常用液壓密封的泄漏及解決途徑

孫朝陽(yáng)

（內(nèi)蒙古久泰新材料有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010200）

液壓裝置是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中較為常見(jiàn)的一種設(shè)備裝置，可通過(guò)動(dòng)力、執(zhí)行、控制、輔助等元件的協(xié)同作用，達(dá)到改變壓強(qiáng)增大作用力的目的。液壓密封是液壓裝置的重要組成部分，能有效預(yù)防和消除液壓裝置泄漏問(wèn)題，提升裝置運(yùn)作效果。但液壓密封在實(shí)際應(yīng)用中尚存在較多的故障問(wèn)題，其中泄漏是較為常見(jiàn)的故障類型，嚴(yán)重影響了液壓密封裝置的應(yīng)用效果。基于此，有必要做好液壓密封泄漏原因的分析，并針對(duì)性地進(jìn)行處理，以滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需要。

1 液壓密封的結(jié)構(gòu)形式及密封作用

1.1 結(jié)構(gòu)形式

隨著液壓裝置應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，液壓密封的使用類型也在逐漸增多。對(duì)比液壓密封結(jié)合面運(yùn)行形態(tài)，按照其是否可以進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可分為靜密封件和動(dòng)密封件兩種形態(tài)。進(jìn)一步細(xì)化分析這些密封件的應(yīng)用，可按照結(jié)構(gòu)形式差異分成六種形式，這6 種密封件結(jié)構(gòu)形式不僅包含密封墊、填料密封件，而且涉及自封式壓緊型密封件、自封式緊密型密封件，此外組合密封件及防塵密封件也是液壓密封中較為常用的形式[1]。

1.2 密封作用

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，雖然液壓裝置密封件的結(jié)構(gòu)形式具有較大差異，但在整體密封性能層面有極大的相似性，都是通過(guò)自身的彈性、塑性或彈塑性變形對(duì)密封裝置進(jìn)行密封保護(hù)，在液壓密封的作用下，密封表面會(huì)產(chǎn)生較高的初始接觸應(yīng)力，有效預(yù)防了無(wú)壓力液體的泄漏，提升了液壓密封的整體運(yùn)作性能。當(dāng)液壓傳動(dòng)裝置處于運(yùn)作狀態(tài)時(shí)，壓力液體會(huì)對(duì)密封唇部產(chǎn)生較大的擠壓作用，此時(shí)密封唇部會(huì)緊貼密封表面而產(chǎn)生較高的壓力，隨著液體壓力的增高，液壓密封的附加接觸用力也逐步增大，由此產(chǎn)生一定的彈性、塑性變形問(wèn)題，通過(guò)這種變形能有效地阻止壓力液體泄漏，對(duì)于液壓裝置的安全、穩(wěn)定應(yīng)用具有積極作用。

2 液壓密封泄漏的危害

液壓密封在整個(gè)液壓系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，不斷提升其密封性能是整個(gè)液壓裝置高效、穩(wěn)定應(yīng)用的內(nèi)在要求。受諸多因素影響，液壓密封裝置在實(shí)際應(yīng)用中可能出現(xiàn)泄漏問(wèn)題，對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)的應(yīng)用和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生較大影響。

一方面，液壓密封本身就是液壓系統(tǒng)的重要組成部分，但其因密封效果不嚴(yán)密產(chǎn)生泄漏問(wèn)題時(shí)，就會(huì)對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)的運(yùn)作產(chǎn)生影響，不僅會(huì)造成液壓傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)熱、液壓系統(tǒng)容積率下降，而且會(huì)導(dǎo)致整個(gè)液壓系統(tǒng)的工作壓力下降，致使系統(tǒng)操作控制失靈。此外當(dāng)液壓密封泄漏問(wèn)題較為嚴(yán)重時(shí)，還容易造成生產(chǎn)設(shè)備難以克服工作阻力和摩擦阻力問(wèn)題，此時(shí)工廠設(shè)備就會(huì)被迫停產(chǎn)。可見(jiàn)液壓密封泄露會(huì)對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)的性能造成較大影響，嚴(yán)重影響工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)效益。另一方面，當(dāng)液壓裝置內(nèi)的液體介質(zhì)發(fā)生泄漏時(shí)，會(huì)造成較為嚴(yán)重的資源、能源浪費(fèi)問(wèn)題，并且這些資源、能源多具有一定的腐蝕性和污染性，會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境造成較大的污染。此外，當(dāng)液壓傳動(dòng)密封件發(fā)生泄漏時(shí)，還會(huì)對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)人員產(chǎn)生影響，危害操作人員的身體健康和生命安全等。基于此，有必要做好液壓密封泄漏原因的分析和密封處理，提升液壓密封整體應(yīng)用效果[12]。

