冶金设备常用液压缸密封件选用及装配要点

冶金设备常用液压缸密封件选用及装配要点

摘要：本文通过论述与分析液压缸密封中密封圈的选择与性能、液压缸密封工

件的有效加工以及液压缸密封的装配、调试以及返修三个主要方面，在研制驱动

桥性能试验台液压系统及系统的现场制造与调试工作基础上，进一步实现对液压

缸密封工艺的全面分析，旨在有效解决液压缸密封的工艺问题，从而推动液压技

术得到良好的应用与发展。本文在液压缸检修中正确地选择密封件，保证液压缸

正常的工作性能方面有重要的参考意义。

关键词：冶金设备；液压缸密封；选用及装配

随着公司近几年的快速发展，特别是公司进行钢铁主业产品结构调整投巨资

建设了不锈钢厂、碳钢薄板厂等开发高端钢铁产品的生产单位。在这些生产单位

的关键工艺设备中，液压系统是不可缺少的重要组成部分，而液压缸作为主要的

工作装置，在各个主机中，是不可缺少的执行元件。液压缸在使用一定的周期后，由于各种原因，液压缸密封失效，就不得不对液压缸进行检修更换液压缸密封。

一些常用液压缸在设备订货时，厂家并不会将液压缸的详细零部件图纸提供给使

用单位，因此在液压缸检修时，对密封的选用就尤为重要。

1 研究液压缸密封性能的意义

密封技术己经广泛应用于工业、农业、国防等的各个领域。而国产液压缸性

能与国外知名品牌相比性能明显不足，故高端领域完全被国外垄断。密封元件、

挡圈、支承环、压环、润滑介质（液体或减磨材料）、构槽（几何形状、尺寸、

表面特征、加工精度以及相对运动方式）等有关部分组合而成的密封机构整体，

统称为密封装置。密封装置的好坏，是衡量与评价液压与气动传动设计与制造的

重要技术指标，但又是最脆弱的环节。其主要作用是防止工作介质的泄漏。泄漏

不仅降低机器的效率，造成能量损失，浪费了工作油液，而且污染机器设备和工

作环境。因此，密封件在机器设备中占有极其重要的地位。对密封结构与各项性

能的研究也就显得非常必要。

2 液压缸密封中密封圈的选择与性能

高低唇Y型密封圈在具体工作中一般压力小于32MPa，是单向密封，短边与

密封滑动表面是紧密贴合的，一般在30~100℃的环境中使用。高低唇Y型密封圈

在工作中当压力大于20MPa时，有效在密封圈的根部进行相应的挡圈放置工作，在很大程度上能够预防密封圈的根部因为挤压而出现啃坏的情况。高低唇Y型密

封圈随着压力的不断提升，自身的工作能力也会实现一定的增大，并且在工作过

程中出现磨损之后能够自动补偿。C型密封圈与高低唇Y型密封圈相比较来说较贵，注塑型密封圈在温度上最高温只能达到80℃，并且表面有一定的缺口。而浇

筑型聚氨酯密封圈在温度上最高可达到120℃，整个密封圈具有高度的稳定性。

3 液压缸泄漏原因及解决措施

找到引起密封故障的原因是解决问题的关键，液压密封泄漏的原因是多方面的，可以总结为以下四大类：

1）密封圈选用的问题。随着液压技术的发展，密封装置的设计型式、结构多样，同时新型密封材料也不断出现。常见密封圈的型式为防尘圈、xY型圈、U型圈、V型组合封、格莱圈、斯特封、支承导向环等，主要由设计及制造单位选择，一般情况下不存在问题。而由于考虑成本因素，现场常见的密封材料通常是丁睛

橡胶、聚醋聚氨醋、夹织布橡胶等，属低等级材料，往往不能满足密封的长期可

靠性的要求。因此，密封材料的升级成为提升密封性能及液压缸使用周期的关键。

2）密封圈的保存问题。通常情况下，液压密封件的库存量较大，现场人员对其的维护、保管须规范化、制度化，以便及时发现问题，避免使用老化变质的密封圈。

3）密封安装问题。加强对现场人员的技术培训，安装时要保证液压缸及密封圈清洁，避免密封圈划伤、装反，同时要注意不同种类密封圈的安装技巧。

4）密封圈与沟槽的配合问题。密封性能的优劣，不仅是密封圈的问题，密封圈与沟槽，密封圈与被密封面的配合，对密封性能也非常重要。如沟槽的加工尺寸存在误差或缸体、拉杆磨损导致的误差，需根据实际装配尺寸对密封圈的尺寸加以调整；被密封面存在划伤或过于粗糙，需修复或更换。

4 密封工作原理解释

我们知道线接触与面接触是所产生的摩擦力是不同的，前者要远小于后者，因此在设计此密封钢圈时采取环状，大大降低了摩擦，为了以后更换方便，钢圈与活塞之间只有采用间隙配合，但是增加了泄漏，降低了密封性能，为此在钢圈下面设计了微型的半U型的橡胶密封，此两密封之间是静密封，在两活塞块之间为了防止密封效果不严密，在中间活塞又采取了一道橡胶密封。在活塞与杆之间有3道密封，油液从无杆腔顺活塞杆要到有杆腔必须要经过3道密封，而油液从无杆腔上端经过钢圈，半U型密封圈到活塞杆，进入有杆腔，要经过4道密封。反之亦然。

5 液压缸密封的装配、调试以及返修

对于密封圈的装配工作，对于过螺纹环节时应当使用胶布进行包裹或者使用胎具实施包裹，之后再涂抹一定的黄油。此外，在密封圈过沟槽可以使用保险丝进行填充，在过油口处应使用铜皮进行垫高或者是在油口处的位置采取相应的措施对Y型密封圈实现顶挡，在此基础上装配密封圈。对于液压元件的应用，需要注重清洁性，在具体使用之前全面进行清洗工作，使用高压喷射展开清洗。此过程主要是利用泵将清洗液、热水以及清水依次送到喷嘴处，高速射流喷射到工件的表面实现清洁。除此之外，还可以有效通过高压液体清理污垢，通过清洗液的物理与化学作用，实现工件表面的清洁。

总结：

液压缸密封装置的选择和装配是保证液压缸性能的重要条件，是直接影响机械性能的关键因素。在液压传动系统中，液压缸设计得好，密封件选择合理，装配精确，就会使整个工作装置得到良好的工作效果。本文只是粗略地介绍了液压缸密封装置的选用和装配的基本常识，要保证在液压缸修复过程中选择合适的密封型式，一方面要了解和掌握原设计者的设计意图，另一方面要根据液压缸的实际工况，只有两者结合起来，不断实践，才能保证选择合适的密封装置，在满足工作装置功能的前提下达到执行机构长寿命的要求。

参考文献：

[1]张晞，刘杰，徐琦，等.液压支架液压缸密封件密封性能评价技术研究[J].煤炭科学技术，2011（6）.

[2]王厚铿，蔡增杰，赵德孜，等.某型飞机液压缸密封性能问题的探讨[J].流体传动与控制，2012（6）.