液压气动密封技术研究

Internal Combustion Engine &Parts

0引言

随着当今这个科学技术较为发达的时代的到来，人民群众的生活方式以及生活质量都有了极大的提升，并且还在不断改善，在高新科技的带动下，与液压气动密封技术相关联的一些工业领域也取得了很大程度的提升，使得目前人类工业化进程不断的加快，使得人们生活与自然能够有机的进行融合，在工业化的带动下，使得人们具有一定的环境创造能力，液压气动技术也在不断的发展和完善，在很大程度上促进了我国液压气动技术领域的不断发展，而且意义重大。

1液压气动密封技术简述目前，社会经济不断的发展和完善的过程中，许多高新科技纷纷出现，促进了机械自动化相关领域的发展和进步，相关技术也在不断地发展中，并且自动化技术也在机械设备的研究和生产中被引用，极大的促进了自动化技术的发展水平的提升。另外，在自动化的生产线发展进程不断推进这个过程中，衍生出来气动和液压技术相关的学科，并且发展速度愈加迅猛，在相关企业的生产过程中得到了普遍的应用。其中密封技术却是液压和气动技术发展中需要用到的一种较为核心的技术，密封技术对于液压和气动技术有着决定性的作用。将密封技术应用在液压气动中来，这样能够有效缓解气压缸以及液压缸等构件的泄露问题，为机械设备的运行提供了极大的安全保障，同时还提升了相应产品的效率和效果，这也是对节能环保理念的一种体现，促进了人与自然的和谐发展。

当前，由于液压气动密封技术的不断发展和完善的进程中，许多种类的工业生产的发展得到了很大的提高，相应的各类产品纷纷投入市场，而且对其的环境使用方面的要求也是极其严苛，相应的对于液压气动密封技术的水平有了极大的提高。比如，在对汽车生产和研究过程中，普遍追求小型化的发动机，同时还要保证发动机有极高的转速和效率，这样就造成了汽车发动机在运行过程中会产生较高的温度，而且发动机正常运行需要很多新能源以及各种润滑油，还有一些添加剂投入其中，有些是极具腐蚀性的，所以就需要对液压气动技术提出了更高的要求，同时相应的密封技术也需要作出严格的改进和完善。当前，我国对海洋石油开采技术以及沙漠石油开采技术愈加重视，并且投入实践应用中，在原油勘探过程中需要对地表以下极深的地方进行作业，相应的在越深的位置进行勘探工作，温度也就越高。除此之外，石油作为能源原料，其中有较为复杂的化学成分，包括一些强碱以及强酸，这些都是极具腐蚀性的化学成分，在应用液压气动密封技术时还有充分考虑到这些因素，另外，在进行金属冶炼的过程中，由于相关的机械设备的转速极高，因此对密封性能有更加严苛的要求。就当前液压气动技术不断发展的趋势而言，需要保证相应的技术水平的不断提升，而且对于其精度也有较高的要求。所以必须要保障液压气动装置的密封性能，而且相应装置运转过程中，还要求摩擦力具有很高的稳定性，相应地，在装置进行在低压的环境中进行低速运转过程中，必须要保证密封装置的摩擦系数较低，进而保证在这种运行状况下能够一直平稳的运转。此外，还要使得高速运转过程中的密封装置的使用寿命有一定的保障。由于在机械生产过程中，受到一些因素的影响下，对密封系统有很大的负面效应，所以相关技术人员必须要对液压气动密封技术高度重视，并且不断地研究和改进，保障密封系统的稳定性发展。

2国内外液压气动密封技术客观存在的问题

随着液压气动技术的不断发展和完善，密封技术的发展进程也在不断的推进。长时间以来不管是国内还是国外都普遍使用活塞密封技术，活塞密封技术主要有两类：第一类，借助于一些具有传动效应的介质，通过一定的压力挤压密封元件的相应部位进行挤压，通过这种方式产生相应的径向力，以使得密封效果极佳，这一类的密封技术通常都是应用Yx 型的密封圈。由于唇口密封圈都是借助于相应的传动介质做挤压，所以唇口需要跟着介质压力方向而张开，相应的唇口所承受的压力也会受到传动介质压力的增加而受到更大的压力，这就使得唇口较易磨损，也是对缸壁造成损坏的因素之一，不能保证其密封效果。这就是这类技术的最为主要的问题，影响了密封装置的使用寿命。第二类，需要借助于橡胶密封圈，通过密封圈产生的弹性形变而使得径向压力产生，进而达到密封的效果。该类活塞密封技术一般都是以O 型圈以及与之相关的一种弹性载体形成一种复合型的密封圈。它的密封原理主要是，通过活塞在运动的过程中，在密封

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—作者简介:王凤娟（1984-），女，河南周口人，三门峡职业技术学

院机电工程学院副教授，硕士，主要从事液压气动技术研究。

液压气动密封技术研究

王凤娟

（三门峡职业技术学院，三门峡472000）

摘要:作为机械工程这个领域内的一种最为核心的技术，液压气动密封技术一直广受社会各界以及各个企业的高度重视。文中主

要对液压气动密封技术做出了简要的分析，并且对我国目前的相应技术的发展进行了深入的探讨，液压气动密封技术已经取得了一定的成果，但是同时也客观存在着一些问题，本文就此针对该项技术做出了讨论，最后对我国进入国际市场的对策做出了分析，以期对有关人员和相关企业有一定的帮助。