3 液壓密封泄漏原因分析

3.1 液壓密封自身原因

液壓密封的密封性能受自身屬性的直接影響。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，分析引起液壓密封泄漏問(wèn)題的自身因素。①液壓密封的材質(zhì)選擇不當(dāng)。研究表明，當(dāng)液壓密封材質(zhì)較軟時(shí)，其容易在物理機(jī)械強(qiáng)度的擠壓下深入到密封件間隙，由此造成一定的泄漏問(wèn)題。反之若材料材質(zhì)過(guò)硬，則會(huì)出現(xiàn)彈性變形困難的問(wèn)題，影響整體密封效果。值得注意的是，密封件材質(zhì)與液壓油不匹配時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)溶脹、軟化和溶解等問(wèn)題，引起一定的泄漏問(wèn)題。②液壓密封使用還要重視自身結(jié)構(gòu)形式的選擇。結(jié)構(gòu)形式選擇不當(dāng)時(shí)，發(fā)生泄漏的問(wèn)題也會(huì)大大增加。一般在滑動(dòng)密封狀態(tài)下，對(duì)比擠壓型的密封件，組合密封件及唇形密封圈發(fā)生泄漏的概率會(huì)大大降低。

3.2 液壓密封安裝問(wèn)題

當(dāng)液壓密封存在安裝問(wèn)題時(shí)，其在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)生泄漏的概率也會(huì)大大增加。從液壓裝置應(yīng)用過(guò)程來(lái)看，液壓密封安裝溝槽的設(shè)計(jì)制造質(zhì)量差是引起液壓密封安裝問(wèn)題的重要原因。①在實(shí)際生產(chǎn)中，有的液壓密封件安裝構(gòu)成的尺寸精度不夠合理，且整體形狀位置的精度較差，容易引起的一定的泄漏問(wèn)題。例如，當(dāng)密封件安裝溝槽的徑向截面尺寸過(guò)大時(shí)，在液壓密封應(yīng)用中，其所產(chǎn)生的壓縮變形就會(huì)過(guò)小，此時(shí)容易出現(xiàn)密封表面初始接觸應(yīng)力過(guò)低問(wèn)題，易造成液壓油的泄漏[3]。②當(dāng)液壓密封安裝表面凹凸不平，有毛刺、劃痕等質(zhì)量缺陷時(shí)，密封件自身的完整性會(huì)受到較大影響，這使得后期發(fā)生液壓油泄漏的概率也會(huì)大大增加。③液壓密封安裝還應(yīng)注重密封減小的控制，實(shí)際生產(chǎn)中，有的液壓裝置中對(duì)于密封件安裝間隙的控制不夠合理，這樣在壓力液體的作用下，發(fā)生液壓泄露的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)大大增加。

3.3 液壓密封應(yīng)用問(wèn)題

液壓密封是泄漏問(wèn)題和具體工況有較大關(guān)系。一方面，液壓密封在實(shí)際應(yīng)用中本身存在工作環(huán)境惡劣的問(wèn)題，一般液壓系統(tǒng)不僅具有較高的壓力，而且工作中的油溫較高，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較快，此外在粉塵、潮濕空氣等因素的影響，液壓密封的使用壽命也會(huì)縮短，這影響了液壓密封的使用效果。另一方面，在工業(yè)生產(chǎn)中，還應(yīng)注重液壓密封的維護(hù)和保養(yǎng)，目前，液壓傳動(dòng)裝置在實(shí)際生產(chǎn)中存在重使用輕維護(hù)的問(wèn)題，比如當(dāng)液壓密封受液壓油污染后，未能及時(shí)地進(jìn)行清洗保養(yǎng)或更換，將影響液壓密封的整體使用效果。此外在實(shí)際生產(chǎn)中，液壓油會(huì)對(duì)液壓密封造成一定的污染問(wèn)題，這容易導(dǎo)致密封件過(guò)早磨損，出現(xiàn)一定的泄漏問(wèn)題。值得注意的是，在液壓密封實(shí)際應(yīng)用中，受液壓沖擊、振動(dòng)、氣穴和氣蝕等因素的影響，液壓密封也會(huì)出現(xiàn)一定的損壞，間接性地引起密封件泄漏問(wèn)題等。

