液壓油缸密封支承材料的選用分析
 
    液壓油缸是工程機(jī)械的主要執(zhí)行部件，許多動(dòng)作由油缸完成。支承襯套材料對(duì)油缸質(zhì)量影響很大，常用作支承襯套的非金屬材料有尼龍1010和聚甲醛。 

    一、支承襯套的裝配部位和裝配間隙

    1.支承襯套鑲在導(dǎo)向套（材料為球墨鑄鐵）內(nèi)徑凹槽處，對(duì)活塞桿起導(dǎo)向及支承作用，其內(nèi)徑與活塞桿外徑的*設(shè)計(jì)間隙為0.08-0.16mm。小于0.08mm時(shí)，活塞桿運(yùn)動(dòng)阻力大，油缸發(fā)顫，支承襯套磨損加快，嚴(yán)重時(shí)伴有異響，失去支承作用；間隙超過0.16mm時(shí)，則易與活塞桿發(fā)生偏磨，襯套單邊受力，導(dǎo)致油缸泄漏，活塞桿帶油。

    2.支承襯套外徑與油缸缸筒內(nèi)徑接觸，*設(shè)計(jì)間隙為0.1-0.19mm。小于0.1mm時(shí)，活塞桿運(yùn)動(dòng)阻力增大，不能保持勻速運(yùn)動(dòng)，油溫高時(shí)更為明顯。襯套起不到支承作用，活塞桿上的擋板或活塞外緣易劃傷缸筒內(nèi)壁，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致缸筒報(bào)廢。 

    可見，裝配間隙對(duì)油缸質(zhì)量至關(guān)重要。裝配間隙應(yīng)以支承襯套來調(diào)整，支承襯套中調(diào)整裝配間隙的尺寸主要是B，公差要求為 mm。 

    二、兩種材料的性能特點(diǎn) 

    尼龍1010的強(qiáng)度、剛性、耐熱性都較好，成型工藝性亦較好；吸水性和收縮率較大，尺寸穩(wěn)定性差，受溫度影響較大，工作溫度范圍為-30-80℃。 

    聚甲醛是高熔點(diǎn)、高密度、結(jié)晶性線形聚合物，具有良好的綜合性能，抗拉強(qiáng)度、沖擊韌性、剛度、疲勞強(qiáng)度、抗蠕變性能和尺寸穩(wěn)定性都很好，吸水性小，有很好的耐化學(xué)藥品能力和耐溶劑性，特別是有機(jī)溶劑和油脂。即使在高溫下，聚甲醛在一般有機(jī)溶劑中的重量變化量?jī)H為0.3%-3%，尺寸變化僅為0.1%-1%。工作溫度一般為-40－140℃。缺點(diǎn)是加熱易分解，成型比尼龍困難。 

    三、兩種材料的應(yīng)用范圍及加工方法 

    1．尼龍1010具有較高的硬度、剛度，加工工藝性較好，但受溫度影響較大。適用于工程機(jī)械、機(jī)床設(shè)備等受溫度影響較小的場(chǎng)合。 

    2.聚甲醛具有優(yōu)異的機(jī)械性能，加之可采用熱塑性塑料通用的成型方法成型，使之在汽車工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、電子工業(yè)、建筑材料等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。聚甲醛還可代替銅、鋅、鋁等有色金屬制作結(jié)構(gòu)零件。特別適于制作耐摩擦及承受高負(fù)荷的零件。
 
    3．兩種材料均有較好的實(shí)用性和易加工性。用原始材料澆鑄成棒材或管材，用普通車床即可加工成型，成型后還可進(jìn)行刮研等加工。因此，不僅適用于整機(jī)制造，也可用于設(shè)備維修。 

    四、襯套材料的選用依據(jù) 

    根據(jù)對(duì)上述兩種材料的特性分析可知，油缸的工作溫度是確定選用何種材料作支承襯套的主要依據(jù)。一般工作溫度下使用尼龍1010即可；經(jīng)常在高溫下工作的油缸則應(yīng)選用聚甲醛作支承襯套。我廠曾經(jīng)制造過一批以尼龍1010作支承襯套的油缸，加工尺寸全部符合設(shè)計(jì)要求，裝配時(shí)的間隙調(diào)整也在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。油缸裝配完畢后嚴(yán)格按要求做了壓力試驗(yàn)。但由于是在夏季生產(chǎn)，環(huán)境溫度較高，部分油缸出現(xiàn)活塞桿發(fā)顫、伴有異響等情況。 

    拆檢發(fā)現(xiàn)，尼龍支承襯套尺寸嚴(yán)重超差，直徑方向超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)0.10mm。為了驗(yàn)證這一結(jié)論的正確性，我們作了一個(gè)試驗(yàn)。取幾只尺寸符合要求的尼龍1010支承襯套，放入一燒杯中，加足量水煮沸8-10h，取出測(cè)量，膨脹量均超過5%。后改用聚甲醛作支承襯套，油缸爬行、發(fā)顫及異響等現(xiàn)象均消除。