气动密封

关键词： 动作速度 传动 气动 密封

气动密封（精选三篇）

气动密封 篇1

气动传动相对于液压传动来说传递动力小、运动不平稳,但动作速度快、装置简单、便于维护,在自动流水线的生产过程中得到了广泛的应用。近年来气压传动又在微型化、集成化、可靠性及使用寿命等方面有了较大的发展,因此对气动密封件的性能要求也就越来越高[1]。

2密封原理及要求

BOLT型气爆声源结构如图1所示,其中密封件安装在上气室右端面上,将启爆气室与外界分隔开,保证活塞左右运动时启爆气室中的高压气体不会出现泄漏。

其密封原理为:对上气室和下气室充气至一定值时,活塞受到气体向右的压力,封住下气室的出口;当电磁阀打开,上气室中的部分气体进入启爆气室,打破活塞的平衡,使活塞迅速向左运动;启爆气室中的高压气体在活塞的运动过程中对密封件会产生挤压作用,由于密封件装于沟槽内,容积被限制,因此仅有密封件上的短唇边可移动,并将活塞杆与端面孔间产生的缝隙填满,从而达到了密封效能。

其密封要求工作时启爆气室气压可达15 MPa,无泄漏、运动灵活、无“爬行”现象,且具有较低的摩擦系数。原来选用的是标准Y型或U型夹布橡胶密封,使用一段时间后磨损比较严重,当气压高于6 MPa时出现泄漏。

3方案设计

对比目前国内气动密封件的类型及使用特性,可同时承受高压、高速往复运动,且与滑移表面的摩擦因数低,又具备耐磨特性的动密封件不多。本文借鉴成熟技术开发出了一种新型的适应气动密封的动密封件。

为达到特定的使用功能和效果,将密封件设计成如图2所示的结构形式。

1-弹性骨架;2-橡胶密封件

3.1 结构说明

密封件采用Y型圈端面形状,孔用Y型圈外唇边较短,用于活塞与缸体之间的密封;轴用Y型圈内唇边较短,用于密封活塞杆。密封件与运动件相接触处的唇口采用O型圈的密封形式,其目的是减小密封部位的接触尺寸,降低摩擦面积以减小其摩擦阻力,使密封件具有良好的自密封性能。在内部设有弹性骨架,提高了密封件的整体刚性及弹性,并提供了合适的预压力[2]。工作时当被封气体受压,它会流入密封体腔内,增加密封体对缸体的压紧力。被封气体压力越大,密封体压紧力也越大,保持了密封件与气缸壁上的压紧力大于气缸内气压, 并可在工作过程中密封材料磨损时起到补偿作用,提高了密封件的使用性能。为拓宽该密封件的使用范围,确保其在高温、高压、高速下不损坏,可将该密封件与由聚氨酯制成的呈凸起状的环状结构组合使用,以达到密封效能,图3所示为其装配结构形式。

3.2 密封材料的选取

一般用于气动密封的材料应具有一定的致密性、适当的机械强度和硬度以及好的耐磨性,同时还应具有一定的可压缩性和回弹性等。在具备这些性能的同时还应考虑使用环境等因素的影响。因此在通常情况下,依据实际工况对橡胶的配方和成分进行优化,如耐油密封件选取丁腈橡胶,根据丁腈含量的不同分为高、中、低3种,含丁腈量越高,耐油性能越好。耐天候和耐臭氧通常用氯丁橡胶,耐热一般采用丙烯酸酯橡胶或氟橡胶,耐高压和耐磨损用聚氨酯橡胶,耐低温且耐油采用公聚氯醇橡胶[3]。

4结束语

综上所述,造成泄漏的原因有很多,在了解产生泄漏的原因后对密封件进行适当的改进即可达到预期的效能。特别是在某些具有特定要求的设备上,可将多种密封件的特点组合成一体,制成单件密封圈使用,这是密封设计人员须考虑的问题。

1-环状结构;2-密封件

参考文献

[1]付平,常德功.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社,2009.

[2]顾永泉.机械密封实用技术[M].北京:机械工业出版社,2002.

