车用缸活塞杆带油原因分析及改进

　　随着我国中西部建设步伐的加快，中、大吨位自卸车市场日渐活跃。但经调查发现，有不少车用举升缸，其活塞杆存在一定的带油现象：当油缸活塞杆伸出时，有时可明显看到活塞杆上附着有极薄的一层油液；活塞杆回缩时，发现有油液在缸盖防尘圈处聚集，多次举升后聚集的较多的油液便从缸盖处滴落下来。这种现象的产生，虽然不同于一般的油缸外漏，短期内也不影响其正常使用；但长时间下去，不仅会造成一定的环境污染，也会使液压油消耗加快。下面就此问题进行分析并提出相应措施。

　　1 产生活塞杆带油现象的原因

　　一般情况下，由于缸盖密封不严会造成油缸在使用过程中油液的外漏现象。经调查分析发现，产生活塞杆带油的液压缸，密封件使用及密封间隙均符合要求，产生带油现象另有其因。

　　如图l所示，活塞杆与缸盖(导向套)之间常采用由两道。形圈组成的密封结构。当O形圈左方液压油压力增大时，由于密封圈本身材质的弹性，使其沿油压方向产生微量的弹性滑动及变形，变为不规则的椭圆形(如图2a所示)。密封圈产生的弹性变形使其与缸盖及活塞杆的接触面积均增加，提高了其对油液的密封性能。随着活塞杆进一步外伸，由于其与密封圈之间的摩擦力作用，密封圈会绕其自身断面质心发生弹性变形而扭转(如图2b所示)，同时，附着在活塞杆上的油膜在油压的作用下会随之侵入密封圈发生弹性变形而形成的微小间隙中。由于活塞杆继续向右运动，使进入凹型间隙中的油液在密封圈弹性变形的合力下，其压力迅速上升，在凹型间隙中形成压力极高体积极小的“困油”区。高压油液在活塞杆的持续运动中逐渐被带过第一道O形圈(图2c)。由此看出，密封圈对油液的密封性是相对的，有少量油液会始终附着在活塞杆上，如果这种油液层厚度适中，则起到很好的润滑及密封作用；如—果油液厚度较大，就会形成活塞杆带油现象。

　　图1 油缸与活塞杆密封结构

　　当被活塞杆带过第一道。形圈的油液经过第二道。形圈时，基于同样原因，会有部分油液被。形圈拦住，另有少量油液被带出。随着活塞杆运动次数的增加，在两道。形圈之间会形成一个狭长的密封困油区(图1)，区内的油液压力相对较高，这样就使第二道O形圈的密封条件恶化(近似于第一道。形圈)，其密封作用被削弱，不能有效阻止活塞杆表面附着层的加厚。因此在活塞杆多次伸缩后，从防尘圈浸出的油液积累起来，聚集在活塞杆端部表面，最后形成油滴流下来。在工程系列液压缸中，许多油缸有杆腔要承受很高压力，如采用此种密封形式，活塞杆带油现象就会更加普遍。