陶瓷制品生產(chǎn)設(shè)備常用液壓密封件及其應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意的問題＊

蔡祖光

（湖南海諾電梯有限公司 湖南 湘潭 411104）

液壓傳動(dòng)裝置具有體積小、質(zhì)量輕、慣性小、響應(yīng)快、運(yùn)動(dòng)速度大、運(yùn)行平穩(wěn)、能傳遞較大的作用力等特點(diǎn)，而且還具有操作控制方便和易于實(shí)現(xiàn)各工序的自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，所以液壓傳動(dòng)裝置已廣泛應(yīng)用于國防和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各領(lǐng)域。如：陶瓷企業(yè)廣泛使用的輸送泥漿的液壓柱塞泵、泥漿脫水操作的液壓壓濾機(jī)以及燒成日用陶瓷制品隧道用的液壓推車機(jī)、粉料壓制成形用的全液壓自動(dòng)壓磚（坯）機(jī)、加工陶瓷拼花制品應(yīng)用的（超）高壓水射流切割機(jī)以及衛(wèi)生潔具行業(yè)注漿成形廣泛應(yīng)用的低壓快排水、中高壓排水設(shè)備等。然而這些陶瓷制品生產(chǎn)設(shè)備的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)晝夜不停地頻繁快速運(yùn)動(dòng)（如：陶瓷墻地磚的壓坯運(yùn)動(dòng)），其生產(chǎn)過程中稍有疏忽易于損傷、損壞液壓密封件，從而造成液壓油的泄漏。液壓油的泄漏不僅影響液壓傳動(dòng)裝置的工作性能和生產(chǎn)效率，而且還污染生產(chǎn)環(huán)境和浪費(fèi)資源等。生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，解決陶瓷制品生產(chǎn)設(shè)備液壓傳動(dòng)系統(tǒng)泄漏的最有效的途徑就是選用密封性能優(yōu)良的液壓密封件。

即使大多數(shù)陶瓷制品生產(chǎn)企業(yè)了解液壓傳動(dòng)系統(tǒng)特別是常用液壓密封件的一些基本常識(shí)，但對(duì)其缺乏系統(tǒng)而全面的認(rèn)識(shí)。因此，液壓密封件的質(zhì)量往往容易被人們所忽視，易發(fā)生儲(chǔ)存保管不善，野蠻裝拆，會(huì)造成液壓密封件的損傷、過早老化、脆化變質(zhì)或產(chǎn)生較大的塑性變形等，甚至喪失密封作用，導(dǎo)致液壓油的泄漏，在生產(chǎn)實(shí)踐中也是屢見不鮮的。所以說了解陶瓷制品生產(chǎn)設(shè)備常用液壓密封件的使用性能及其影響密封性能的諸因素，并采取相應(yīng)的防護(hù)措施，能最大限度地提高陶瓷制品生產(chǎn)企業(yè)液壓設(shè)備的工作性能及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 液壓密封件的使用性能

液壓密封件是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中防止液壓傳壓介質(zhì)（液體）從相鄰結(jié)合面泄漏以及外界雜質(zhì)（如：雨水、霧氣、冰雪及灰塵等塵埃固體顆粒物）侵入液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件，因此液壓密封件必須具有以下基本性能：

1.1 泄漏量極小

要求液壓密封件的泄漏量極小，具有良好的密封作用，并隨液壓油的壓力（嚴(yán)格地說應(yīng)為壓強(qiáng)，以下類同）增高而自動(dòng)提高其密封作用，即使在高壓及高溫等惡劣工作環(huán)境條件下，液壓密封件的泄漏量也無明顯的增加。同時(shí)，用于制作液壓密封件的材質(zhì)應(yīng)結(jié)構(gòu)致密，無滲漏等缺陷。

1.2 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(duì)液壓油具有良好的相容性。同時(shí)，也要求液壓密封件與金屬材料，特別是黑色金屬材料長期接觸既不相互起作用又不粘著和腐蝕金屬材料等。

1.3 摩擦阻力小

為避免或減少液壓傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生低壓爬行等不良現(xiàn)象，要求液壓密封件具有較低的靜摩擦阻力和動(dòng)摩擦阻力，并且其摩擦系數(shù)應(yīng)較小且非常穩(wěn)定。

1.4 良好的彈性及適宜的機(jī)械強(qiáng)度

通常液壓密封件通過彈性、塑性或彈塑性變形來堵塞密封結(jié)合面之間的泄漏間隙，從而達(dá)到密封的目的。因此，要求液壓密封件具有良好的彈性、永久變形小和適宜的機(jī)械強(qiáng)度，并具有良好的吸振緩沖性能。

1.5 使用壽命長

液壓密封件應(yīng)具有良好的耐氧化性、耐臭氧性、耐候性、耐老化性、耐水性、耐熱性、耐寒性、耐酸堿、耐壓性和耐磨性，應(yīng)用溫度范圍廣，并且密封可靠、使用壽命長。

1.6 易于制造，價(jià)格低廉

液壓密封件應(yīng)易于設(shè)計(jì)、制造、安裝和拆卸，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，互換性好，其相應(yīng)的密封槽及密封耦合面又易于加工制造，對(duì)密封表面的加工精度等要求較低，并且價(jià)格低廉。

2 密封件的安裝和拆卸

1）安裝密封件時(shí)，通常不能使密封件承受扭矩等有害力矩的作用，尤其要重視選用物理機(jī)械強(qiáng)度較低的非金屬密封件，可采用如圖1所示的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能有效地避免非金屬密封件安裝時(shí)承受扭矩等有害力矩的作用。如果受結(jié)構(gòu)限制，安裝時(shí)密封件必須承受一定的扭矩作用，則可選用物理機(jī)械強(qiáng)度較高的金屬密封件，如螺塞與缸體結(jié)合面之間的密封宜選用金屬密封墊（如圖2所示）。