中国液压气动与密封工业现状与展望 篇2

2003-8-8 16:16:59中国液压气动密封件工业协会 点击次数：1134次中国液压气动密封件工业协会理事长 张志英

各类机械装备都是由动力、传动与控制系统及其基础件所组成。它包括流体传动、机械传动、电气传动等多种传动方式。它们直接关系着主机的性能、水平、质量及可靠性。液压（含液力）、气动、密封等元件，是动力、传动与控制系统的关键基础件。与主机相比，基础件发展相对滞后。改革开放以来，随着主机的技术进步，基础件滞后问题引起国家的重视，并在规划、投资、引进技术及科研开发等方面给予了重点支持，取得很大进展，并列为机械工业振兴发展的重点行业之一。

据统计，全国液压、气动、密封行业企业约1300余个。其中由本协会统计的80余家主要企业产值和产量占全行业的65%以上。2000年全国液压行业总产值36.78亿元，产量约600万件；液力行业总产值4亿多元，产量9万多台；气动行业总产值6.2亿元，产量500万件；密封件行业总产值约14亿元，产量约11亿件。现已形成一个门类比较齐全、有相当竞争实力、初具生产规模的工业体系。1991年~2000年行业发展及产品构成情况如图所示。

液压气动密封行业先后引进了60余项国外先进技术，其中液压40余项，气动7项，均已成为行业的主导产品。目前我国液压产品有品种1200余

种，11000多个规格；气动产品品种1400余个，10000多个规格；液力机械品种100个，500多个规格；橡塑密封产品品种 400个，5000多个规格，不少产品达到九十年代水平，基本能适应各类一般主机的需要，为重大成套装备的品种配套率达60%以上, 并开始有部分出口。

近年来，在国家的重点支持下，加大了技术改造力度。1991年至2000年，总投入约25亿多元，其中液压18亿多元。一批主要企业技术水平明显提高，工艺装备得到改善，为形成规模生产打下良好基础。近几年，不同所有制的中小企业迅猛崛起，三资企业迅速发展，目前行业中已有合资或外商独资企业50多家，引进外资5亿多美元。

本行业在质量攻关和加强质量管理方面取得重要成果。如开展电磁阀、溢流阀“两阀攻关”和“质量上台阶工程”，取得明显效果，攻关后的电磁阀寿命由200万次提高到1000万次以上。1996年北京、上海、天津、辽宁、榆次等18个液压件厂联合发表了 “质量保证承诺”，赢得用户的信誉。许多企业加强内部管理，积极贯彻ISO9000质量保证体系，目前已有136个企业通过了认证。

展望21世纪，随着国家工业化和自动化的发展，各项基础工业的加强，西部大开发，人民生活质量的提高，以及WTO进入后，国际、国内市场进一步融合，液压、气动、密封工业有广阔的发展前景。据对2001~2005年预测，本行业国内市场容量年增幅将超过10%。但目前本行业产品与主机发展需要及世界先进水平相比，在产品性能、质量、可靠性、成套服务等方面还有一定差距，价格优势也日益减弱。为此，全行业应认清形势，增强危机意识，加强使命感，提高市场竞争力，使自己在今后激烈的市场

竞争中立于不败之地。“十五”发展的主要任务是：调整行业结构，推进优良资产重组，提高生产集中度；调整企业结构，发展零部件专业化和工艺专业化生产；调整产品结构，增强品牌意识，加大技术创新力度，提高市场竞争能力；调整市场结构，巩固原有市场，开拓应用领域，积极扩大出口。

2001年是新世纪的开端，是“十五”计划实施的第一年，面对新的机遇与挑战，我们对液压气动密封行业的发展形势充满信心。

首先，从宏观经济分析，2000年机械工业各主机行业均有较大幅度的增长，2001年国家继续实行积极的财政政策，努力扩大内需，加大基础建设，技术改造将保持相当规模，机械装备的生产继续增长。我们为主机自动化提供配套的行业在主机的带动下，前景看好。从企业的微观形势看，重点企业目前的订货额，比上年增加约20%，市场需求稳步上升。但是，由于美国经济增长下滑，将给世界各国经济带来不利影响，我们也要予以充分估计。

第二，随着加入WTO的临近，国内外市场进一步融合，对行业的影响将日益显现。从进口情况看，据不完全统计，1999年本行业产品进口1.8亿美元，约相当于国内同行业生产总值的30%。在关税由现在的12%~16%进一步降低到10%以下，并且外商在国内销售更简便后，进口可能会以更快的速度增长。从出口情况看，目前本行业出口额约8000万美元，今后对于一些技术成熟、质量稳定、价格有优势的产品出口前景看好。同时，我们注意到，今年上半年机电产品出口形势受世界经济萎缩的影响，增幅逐月回落，要进入国际市场需要做出更大努力。

