活塞的导向环(支承环)

出处:按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册下册》第1406页(2037字)

安装在活塞外圆的导向环(支承环),具有精确地导向作用,并可吸收活塞运动时随时产生的侧向力。

(1)导向环(支承环)主要优点

·带导向环(支承环)的活塞,在缸筒内运动是非金属接触。因此,摩擦系数小,起动时无爬行。

·活塞安装了导向环(支承环)后,能改善活塞与缸筒的同轴度,使间隙均匀,故减少了泄漏。

·导向环(支承环)采用耐磨材料,使用寿命长,磨损后易于更换。

·能刮掉杂质,防止杂质嵌入密封圈。

·导向环(支承环)用填充聚四氟乙烯或纤维复合材料制成,具有良好的承载能力。

(2)活塞的导向环(支承环)型式

活塞的导向环(支承环)有嵌入型、浮动型和组合型等三种型式。

嵌入型导向环(支承环) 在活塞外圆加工燕尾型沟槽,用青铜QAL9-4或紫铜制的铜带,表面加工成略带拱形,用木槌铆入沟槽内,最后加工导向环(支承环)外圆。(如图23.3-18)

图23.3-18 嵌入型导向环(支承环)

1-活塞;2-导向环(支承环)

浮动型导向环(支承环) 用高强度塑料如聚四氟乙烯等制的导向环(支承环)带状坯料,装在活塞外圆的矩形截面沟槽内,侧向保持有间隙,导向环(支承环)可在沟槽内移动(如图23.3-19)。

图23.3-19 浮动型导向环(支承环)

1-活塞;2-导向环(支承环)

组合型导向环 由密封圈、挡圈和导向环组成的组合型活塞的密封圈,安装在同一沟槽内,具有密封、导向双重作用(如图23.3-20)。

图23.3-20 组合型导向环

1-导向环;2-挡圈;3-密封件;4-活塞

目前采用较多的是浮动型和组合型导向环。因活塞沟槽加工简单,而导向环可由专业厂供应,易于更换。

(3)浮动型导向环(支承环)尺寸计算

活塞用导向环(支承环)的数量及尺寸取决于活塞承受的径向力大小及导向环(支承环)材料所允许的表面承压能力。

活塞用导向环(支承环)的宽度可用下式初步计算:

式中 Fd——活塞承受的最大径向力(N);

K——安全系数-般取1<K≤2;

D——活塞外圆直径(m);

pr——材料所允许的表面支承压力(MPa)

填充聚四氟乙烯:

在60℃时,pr=15MPa,最高工作温度不超过150℃;

纤维复合材料:

在60℃时,pr=90MPa,最高工作温度不超过100℃。

上述材料必须考虑随着温度升高而表面支承压力下降。

活塞用导向环(支承环)的下料长度L(图23.3-21):

图23.3-21 导向环(支承环)的下料长度

L=A(D-T) (m) (23.3-33)

式中 A——下料系数

填充聚四氟乙烯:A=3.100

纤维复合材料:A=3.092

D——活塞外圆直径(m);

T——导向环(支承环)厚度(m)。

活塞用浮动型导向环(支承环)是采用专业厂提供的带状半成品制成,厚度和宽度以及安装的沟槽结构要素参阅产品样本。

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