关键词:液压气动；密封技术；问题；发展研究

圈上施以相应的预紧力造成这种复合型密封圈发生弹性形变，进而产生径向力，促使复合型密封圈与缸壁紧贴，有效实现密封效果。在使用橡胶密封圈进行密封过程中，相应的预紧力较大，这就会使得相应的O型圈有很大的磨损，这类密封技术是当前最为普遍采用的密封技术。然而，即便应用这种复合型密封技术，也会出现很多问题，比如，密封圈会在这种复合型组件中产生弹性形变，可能会导致橡胶圈的弹性极大的降低，而且造成橡胶圈的老化。另外，O性橡胶圈是一种实心的结构，在有关传动装置在具体运转过程中，会由于其中的摩擦力而有很多的热量产生并在密封圈内聚集，热量难以及时的散出，使得橡胶圈的老化速度进一步加大，相应的密封装置的使用寿命也就越来越低。

3新型液压气动密封技术和发展

当前，在社会不断发展的过程中，相应地也就衍生出了很多现代化的工业，并且极大促进了工业的发展，这就需要加强对液压气动密封技术的研究，提升其技术水平。然而以往那种较为传统的液压气动密封技术有着很大的劣势，难以做出相应的改善，新型的液压气动密封技术也必然会将其取而代之。下面对常见的几种液压气动密封技术做出一定的探讨，同时还论述了这几种新型密封技术发展的趋势。

3.1内腔介质压力自补偿密封技术

以往那种比较传统的液压气动密封技术，需要借助于一些能够推动活塞运行的介质，它会受到极大的径向力作用进而也就交易损毁。因此，用内腔介质压力自补偿型密封技术来代替传统密封技术能够充分克服这种问题。这项新型密封技术主要是通过相应的介质在内腔实现密封圈的挤压过程，达到密封效果，这就会使得密封圈与介质直接产生的压力得到有效降低，弥补了传统液压气动密封装置的问题。这种新型的密封技术主要是形成一种介质运作的内腔，这种内腔的形成需要借助于缸体活塞部位的沟槽或者密封圈，也可以利用活塞端盖沟槽产生的这种介质形成内腔，假如其中的介质承受的压力有所提升，那么活塞杆就会由于推动力的作用而运转，内腔介质所承受的压力就会借助于活塞杆或者是活塞端盖的径向以及轴向的小孔进入到介质工作内腔中，然后挤压密封圈，保证缸面或者活塞杆表面能够与密封圈工作面牢牢贴住，进而达到密封的目的。这种新型密封技术的效果显著，若介质压力增大，那么密封圈的径向力也就随之增大，这样使得密封效果更好。在密封圈以及相应材料承受的最大压力限度内，这种新型的密封技术能够达到最佳的密封效果。比之以往那种唇口密封圈进行密封的技术，内腔介质压力自补偿型密封技术不仅能够最大限度的达到密封效果，而且不会出现张口的磨损现象，有效延长了圈体的使用寿命，这种新型密封技术的介质压力是由内腔与密封圈之间的挤压而形成的。除此以外，内腔介质压力自补偿型密封技术相应的密封圈作业面有很多道凸台，它的作用类似于唇口，只是凸台的有较多的道，与许多唇口差不多，这种密封相当与许多迷宫，这就极大的提升了密封构件的最大承受力或者冲击力，而且有效缩短了密封周期，比之传统密封技术，这种新型密封技术有极强的稳定性，而且密封效果极佳。比之以往那种O型密封圈进行密封的技术，这种新型密封技术在承受的介质压力较小的情况下，基本上是在一个极其放松的状态下，即便在高压的状态下，介质对密封圈的挤压力也是较为均匀的，不会产生太明显的形变，所以，采用这种新型的密封技术时，只要密封圈的材质适当，需要借助的介质比较稳定，密封圈就会达到长久的稳定，保证密封效果的时间较长。

3.2海洋机械密封技术

在进行海洋原油勘探过程中，必然会广泛应用各种液压气动技术，相应的核心密封技术也必然不可缺少。由于深海的环境较为特殊，在进行原油勘探时并不能单纯使用O型密封圈密封技术，相应的海洋机械密封技术也是比不可少的，相关海洋机械密封设备，一般都是采用旋转设备的轴封装置，如图1所示。

图1海洋机械密封结构和原理

图

由海洋机械密封结构原理图中，我们可以发展，环在轴的带动下进行旋转的同时，其中静环固定不变，密封效果主要是依靠着处于东环与静环中间的接触面的产生的滑动摩擦力而达到密封目的。如若这种海洋机械密封装置在具体使用时，产生了端面磨损现象，东环就会收到弹簧的作用力从而达到和静环端面无缝紧贴。海洋机械密封技术也可以通过O型圈使得密封效果得到强化。然而，壳体与静环和动环以及轴它们之间有间隙，这就会出现介质泄露现象出现，在其中加入O型圈可以有效降低这种情况出现几率。在海洋原油勘探过程中，采用液压气动密封技术能够使得其密封性有所保障，同时也能降低泄漏量，而且这种密封技术具有极强的对恶劣环境的耐受性，比如能够对温度因素以及相应介质的腐蚀性有很大的适应能力。另外，还可以通过将一些补偿器装置在液压系统中，使得密封效果得到极大的提高，而且这种补偿器能够对液压系统有一定的保护作用，有效防止海水渗入其中。对于海洋勘探原有的机械设备而言，水下勘探作业的机器人使用的液压系统是通过将多组构件以及管路相互连接，因此，必须要保证每个环节的密封工作严格执行，以使得系统得到有效保护。在海洋勘探机械装置中加入补偿器，能够使得温度以及潜水深度对油介质的影响得到有效补偿，不会由于这种因素而使得油的体积增大