橡膠陶瓷廠常用液壓密封件的選用

　[1]液壓傳動裝置具有體積小、重量輕、慣性小、運動平穩、能傳遞較大的作用力等特點，而且還具有操作控制方便和易於實現工序自動化等優點，所以液壓傳動裝置已廣泛應用於國防和工農業生產各部門。如陶瓷工廠廣泛應用的液壓柱塞泵、液壓壓濾機及液壓推車機等。特別是改革開放20多年來，隨著液壓驅動、電子及數位控制等技術的發展，我國的陶瓷牆地磚生產廠家普遍採用當今世界上最先進的全自動液壓壓磚機生產陶瓷牆地磚，以滿足國內外市場的需要。與此同時，我國的日用陶瓷及衛生陶瓷工業也得到了大力的發展，如日用陶瓷製品�盤、碟類等靜壓成型生產技術及生產設備及低壓快排水、中壓注漿和高壓注漿衛生陶瓷成型生產技術及生產設備的推廣應用都取得了可喜的成績。然而這些液壓機械設備液壓傳動裝置的致命弱點就是液壓油的洩漏，它不僅影響液壓傳動裝置的工作性能和生產效率，而且還污染生產環境和浪費資源等。實踐生產經驗表明，解決陶瓷工廠液壓機械設備液壓傳動裝置液壓油洩漏的最有效的途徑就是選用密封性能優良的密封件。即使大多數陶瓷生產廠家瞭解液壓傳動裝置特別是液壓缸常用密封件的一些基本常識，但對其缺乏系統而全面的認識，因此在實踐生產中，液壓缸常用密封件的品質往往被人們所忽視，儲藏保管不善，野蠻裝拆，結果造成液壓缸常用密封件的老化、損傷或產生較大的塑性變形等，甚至喪失密封作用，導致液壓油的洩漏。所以說瞭解陶瓷工廠常用液壓密封件的使用性能、材質、結構形式、密封機理及影響陶瓷廠常用液壓密封件密封性能的諸因素，通過選用適宜材質及適宜結構形式的液壓密封件，並採取相應的防護措施，能最大限度地提高陶瓷工廠常用液壓密封件的密封性能及企業的經濟效益。

　　[2]液壓密封件的使用性能

　　2.1洩漏量極小要求液壓密封件的洩漏量極小，具有良好的密封作用，並隨液壓油的壓力增高而自動提高其密封作用，即使在高壓及高溫等惡劣工作環境下，液壓密封件的洩漏量也無明顯的增加。

　　2.2良好的相容性因液壓密封件長期浸泡在液壓油中，極易溶脹、溶解或脆化變硬等，使之喪失密封作用，因此要求液壓密封件對液壓油具有良好的相容性。

　　2.3摩擦阻力小為避免或減少液壓設備產生低壓爬行等不良現象，要求液壓密封件具有較低的靜摩擦阻力和動摩擦阻力，並且其摩擦係數應非常穩定。

　　2.3使用壽命長液壓密封件應具有良好的彈性、耐熱性、耐寒性、耐壓性、耐磨性及一定的物理機械強度等，並且使用壽命長。

　　2.5價格低廉液壓密封件應易於製造和安裝，其相應的密封槽又易於加工製造，對密封表面的加工精度等要求又較低，並且低格低廉。

　　[3]液壓密封件的材質目前陶瓷工廠常用液壓密封件的材質通常是合成橡膠和合成樹脂。

　　3.1合成橡膠合成橡膠是目前應用最廣泛的密封材料，其品種繁多，但液壓缸中廣泛應用的則是丁晴橡膠和聚氨酯橡膠。

　　3.1.1丁晴橡膠丁晴橡膠具有良好的耐油性、耐熱性、耐寒性、耐壓性和耐水性，並具有適宜的耐磨性，通常的使用溫度大致為-40℃∼＋120℃，易於用金屬模壓成任意形狀的液壓密封件，因此丁晴橡膠最適宜于製作工作壓力不大於32Mpa的液壓缸用密封件。

　　3.1.2聚氨酯橡膠聚氨酯橡膠是抗拉強度最高的一種合成橡膠，它具有優良的耐油性、耐熱性、耐寒性、耐壓性和耐磨性，通常的使用溫度為-40℃∼＋80℃，聚氨酯橡膠的常溫密封性能比丁晴橡膠優越，它特別適宜于製作中壓、高壓及超高壓液壓缸用密封件。

