形成有效壓力差:?只有有效隔離,才能在兩個腔室之間產生穩定的壓力差。這個壓力差作用在活塞的有效截面積上,從而產生推動活塞運動的力(氣缸出力)。密封失效會導致漏氣、出力不足、速度不穩甚至爬行。
承受高壓與運動磨損:?活塞密封需要在較高的工作壓力(幾Bar到數百Bar不等)下保持密封性,同時承受活塞往復運動的劇烈摩擦磨損。
安裝在活塞外圓周上的環形溝槽內。
位置:?最靠近缸體外側(圖片右端)。
特征:?通常帶有銳利的刮擦唇邊(圖片中可見其與活塞桿的緊密刮擦接觸)。
作用:
核心功能是防污:?當活塞桿縮回缸筒時,刮擦唇像“雨刮器”一樣將附著在活塞桿表面上的灰塵、泥土、碎屑、水分等外部污染物徹底刮除,防止其進入缸筒內部。
保護內部密封:?是保護內部活塞桿密封圈和導向環免受污染、腐蝕和磨損的第一道防線。
材質:?常采用耐磨且具有一定彈性的材料,如聚氨酯(PU)?或硬質橡膠。圖中深藍色即可能是聚氨酯材料。
位置:?位于防塵圈和導向環/端蓋內側之間(圖片中靠左)。
特征:?截面常呈?U形、Y形或類似杯形,利用系統壓力使密封唇張緊活塞桿(圖中可見其壓力作用下的形態)。
作用:
核心功能是密封壓力介質:防止缸筒內的壓縮空氣(氣動缸)或液壓油(液壓缸)沿著活塞桿外表面泄漏到外部環境中。這是保證系統壓力和效率的關鍵密封。
低壓狀態:?依靠自身彈力(預緊力)保持密封。
高壓狀態:?系統壓力作用于密封唇內側,將其更緊密地推向活塞桿,實現壓力自緊密封。
輔助防污:?在活塞桿伸出時,在一定程度上阻擋外部污染物進一步向內滲透(但主要防污任務由防塵圈承擔)。
材質:?最常用高性能聚氨酯(PU)(具有良好的耐磨性、彈性和耐壓性,圖中為黑色),也可用丁腈橡膠(NBR)、氟橡膠(FKM)等。常見組合密封形式(如斯特封)也用于此位置。
密封圈位置 |
主要名稱 |
核心功能 |
工作方式 |
失效后果 |
---|---|---|---|---|
外側 |
防塵圈 |
阻擋外部污染物進入缸內 |
機械刮擦清除桿上污物 |
內部件磨損加劇,主密封提前失效 |
內側 |
活塞桿主密封 |
阻止缸內壓力介質向外泄漏 |
彈性預緊 + 壓力自緊 |
系統壓力下降/泄漏,效率降低,污染 |
氣缸的活塞密封是一個精密、高性能的關鍵部件。現代設計幾乎都采用彈性體+耐磨滑環的組合密封形式(如格萊圈或斯特封)。它的核心作用是通過低壓預緊 + 高壓自緊的機理,有效隔離氣缸的兩個腔室,確保壓力差轉化為可靠的直線運動推力。其性能受到材料科學、精密制造和正確安裝維護的極大影響。選擇合適的活塞密封對氣缸的整體性能和可靠性至關重要。
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