２０１０年第５期 一液压与气动 ３７ 种简便、可靠钢球密封环带压制的装置设计 黄立新。邓小山 Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｂａｌｌ ｓｅａｌ ｒｉｎｇ ｐｒｅｓｓｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｓｉｍｐｌｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ ＨＵＡＮＧ Ｌｉ—ｘｉｎ．ＤＥＮＧ Ｘｉａｏ－ｓｈａｎ （中航飞机起落架有限责任公司，湖南长沙４１０２００） 摘要：该文通过对工程实际的总结，在不改变钢球密封环带制作机理的基础上，介绍了一种科学可行 的钢球密封环带制作的装置及工艺方法，实践证明，用此装置制作钢球密封环带，工艺方法十分简便、规范， 质量可靠。 关键词：安全液压活门；钢球密封；密封环带 中图分类号：ＴＢ４２文献标识码：Ｂ文章编号：１０００４８５８（２０１０）０５－（）０３７＿（）２ １前言 越好；同时钢球活门开闭时的响应速度也就越快，越能 保证钢球活门的密封、开闭特性的设计要求。但是实 际使用中，钢球活门在频繁开闭的过程中，钢球会与壳 体通油孔口处的密封环带发生撞击。若密封环带较 窄，则在频繁撞击作用下而逐渐变宽并达到一个稳定 的宽度，这就会使得活门中压紧钢球的弹簧的预压力 减小，从而导致预调的活门开闭压力发生变化。 钢球密封是液压阀中特别是航空、航天用的液压 安全活门类常用的一种密封结构，该结构密封的机理 是：钢球在外力的作用下，挤压活门壳体通油孔的孔口 尖边，使孔口尖边产生塑性变形，并形成一条宽度均 匀，结构完整的密封环带，如图１所示。 …｛ＬＦ： 制工具 带 不同材质制造的阀体以及不同的实际工作压力工 况中所形成的稳定钢球密封环带宽度是不一样的，如 果在生产过程中，使用一种即科学又统一简便的工艺 方法或装置，使得钢球密封活门的密封环带宽度和形 状直接达到设计要求的稳定宽度，那么同一种产品阀 的密封性能和开闭特性一致性好，并对整个液压系统 图１钢球密封活门原理结构简图 性能的稳定产生积极作用。 ３工装的设计及验证 但是在以往的生产过程中，操作人员通过较为简 单的工装，在压力机上进行压制，甚至个别所谓有经验 的操作人员用榔头敲击工装，密封环带的压制完全凭 操作人员的直观感觉，没有一套十分科学而又简便、规 范的工艺方法。这样由于人的不同，用力或大或小，因 此每个零件压制出的密封环带是不可能保证宽窄、均 众所周之，在阀体密封孔口处制成完整、均匀、稳 定的钢球密封环带，最关键的因素是施加在钢球上的 力必须准确、稳定，方向恒定。为此我公司对多种钢球 密封液压阀进行了详细分析和长期的测试，在此基础 上摸索出一套压制钢球密封带的工艺方法，并设计出 匀、完整的一致性，甚至还因操作不当或重复压制而造 成两条密封环带，俗称“双眼皮”现象。这种结果轻则影 响活门的密封性能和开闭特性，严重则造成零件报废。 ２分析 了一种简便、可靠钢球密封环带压制的装置（如图２）。 施加在钢球上的力，其计算过程很繁琐，本文不做介 绍，仅对我公司生产的某项钢球密封安全液压活门密 收稿日期：２００９—１１－３ 作者简介：黄立新（１９６９一），男，陕西武功人，工程师，主要从 事航空液压产品的设计和研制工作。 从流体力学理论可知，钢球密封属于线密封。