高的要求。另外，當(dāng)前的液壓傳動(dòng)和控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是控制水平更高、定位精度更好?；诖?，要求液壓氣動(dòng)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(dòng)，無(wú)“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(dòng)介質(zhì)的水性化，對(duì)于密封系統(tǒng)帶來(lái)了越來(lái)越多的問(wèn)題。因此，液壓氣動(dòng)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(guó)內(nèi)外液壓氣動(dòng)密封技術(shù)及存在的問(wèn)題

　　在液壓、氣壓技術(shù)的發(fā)展過(guò)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(guò)程中，國(guó)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(gè)類別：

　　①依靠傳動(dòng)介質(zhì)的壓力對(duì)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(duì)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(dòng)活塞桿運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(diǎn)，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(shí)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(dòng)時(shí)，對(duì)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(shí)現(xiàn)密封。對(duì)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(shí)，對(duì)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(gè)過(guò)程中，會(huì)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(shí)心結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)裝置在運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(wú)法及時(shí)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(dòng)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(duì)于液壓氣動(dòng)密封技術(shù)提出了更高的要求，而傳統(tǒng)的液壓氣動(dòng)密封技術(shù)由于存在著不可調(diào)和的矛盾，勢(shì)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(duì)相關(guān)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展做一些簡(jiǎn)短的論述。

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

　　對(duì)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(wèn)題。這種技術(shù)是依靠介質(zhì)從內(nèi)腔對(duì)密封圈實(shí)體進(jìn)行擠壓而實(shí)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(diǎn)。

　　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(dòng)時(shí)，介質(zhì)的壓力通過(guò)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(duì)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(shí)現(xiàn)密封。采用這樣的密封技術(shù)，如果介質(zhì)的壓力越來(lái)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(duì)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(dòng)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(zhǎng)。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(tái)，這些凸臺(tái)與唇口的作用類似，但是由于凸臺(tái)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(wú)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(shí)，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(duì)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(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定使用，整個(gè)密封效果也能較長(zhǎng)時(shí)間維持。

　　3.2 海洋機(jī)械密封技術(shù)

　　對(duì)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(dòng)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(dòng)環(huán)旋轉(zhuǎn)，靜環(huán)固定不動(dòng)，依靠靜環(huán)和動(dòng)環(huán)之間的接觸斷面的滑動(dòng)摩擦而保持密封。如果這種密封裝置在使用過(guò)程中，端面出現(xiàn)磨損，彈簧將推動(dòng)動(dòng)環(huán)使動(dòng)環(huán)和靜環(huán)之間的端面緊密貼合而無(wú)間隙。在這種密封技術(shù)中，也會(huì)加裝O型圈，加強(qiáng)密封效果。這主要是因?yàn)殪o環(huán)與殼體之間以及動(dòng)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(dòng)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(shí)候會(huì)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(duì)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(gè)閥件、多個(gè)執(zhí)行器通過(guò)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(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)帶來(lái)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(huì)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(duì)于機(jī)械工程領(lǐng)域，由于液壓氣動(dòng)技術(shù)的存在，并結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等，使得現(xiàn)代的自動(dòng)化控制技術(shù)得到空前的發(fā)展。在這一過(guò)程中，液壓氣動(dòng)密封技術(shù)占有舉足輕重的地位，本文對(duì)機(jī)械領(lǐng)域的液壓氣動(dòng)的密封技術(shù)進(jìn)行論述，簡(jiǎn)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(duì)于未來(lái)的液壓氣動(dòng)密封技術(shù)而言，朝著更加高效和實(shí)用的方向發(fā)展是一種趨勢(shì)，也是必然的結(jié)果。

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