　　3.2合成樹脂目前，用於製作陶瓷工廠常用液壓密封件的合成樹脂的品種主要有聚甲醛、尼龍及填充聚四氟乙烯等。但廣泛應用的液壓密封材料通常是填充聚四氟乙烯，它是在聚四氟乙烯的單體中加入適宜的石墨、二硫化鉬、青銅粉、碳黑及玻璃纖維等填充劑而構成的高分子材料。由於聚四氟乙烯分子中的碳原子被鹵族元素中負電荷最強的氟原子緊密包圍起來，因此填充聚四氟乙烯的化學穩定性非常好，並具有良好的耐油性、耐熱性、耐寒性、耐壓性和耐磨性，通常的使用溫度約為-100℃∼＋260℃。同時因聚四氟乙烯分子之間的范德華力非常小，所以填充聚四氟乙烯幾乎沒有什麼粘性，摩擦係數也極小；即使在少油或無油潤滑的條件下也能正常工作。所以說填聚四氟乙烯特別適宜于製作高壓及超高壓快速運動的液壓缸用密封件。

　　[4]液壓密封件的結構形式及密封機理目前，陶瓷工廠廣泛應用的液壓密封件主要有自封式壓緊型液壓密封件、自封式緊密型液壓密封件�唇形密封件及它們兩者的組合型�組合密封件三種形式。

　　4.1自封式壓緊型液壓密封件及其密封機理陶瓷工廠液壓機械設備液壓缸常用的自封式壓緊型液壓密封件主要是○形密封圈圓形密封圈和方形密封圈等，它們具有結構簡單、易於製造、成本低廉等優點，因此它們是液壓傳動系統中廣泛應用的動密封元件和靜密封元件。它們安裝在密封槽內通常產生10—25%的徑向壓縮變形，並對密封表面產生較高地初始接觸應力，從而阻止無壓力液體的洩漏。液壓缸工作時，壓力液體擠壓自封式壓緊型液壓密封件，使之進一步變形，並對密封表面產生較大的隨壓力液體的壓力�嚴格地說應為壓強增高而增高的附加接觸應力，並與初始接觸應力一起共同阻止壓力液體的洩漏。但當工作壓力大於10Mpa時，為了避免合成橡膠質自封式壓緊型液壓密封件的一部分被擠入密封間隙而在液壓缸往復運動中被切掉而造成洩漏，須在合成橡膠質自封式壓緊型液壓密封件的受壓側各設置一合成樹脂擋圈，如尼龍擋圈、聚甲醛擋圈和填充聚四氟乙烯擋圈。由於合成橡膠質自封式壓緊型液壓密封件工作時具有較大的壓縮變形，因此其靜摩擦阻力特別大，通常為其動摩擦阻力的兩倍多。如此大的靜摩擦阻力在一些低壓液壓傳動系統中勢必造成低壓爬行及操作困難等不良現象，這正是自封式壓緊型液壓密封件很小單獨用作動密封件的原因。

　　4.2唇形密封件目前，陶瓷工廠液壓機械設備液壓缸常用的唇形密封件主要是V形密封圈、U形密封圈、Y型密封圈及YX形密封圈等。

　　4.2.1V形密封圈V形密封圈的密封性能較好，可根據工作壓力的大小來確定所用密封圈的數目，通常須借助于壓蓋的調整來補償密封圈的磨損量，其致命的弱點是結構複雜，通常須由支承環、密封圈和壓環三部分組成，其摩擦阻力較大並隨工作壓力和密封圈數目的增大而增大。因此V形密封圈僅適宜于運動速度較低而工作壓力較高的液壓缸採用。

　　4.2.2U形密封圈U形密封圈的密封性能較好，但單獨使用是極易翻滾，因此需與錫青銅質支承環配套使用，其摩擦阻力較大並隨工作壓力的升高而增大。因此U形密封圈僅適宜于工作壓力較低或運動速度較低的液壓缸採用。

　　4.2.3Y形密封圈Y形密封圈是依靠其張開的唇部緊貼于密封表面而保持密封的，通常可單獨使用，其密封性能較好，摩擦阻力較小，耐壓性能好，工作穩定性好，使用壽命長。因此Y形密封圈適宜于高速變壓、大缸徑、大行程的液壓缸採用。

　　4.2.4YX形密封圈YX形密封圈是截面高度與寬度之比大於2並且工作唇于非工作唇不等高的Y形密封圈，它分為孔用YX形密封圈和軸用YX形密封圈，其密封性能一樣，除具有Y形密封圈的一切優點外，YX形密封圈單獨使用時決不翻滾，進一步提高了其耐壓性及工作穩定性。因此YX形密封圈特別適宜于高壓、高速變壓及快速運動的液壓缸採用。由此可見，自封式緊密型液壓密封件唇型密封件與自封式壓緊形液壓密封件一樣，依其本身的變形對密封表面產生較高的初始接觸應力，阻止無壓力液體的洩漏。液壓缸工作時，壓力液體擠壓並撐開其密封唇部，使之緊貼密封表面而產生較高的隨壓力液體的壓力增高而增高的附加接觸應力，並與初始接觸應力一起共同阻止壓力液體的洩漏。