圖1 密封圈不承受有害扭矩的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 螺塞端面密封（金屬密封墊）的結(jié)構(gòu)示意圖

2）應(yīng)在缸筒、活塞、活塞桿和導(dǎo)向套等端部采用15°～30°的光滑引入角等，以便密封件的安裝和拆卸。

3）當(dāng)液壓密封件必須通過外螺紋或退刀糟時(shí)，應(yīng)在其相應(yīng)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于液壓密封件的內(nèi)徑等，以便密封件的安裝和拆卸。

4）當(dāng)液壓密封件必須通過內(nèi)螺紋或徑向孔洞處時(shí)，應(yīng)使內(nèi)螺紋的內(nèi)徑或有徑向孔洞處的腔體直徑大于液壓密封件的外徑等，以便密封件的安裝和拆卸。

5）為了減少液壓密封件的安裝及拆卸阻力，應(yīng)在液壓密封件要經(jīng)過的相應(yīng)位置上涂敷鋰皂基潤滑脂或液壓工作油等，并盡量避免液壓密封件產(chǎn)生過大的拉伸變形，以免產(chǎn)生塑性變形等而影響液壓密封件的密封性能和縮短其使用壽命。

6）液壓密封件是通過密封材料的彈性變形、塑性變形或彈塑性變形來實(shí)現(xiàn)密封的。因此，一般中高壓密封，尤其是超高壓用密封（包括靜密封和動(dòng)密封）一經(jīng)拆卸，便認(rèn)為其密封已失效，再次組裝時(shí)需立即更換密封件（金屬密封件也不例外）。如對(duì)于橡膠密封件來說，雖然它在流體作用下產(chǎn)生彈性、塑性或彈塑性變形能夠?qū)崿F(xiàn)密封，但運(yùn)行一段時(shí)間后，在高壓流體的靜壓力、脈動(dòng)壓力、沖刷和侵襲等作用下，使其表面產(chǎn)生了肉眼難以觀察到的微觀缺陷（如壓痕、劃痕、劃傷以及部分橡膠微顆粒的剝離脫落等）和塑性變形等；同時(shí)，考慮到拆卸過程中橡膠密封件的拉伸變形和（或）劃傷等，降低甚至喪失了其密封作用，通常不宜再次安裝使用，需立即更換。又如依靠塑性變形實(shí)現(xiàn)密封作用的紫銅墊和依靠彈塑性變形實(shí)現(xiàn)密封作用的O形空心金屬密封口，在高壓尤其是超高壓的作用下，密封結(jié)合面所產(chǎn)生的表面變形已嚴(yán)重?fù)p傷了金屬密封件的密封表面，同樣降低甚至喪失了其密封作用。同時(shí)，考慮到密封件本身價(jià)格低廉，而其拆卸過程通常并不是一件容易的事。因此，液壓密封件一經(jīng)拆卸，即視為其密封已失效，不應(yīng)再次重復(fù)安裝使用，通常應(yīng)立即更換。

3 液壓油的污染

一方面，日用陶瓷、陶瓷墻地磚及衛(wèi)生潔具等在生產(chǎn)過程中，粉料、泥漿、污濁潮濕的空氣、塵埃顆粒及水滴等會(huì)以不同方式和從不同途徑侵入液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中；另一方面，液壓泵、液壓閥、濾油器濾芯和高壓膠管等正常磨損后所產(chǎn)生的磨屑和（或）濾芯脫落物和（或）橡膠顆粒等也會(huì)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，結(jié)果導(dǎo)致液壓缸常用液壓密封件過早磨損而降低其密封作用。

4 密封件的儲(chǔ)存和保管

常用液壓密封件在儲(chǔ)存和保管時(shí)，應(yīng)將液壓密封件裝入密封干燥的聚四氟乙烯等防潮塑料袋內(nèi)，并作好存放日期等記錄，然后最好存放在30℃以下的陰暗通風(fēng)處，避免與酸堿、液壓油及化學(xué)物品等混放在一起，并遠(yuǎn)離明火、燈光、高溫或陽光直射等，杜絕因儲(chǔ)藏保管不善導(dǎo)致密封件的過早老化而降低其密封性能，嚴(yán)重時(shí)，甚至脆化變質(zhì)而喪失其密封性能。

5 結(jié)語

綜上所述，陶瓷制品生產(chǎn)設(shè)備等液壓傳動(dòng)系統(tǒng)常用密封件應(yīng)用時(shí)，首先必須了解陶瓷制品生產(chǎn)設(shè)備的工作性能、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作壓力、工作油溫、工作介質(zhì)（液壓油）及其相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的大小等環(huán)境條件，同時(shí)還必須了解常用液壓密封件的結(jié)構(gòu)形式、密封特點(diǎn)、價(jià)格及密封材質(zhì)的性能等，確保密封件、密封表面、密封槽的設(shè)計(jì)制造質(zhì)量以及密封件的裝配質(zhì)量；此外，應(yīng)增強(qiáng)液壓油的污染防護(hù)意識(shí)，加強(qiáng)對(duì)液壓油污染的監(jiān)督與檢測(cè)工作，液壓油污染后應(yīng)及時(shí)更換，并作好常用液壓密封件的儲(chǔ)藏和保管等工作。液壓密封件一經(jīng)拆卸，即視為其密封效能已失效，不應(yīng)再次重復(fù)安裝使用，通常應(yīng)立即更換。據(jù)此進(jìn)行全面地分析和比較，最終選用適宜材質(zhì)及適宜結(jié)構(gòu)形式的常用液壓密封件，達(dá)到最大限度地提高常用液壓密封件的密封性能及其使用壽命，從而提高陶瓷制品生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。