对 于线密封，在保证密封环带均匀、完整的情况下，密封 环带越窄，密封面间的接触应力就越大，密封效果也就 ３８ 液压与气动 ２０１０年第５期 平头机主机液压进给系统的设计 宋正和 ，徐聪５Ｋ Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｆｅｅｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｉｐｅ ｂｅｖｅｌｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ＳＯＮＧ Ｚｈｅｎｇ—ｈｅ ，ＸＵ Ｃｏｎｇ．ｙｕ （１．泰州职业技术学院机电技术学院，江苏泰州２２５３００；２．南京轻工机械厂设计院，江苏南京２１００１６） 摘要：介绍了平头机液压进给系统的设计，通过正确的回路设计和液压元件的选择，有效解决了“前 冲”和“爬行”等问题，获得良好的低速稳定性，保证了钢管平头机的加工质量和生产率。 关键词：平头机；液压进给系统；爬行；前冲 中图分类号：ＴＨ１３７ 文献标识码：Ｂ文章编号：１０００４８５８（２０１０）０５－００３８－０３ ． １ 引言 平头机是利用刀具对钢管端面进行加工的专用机 收稿Ｆｔ期：２００９—１１ ０２ 床，均配置在钢管生产作业线的精整段，要求具有相当 作者简介：宋正和（１９６７一），男，江苏泰州人，副教授，高级工 高的加工精度及合理的结构，才能满足整条生产线的 程师，主要从事机械设计、液压传动等方面的教学和科研工作。 封环带压制装置的结构设计做详细说明。 孔口处压制出一条完整、均匀、符合设计要求的稳定宽 从图２可知，压制装置由压头、弹簧、活塞、钢球、 度密封环带。当压力机卸载后，弹簧恢复原状并将压 支座组成，压头的一内孔与阀体外圆按Ｈ９／Ｐ８配合，以 头顶起，钢球不再受力，压制密封环带结束。 防止压头受载后偏摆；活塞的外圆与阀体内孔按Ｈ８／ 选用１０件某钢球密封液压阀，按上述装置和工艺 ｆ７配合，以防止活塞受载后偏摆、串动，从而保证活塞 方法压制密封环带，随后对阀分别进行了３０００、８０００、 下端的锥孔始终垂直地压在钢球上，钢球不会串位。 １５０００次开闭试验后，再对阀的密封性、开闭特性做了 在压头与活塞之间装有弹簧，压头与活塞设有平底内 测试，测试结果表明，１０件阀的密封性、开闭特性完全 孔，用以安装和固定弹簧。根据阀的开闭特性要求、阀 符合设计要求，并且完全一致。 体材料等，设计计算出压制出稳定密封环带所需的力 该装置和工艺方法在使用时必须注意以下事项： 值，并以此设计计算出弹簧的压缩量，也就是压头的行 （１）弹簧应定期检测，以保证弹簧力值稳定，一旦 程Ｌ。具体工作原理是：压力机将压头压下，压头向下 发现弹簧的力值变化，必须去旧换新； 运动并挤压弹簧变形，弹簧变形所产生的力通过活塞 （２）活塞所选用的材料和热处理要合适，以保证 传递给钢球，钢球挤压阀体的密封孔口处。当压头与 活塞有足够的强度和表面硬度，避免在使用过程中产 阀体接触后，压头不能继续挤压弹簧变形，弹簧变形到 生塑性变形。 稳定状态，压力机也将保持一定时间。钢球持续在规 ４结束语 定要求力值且方向恒定的作用力下，一次将阀体密封 本文介绍了一种简便、可靠钢球密封环带压制的 装置，此装置和工艺方法具有：装置的零件结构简单， 易于制造；２１２艺过程简单、规范，易于操作，避免了人为 因素；压制的密封环带质量可靠，同种阀体的密封环带 质量一致等优点，并具有通用性，值得推广。 参考文献： ［１］ 雷天觉．新编液压工程手册［Ｍ］．北京：北京理工大学出 版社，１９９８． － 图２一种简便、可靠钢球密封环带压制的装置结构简图 ［２］ 王春行．液压控制系统［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００４，