　　4.3組合密封件目前，陶瓷工廠液壓機械設備液壓缸常用的液壓組合密封件主要是由○形密封圈與方形密封圈、U形密封圈、Y形密封圈、YX形密封圈及其他特殊形狀的液壓密封圈的疊加使用構成的。目前，液壓缸常用的組合密封件主要是蕾形圈、格來圈和斯特封。

　　4.3.1蕾形圈如圖1所示，蕾形圈通常是由合成橡膠質的○形密封圈與夾布橡膠質的Y形密封圈的疊加使用構成的，與自封式壓緊型液壓密封件及自封式緊密型液壓密封圈唇型密封件一樣，依其本身的變形對密封表面產生較高的初始接觸應力，阻止無壓力液體的洩漏。液壓缸工作時，壓力液體通過○形密封圈的彈性變形始終擠壓和撐開Y形密封圈的密封唇部，使之緊貼密封表面而產生較高的隨壓力液體的壓力增高而增高的附加接觸應力，並與初始接觸應力一起共同阻止壓力液體的洩漏。

　　4.3.2格來圈通常是由合成橡膠質的○形密封圈與填充聚四氟乙烯質的方形密封圈的疊加使用構成的，它可分為孔用格來圈和軸用格來圈，但其密封作用是一樣的，依其本身的變形對密封表面產生較高的初始接觸應力，阻止無壓力液體的洩漏。液壓缸工作時，壓力液體通過○形密封圈的彈性變形始最大限度地擠壓方形密封圈，使之緊貼密封表面而產生較高的隨壓力液體的壓力增高而增高的附加接觸應力，並與初始接觸應力一起共同阻止壓力液體的洩漏。

　　4.3.3斯特封通常是由合成橡膠質的○形密封圈與填充聚四氟乙烯質的特殊形狀矩形—梯形的密封圈所組成的，與格來圈一樣可分為孔用斯特封和軸用斯特封，其密封作用及密封機理與格來圈一樣，但它只具有單向密封作用。由此可見，自封式緊密型液壓密封圈唇形密封圈與密封表面緊密貼合的唇部接觸面積較小，在相同的工作條件下，唇形密封圈與自封式壓緊型液壓密封件相比，唇部可以產生更大的壓縮變形，獲得較好的密封作用。但其唇部接觸面積較小，易於磨損，磨損後其密封作用顯著降低，若採用○形密封圈與之疊加使用即組合密封件時，即使唇部磨損後，由於合成橡膠質○形密封圈具有較大的彈性，它將迫使唇形密封圈的唇部緊貼密封表面，產生足夠大的表面接觸應力，達到密封的作用，並且摩擦阻力較小，工作平穩，又易於裝配和維修等。因此，目前全自動液壓壓磚機、日用陶瓷製品�盤、碟類等靜壓成型機及中壓注漿、高壓注漿衛生陶瓷成型機廣泛應用的液壓密封件幾乎都是組合密封件如格來圈及斯特圈等。

　　[5]液壓密封件的品質陶瓷工廠常用的液壓密封件屬於標準件，通常由專業化工廠生產，它具有一定的尺寸精度、形狀位置精度、表面粗糙度及一定的物理機械強度，且表面光潔，結構緻密，無劃傷、氣孔、針孔、氣泡、折皺及變形等缺陷，否則就會降低密封件的密封性能。

　　[6]密封表面的設計製造品質

　　6.1密封間隙液壓缸正常工作時，液壓密封件破壞的主要原因之一，就是在壓力液體的作用下，液壓密封件的一部分被迫擠入活塞與缸筒或活塞杆與導向套之間的配合間隙而造成損傷，因此液壓缸運動副的配合間隙的大小對陶瓷工廠常用液壓密封件的洩漏有很大的影響。配合間隙越小，液壓密封件就越不容易擠入密封間隙中去，從而減少了液壓密封件損傷的可能性；但考慮到液壓缸的加工、裝配及產生相對運動等原因，相對運動偶合面之間須留有適宜的間隙——密封間隙，以利於形成適宜厚度的潤滑油膜，以確保提高陶瓷工廠常用液壓密封件的使用壽命。實踐生產經驗表明，液壓缸相對運動偶合面通常採用H8/f8或H9/F9的間隙配合。

