Page 67 - 《橡塑技术与装备》2020年11期（6月上半月橡胶）

设备管理与维护 朱宪磊 等·液压轮胎硫化机液压系统泄露的处理对策

2 液压阀组和接头泄露原因的分析和对策
2.1 固定阀块的螺栓拧紧力矩不足的问题
如图 5 所示，如果螺钉没有按照规定的力矩进行
拧紧，当阀块受到液压系统的作用力时，相邻的阀块
之间就会产生缝隙，密封圈就会从两个物体的结合面
处挤出来，密封圈被挤成碎片而损坏，导致油压泄露，
如图 6 所示。密封圈的挤出位置多发生在主阀块和插
装阀块的结合面上，以及插装阀块和成品阀之间的结
合面上。
图 7 螺钉受力和变形的关系图

螺钉受到的总拉力 F 2 =F+F 1
其中 ： F 为螺钉受到的轴向力
F 1 为螺钉残余预紧力
接下来，我们主要求解螺钉的轴向力 F，我们选
择阀块通径 DN6，以最顶层阀块作为对象进行受力分
析，阀块的受力简化为如图 8 所示。

图 5 密封圈挤出

图 8 阀块的受力简图

阀块受到向上 2 个力的作用，F a 为油压产生的力，
F b 为压紧 O 型圈所需要的力，根据力的平衡可知 ：
其螺钉所受到的轴向力 ：
图 6 密封圈损坏 F=F a +F b
其中 ： F a =PπD²/4，P=21 MPa，为液压系统压力，
插装阀块和电磁阀等叠加后，由 4 个长螺钉固定
D 为 O 型圈密封沟槽的外径，DN6 对应的型圈密封沟
在主阀块上，由螺钉的受力可知，螺钉不仅受到预紧
槽的外径 D 为 12.5 mm 。
力的作用，还受到液压轴向力的作用。根据阀块受力
将数据代入可得 ：
关系，处于最底层和最顶层之间的阀块受到的是内力
F a =2 575 N
作用，所以在进行轴向力的计算时，可以按最顶层的
F b 为压缩 O 型圈所需要的力。F b 是由 O 型圈的
阀块作为对象进行受力分析即可，当油缸处于保压状
直径和它的硬度决定的。
态以及液压系统回路有背压时，此时电磁阀的进油口、
O 型圈材质的选择，由于硫化机热源较多，特别
回油口以及 2 个工作油口都有压力，为安全起见，我
是中心机构上环油缸距离下热板较近，导致油缸及油
们计算时，让四个油口的压力和系统压力相等。由于
缸中的液压油温度偏高，所以我们选择 O 型圈的材质
阀块有 4 个油口，固定阀块的螺钉也为 4 个，所以可
为氟橡胶，它的材质特性是 ：根据其结构和氟含量的
以对 1 个油口和 1 个螺钉进行受力计算即可。
不同，氟橡胶的耐化学性及其冷挠曲性亦不同。众所
螺钉受力和变形的关系，如图 7 所示。

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