第三，企业改革步伐将进一步加快。2000年北京、上海、辽宁、榆次四大集团公司享受国家政策，实现了“债转股”，总金额8.6亿元，使这些企业的负债率平均由80%降至50%，为企业轻装前进创造了条件。贵州力源液压和天津特精公司分别于1996年和2001年上市成功，促进了现代企业制度的建立。目前许多中、小企业正进行各种形式的机制转换，调动了经营责任者和广大职工的积极性，生产经营充满活力。一批民营企业、合资或独资企业蓬勃发展，有的已形成高起点、面向全球的重要生产基地。第四，顺应市场经济的发展和政府职能的转变，行业协会为行业企业服务的职能进一步发挥，对行业的发展将起到一定的促进作用。液压气动密封行业近期应重点做好以下工作：

1、针对行业共性问题开展调研，提出政策性建议，向有关部门反映。继续做好宏观市场调研，跟踪国内外主机发展趋势，协助政府编制好行业发展规划和指导性文件。开展共性科技攻关和优秀新产品推荐，促进产品结构调整。参与标准的制、修订及贯彻，加强质量监督。促进行业结构调整和企业的联合，推进企业改革、改组、改造，提高综合竞争能力。

2、加强统计和经济信息工作。提高统计工作的完整性、准确性、时效性，及时了解并向政府有关部门和企业反映和通报行业经济运行动态。扩大统计覆盖率，统计范围应逐渐扩大到民营企业、外资企业。完善“中国液压气动密封工业网”（网址：http：// ），内容包括：协会介绍、动态要闻、行业概况、厂商驿站、国际展览、业务商机、统计信息、在线杂志、人才与教育、推荐网站等栏目，并承接企业网页、网站的制作，扩大本行业企业在国内外的宣传与影响，推进行业向信息化、网络

化发展，并为以后开展电子商务打下基础。

3、加强与世界各国同行业协会、用户、装备及材料、配套等厂商和销售商组织的联系，组织与国外的技术与贸易交流，办好国际同行业来华展览会，组织赴国外著名展览会参展、参观、考察，加强贸易往来，促进对外开放。

气动密封 篇3

脉动真空灭菌器是目前技术先进、效果可靠、效率高的灭菌设备，也是国内外大、中型医院必不可少的灭菌设备，承担着医院80%以上耐热、耐湿医疗器材包的灭菌工作量，也是保障医疗安全、控制传染性疾病蔓延的重要环节[1]。近年来，新型脉动真空灭菌器普遍采用压缩空气驱动控制技术，即用3.5 kgf/cm2(1 kgf/cm2=9.807×104Pa)以上压缩空气的气动密封技术，驱动灭菌器操作门密封胶条和压力蒸汽管路控制阀件，使灭菌器运行更稳定，操作更方便。但该气动密封技术也容易出现一些故障，其中操作门发生气动密封故障较突出，且部分故障不易及时判断，影响灭菌器的正常运转和灭菌效果。为此，我们从2002年开始，专门针对脉动真空灭菌器操作门气动密封故障进行了观察、分析和改进，有效降低了该类故障的发生率，现报告如下。

2 资料与方法

2.1 一般资料

我院从2002年1月至2009年12月，正常投入使用的脉动真空灭菌器共6台，命名为1～6号灭菌器，其中1号和6号灭菌器为国产设备，从2002年1月开始使用;2～5号灭菌器为进口设备，从2004年1月开始使用。经查看维修处理记录，共统计出灭菌器发生了363例操作门气动密封故障。

2.2 方法

(1)以每年和每台灭菌器为统计项目，将发生的363例操作门气动密封故障进行归类统计，并分析该类故障发生的趋势。

(2)根据维修处理记录上操作门气动密封故障类型的描述，先整理统计出各故障类型下的操作门气动密封故障的例数，再以每年和每类操作门气动密封故障为统计项目进行数据整理，并分析各类故障产生的原因及改进措施。