　　6.2密封表面的加工品質密封表面加工品質的高低通常影響液壓密封件的密封性能。具體說來就是密封表面越粗糙�如表面粗糙Ra大於3.2μm，密封件極易磨損並造成液壓油的洩漏。然而非常光滑的密封表面如表面粗糙度Ra大於0.1μm，密封件也極易磨損。這是因為密封件與非常光滑的密封表面�如表面粗糙Ra小於0.1μm難以形成相對運動所需的最小油膜厚度，從而使之處於半幹摩擦狀態或幹摩擦狀態而過早磨損。同時將密封表面加工得非常光滑如表面粗糙度Ra小於0.1μm也是非常困難和極不經濟的。因此密封表面通常選用表面粗糙度Ra為0.2∼1.6μm。並具有適宜的尺寸精度、形狀位置精度，只有這樣才能確保陶瓷工廠常用液壓密封件的正常使用壽命。

　　[7]密封糟的設計製造品質陶瓷工廠常用液壓密封件通常為標準件，其尺寸精度、形狀位置精度非常高，因此與之配套的密封槽的設計製造必須嚴格按照該液壓密封件的具體要求加以保證，並確保密封槽的尺寸精度、形狀位置精度及表面粗糙度，儘量避免尖角等，以免損傷液壓密封件並降低其密封性能。

　　[8]液壓密封件的安裝和拆卸安裝和拆卸陶瓷工廠常用的液壓密封件時，為了防止液壓密封件被螺紋、退刀槽等銳角劃傷而影響其密封性能，我們必須採用以下措施：

　　1)應在缸筒、活塞、活塞杆和導向套等端部採用15∼30°的光滑引入角。

　　2)當液壓密封件須通過外螺紋或退刀糟時，應在其相應位置上套上專用套筒，也可以使外螺紋的外徑或退刀槽的直徑小於液壓密封件的內徑。

　　3)當液壓密封件須通過內螺紋或徑向孔洞時，應使內螺紋的內徑或有徑向孔洞處的直徑大於液壓密封件的外徑。

　　4)為了減少液壓密封件的安裝及拆卸阻力，應在液壓密封件須經過的相應位置上塗敷鋰皂基潤滑脂或液壓工作油，並儘量避免液壓密封件產生過大的拉伸，以免產生塑性變形等而影響液壓密封件的密封性能。

　　[9]液壓密封件的工作環境

　　1)密封表面的相對運動速度越高，顯然液壓密封件與密封表面的摩擦及磨損增大，易於降低液壓密封件的密封作用。

　　2)液壓油的工作壓力越高，那麼液壓密封件與密封表面所產生的附加接觸應力勢必較大，極易導致液壓密封件的過早磨損，從而降低液壓密封件的密封性能。

　　3)其他因素，如陶瓷工廠的陶瓷粉料、灰塵飛揚、空氣潮濕及水滴等極易污染液壓油，並極大限度地加速液壓密封件的磨損，從而降低液壓密封件的密封作用。

　　[10]液壓油的污染一方面陶瓷廠的陶瓷粉料、塵埃顆粒及水滴等會以不同方式和從不同途徑侵入液壓傳動系統中去，另一方面液壓泵和液壓閥等正常磨損後所產生的磨屑等也會加速液壓油的污染。而且含有固體顆粒污染物的液壓油類似于研磨金屬零件加工面的研磨劑，導致陶瓷工廠常用液壓密封件過早磨損而降低其密封作用。

　　[11]液壓密封件的儲存和保管陶瓷工廠常用液壓密封件儲存和保管時，應使液壓密封件裝入密封的聚四氟乙烯等防潮塑膠袋內，並作好存放日期等記錄，然後存放在陰暗處，避免高溫或陽光直射等儲藏保管不善而降低其密封性能。

　　[12]液壓密封件的選用陶瓷工廠常用液壓密封件選用時，首先必須瞭解陶瓷工廠液壓設備的工作性能、工作壓力、工作油溫、工作介質液壓油及運動速度的大小等環境條件，同時還必須瞭解陶瓷工廠常用液壓密封件的結構形式、密封特點、價格及密封材質的性能，確保密封件、密封表面、密封槽的設計製造品質及密封件的裝配品質，增強液壓油的污染與防護意識，加強對液壓油污染的監督與檢測工作，液壓油污染應及時更換，並作好陶瓷工廠常用液壓密封件的儲藏和保管工作等。據此進行全面地分析和比較，從中選用適宜材質及適宜結構形式的常用液壓密封件。