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液壓減震裝置密封圈和氣體的彈性探究

  氧化穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性氧化穩(wěn)定性指油液抵抗與空氣中氧或其它含氧物質發(fā)生化學反應能力。油液氧化可能導致油液形成固體沉淀物、膠狀物和酸性物質,使元件銹蝕、堵塞和加劇磨損。熱穩(wěn)定性指油液在高溫時抵抗化學反應和分解能力。當溫度達到某一溫度時,油液將會產生一些裂化或聚合作用,產生一些揮發(fā)性物質、樹脂狀物質、焦油甚至焦炭。因此,油液不宜在高于極限溫度條件下工作。 抗乳化和水解穩(wěn)定性防止油液與水混合形成乳化液


  氧化穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性氧化穩(wěn)定性指油液抵抗與空氣中氧或其它含氧物質發(fā)生化學反應能力。油液氧化可能導致油液形成固體沉淀物、膠狀物和酸性物質,使 元件銹蝕、堵塞和加劇磨損。熱穩(wěn)定性指油液在高溫時抵抗化學反應和分解能力。當溫度達到某一溫度時,油液將會產生一些裂化或聚合作用,產生一些揮發(fā)性物 質、樹脂狀物質、焦油甚至焦炭。因此,油液不宜在高于極限溫度條件下工作。


  抗乳化和水解穩(wěn)定性防止油液與水混合形成乳化液的能力稱為抗 乳化性。油液抵抗與水起化學反應的能力稱為水解穩(wěn)定性。水解變質的油液將會降低油液粘度、增加腐蝕性。油液中存自由狀態(tài)的水往往會形成乳化液,從而對減振 器特性產生影響。因此,在油液中加入適量的抗乳化劑,可提高油液抗乳化特性。防銹蝕性油液防止與其接觸的金屬材料生銹、受侵蝕的能力稱為防銹蝕性。減振器元件生銹會嚴重影響減振器特性和壽命。為了提高油液防腐蝕性,油液中添加防銹蝕劑,使油液在金屬表面形成牢固的吸附膜或與金屬表面化合形成鈍化膜,防止金 屬銹蝕。


  液壓氣穴通常油液中溶解一定量空氣。減振器活塞桿和油封之間相對運動的間隙,油液不滿和補償不充分,都會使局部油液壓力降低。當局部油液壓力降低到飽和蒸汽壓下時,油液將會產生大量氣穴。當氣泡隨著油液流動到壓力較高部位時,將會被絕熱壓縮,迅速崩潰,局部產生高溫和高壓,從而產生局部壓力沖擊和氣蝕。


  油液流動分析油液在流動過程中有2種運動狀態(tài),分別為層流和紊流。因此,對于減振器有一個臨界速度,當大于臨界速度時,油液為紊流,而當小于臨界速度 時,油液為層流。下面以油液在活塞孔中的油液運動為例進行分析。設活塞孔為光滑孔,面積為Ah,其臨界雷諾數(shù)Rec=2300,則活塞孔的臨界速度vc為 vc=νRecdh(9)因此,減振器運動臨界速度為uc=vcAhSh(10)式中:Sh為活塞缸筒與活塞桿之間環(huán)形面積。


  為了保證 油液密封效果,在密封圈上設置了前后唇,保證密封圈與活塞桿密封接觸。當活塞桿對密封圈作相對運動時,在摩擦力作用下密封圈的前、后唇變形,前唇變形會將 空氣包裹起來,當包裹的空氣增多壓力增大,進入前、后唇之間的空氣將形成一個氣腔。當進入前、后唇之間氣腔的空氣增多,壓力增大到一定程度,空氣會突破后 唇進入減振器缸筒。由以上分析可知,為了保證油封的油液密封效果,同時避免空氣進入減振器缸筒與油液混合,油封結構設計必須合理,使油封前唇不吞入空氣, 而油封后唇不進入空氣。具體可采取以下措施:增大油封后唇的厚度,增加后唇的彈性和強度,使得在活塞桿運動過程中油封后唇變形量小。


  結論通過分析可知,減振器反彈現(xiàn)象與減振器節(jié)流閥結構和減振器油液的理化特性有關,而且還與油液的運動,活塞桿的摩擦以及減振器油封圈結構有關。為有效解決 減振器氣體反彈現(xiàn)象,應采取如下措施。節(jié)流閥的結構設計要合理,盡量采用多處節(jié)流,避免出現(xiàn)局部節(jié)流壓力過大,使油液出現(xiàn)氣穴。注意減振器安裝方式,采用 摩擦因數(shù)小的導向器,減小減振器摩擦力,避免出現(xiàn)局部摩擦過熱現(xiàn)象,使油液出現(xiàn)熱分解。改善密封圈結構設計,提高活塞桿的加工精度,避免油封前唇在活塞桿 運動過程中形成能吞入空氣的前唇,增大油封厚度和彈簧卡環(huán)彈性,避免前、后唇氣室的空氣進入。

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