(3)根据灭菌器的产地和气动密封故障例数，统计并分析国产灭菌器和进口灭菌器发生操作门气动密封故障的差异性。

(4)操作门气动密封故障判别方法：主要有蒸汽外泄、压缩空气负压内泄和压缩空气正压内泄等故障。其中蒸汽外泄故障的特征为：灭菌阶段压力蒸汽向外泄漏，伴随B-D试验阳性;压缩空气负压内泄的特征为：灭菌器内室处于负压阶段且管路阀门全部关闭时(保压测试)内室压力上升，伴随B-D试验为阳性;压缩空气正压内泄的特征为：抽真空和保压测试无异常，但灭菌阶段灭菌器内室压力稳定在额定值后，温度不对应也达不到额定值，如关闭压缩空气开关，则有灭菌器近端压缩空气管路的压力下降至灭菌器内室压力后不再下降。

3 结果

3.1 气动密封门故障分布

在发生的363例操作门气动密封故障中，由于逐渐加强维护保养措施，故障分布呈逐年递减趋势，且同比6台灭菌器间的故障发生率未有明显差别(P>0.5)，见表1。

3.2 气动密封门故障类型分布

在发生的363例操作门气动密封故障中，蒸汽外泄故障共62例，占17.1%;压缩空气负压内泄故障共223例，占61.4%;压缩空气正压内泄故障共78例，占21.5%;蒸汽外泄故障和压缩空气负压内泄故障呈逐年下降趋势，而压缩空气正压内泄故障变化不明显，见表2。

4 讨论

4.1 操作门气动密封故障发生的原因

脉动真空压力蒸汽灭菌器经过了数十年的发展，技术越来成熟，发生故障的概率也越来越低[2]，但从上述统计数据表明，操作门气动密封故障的发生率还较高，是该类灭菌器的主要故障之一，部分操作门气动密封故障甚至不能有效避免。针对操作门气动密封故障高发的情况，我们进行了反复的试验和分析，发现该类故障并非设备硬件故障所致，而是因为操作门频繁开启、关闭和状态改变，操作门气动密封槽内的密封胶条也频繁被吹出和吸入，且密封胶条属消耗材料，又长期工作在高温、高压的环境中，容易老化变形，导致密封性能下降，以致发生漏气。当密封胶条破损明显并有裂缝时，灭菌器运行中就可能发生压力蒸汽从内室经密封胶条的裂缝向外泄露;当密封胶条使用过长或轻微损坏时，密封胶条容易老化或产生局部小裂口，不能承受灭菌器运行过程中用于吹出密封胶条的压缩空气，压缩空气就会从老化或小裂口处向灭菌器内室泄漏;当密封胶条使用维护不当，如长时间不进行清洁或错位维护，密封胶条就可能在灭菌阶段的高温条件下发生局部软化，压缩空气就容易从密封胶条软化处向灭菌器内室泄漏[3]。由此可见，密封胶条的质量是引起操作门气动密封故障的关键因素。

4.2 有效避免发生操作门气动密封故障的措施

在门密封胶条频繁引起故障的情况下，采用合适的措施，保证门密封胶条在灭菌器运行中始终处于正常的状态，才能最大可能避免操作门气动密封故障的发生[4]。因此，我们的建议是：(1)对门密封胶条的使用寿命严格把关，在基于厂商推荐使用寿命的情况下再根据灭菌器的运行频次适当缩减;(2)加强门密封胶条的使用维护管理，每月至少1次拆卸门密封胶条用温水擦洗干净，然后错位安放在灭菌器门密封槽内;(3)杜绝用尖锐物拆取门密封胶条，以免损坏门密封胶条;(4)在使用例行的B-D试验门密封胶条是否漏气的方法外，应适当增加灭菌器内室负压和正压的保压测试，最大限度检测门密封胶条的性能。

参考文献

[1]程江波,宋祖飞,陈卫彬.医用压力蒸汽灭菌设备的主要性能指标控制技术[J].医疗设备信息,2007,22(5):46-48.

[2]戚仕涛,汤黎明,王羽.压力蒸汽灭菌设备质量控制技术和实例[J].医学研究生学报,2008,21(2):446-448.

[3]赵玛丽,种银保,曹秋莲.压力蒸汽灭菌器的物品灭菌质量控制[J].医疗卫生装备,2007,28(12):56-57.