4 液壓密封泄漏問(wèn)題解決途徑

4.1 做好液壓密封選型控制

要從源頭上減少液壓密封的泄漏問(wèn)題，應(yīng)做好液壓密封自身質(zhì)量的有效控制。首先，現(xiàn)階段的液壓密封類型多樣，靜密封件和動(dòng)密封件是兩種基本的密封件形式。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)結(jié)合具體的工況環(huán)境，注重密封件結(jié)構(gòu)形式的有效選擇，如密封裝置選擇滑動(dòng)密封方式是，應(yīng)盡可能地選擇組合密封件或唇形密封圈，以此來(lái)降低密封件泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。其次在液壓密封選型中，還應(yīng)注重密封件材質(zhì)的有效控制，嚴(yán)禁出現(xiàn)密封件過(guò)軟或過(guò)硬問(wèn)題，同時(shí)液壓密封本身應(yīng)無(wú)麻點(diǎn)、凹坑、劃傷、氣孔、氣泡及褶皺等問(wèn)題。最后在密封件選擇中，應(yīng)考慮密封件與液壓密封裝置、密封油的匹配情況，避免彼此間出現(xiàn)干擾問(wèn)題。

4.2 重視液壓密封安裝質(zhì)量控制

密封裝置應(yīng)用中，若密封件安裝質(zhì)量不合理，則會(huì)引起一定的泄漏問(wèn)題。對(duì)此在初期安裝階段，就必須做好密封件安裝質(zhì)量的嚴(yán)格管理。①密封件安裝先應(yīng)做好安裝間隙的嚴(yán)格控制，理論上認(rèn)為：相對(duì)運(yùn)動(dòng)耦合面之間的密封間隙越小，則發(fā)生泄漏的概率就會(huì)越多，但是這容易增加運(yùn)動(dòng)耦合零部件的加工制作成本，而且容易造成設(shè)備自身磨損，對(duì)此應(yīng)嚴(yán)格控制對(duì)運(yùn)動(dòng)耦合面之間的密封間隙，實(shí)現(xiàn)密封效果與設(shè)備應(yīng)用效果的統(tǒng)一。②在密封件安裝前，還需要對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)耦合面的具體情況進(jìn)行檢查，要求這些平面光滑，無(wú)凹凸不平，有毛刺、劃痕等質(zhì)量缺陷，這樣能減少運(yùn)動(dòng)面對(duì)液壓密封的影響，提升液壓密封的整體使用效果。③液壓密封的使用受到了安裝溝槽的影響，對(duì)應(yīng)做好安裝溝槽的有效控制，一般要求安裝溝槽不僅要有適宜的截面壓縮率，而且要大、小直徑及其軸向長(zhǎng)度尺寸合理。④為保證液壓密封安裝質(zhì)量，還需做好其安裝過(guò)程的控制，如當(dāng)液壓密封必須通過(guò)內(nèi)螺紋或徑向孔洞處時(shí)，安裝人員需對(duì)內(nèi)螺紋的內(nèi)徑或有徑向孔洞處的腔體進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保這些腔體部位的直徑大于液壓密封的外徑，另外安裝人員還應(yīng)在外螺紋或退刀糟等部位設(shè)置專用套筒，避免外螺紋或退刀糟對(duì)密封件造成影響[4]。

4.3 強(qiáng)化液壓密封使用管理

在液壓密封使用管理中，首先為創(chuàng)造良好的應(yīng)用環(huán)境，應(yīng)在液壓密封與密封表面之間設(shè)置潤(rùn)滑油膜，這樣才能達(dá)到減少泄漏的目的。其次液壓密封的使用受到了具體工作環(huán)境的影響，對(duì)此嚴(yán)格控制生產(chǎn)車間的溫度、濕度、壓力，同時(shí)對(duì)粉塵、霧氣等因素進(jìn)行有效控制，這樣才能創(chuàng)造良好的液壓密封應(yīng)用環(huán)境，避免液壓密封過(guò)早損壞。同時(shí)在液壓密封使用中，還需要做好密封件的維護(hù)保養(yǎng)工作，如及時(shí)更換破損密封件，對(duì)污染的密封件進(jìn)行清洗，減少密封件泄漏問(wèn)題。最后在密封件保存管理的基礎(chǔ)上，工業(yè)企業(yè)還應(yīng)對(duì)自身的生產(chǎn)方式進(jìn)行調(diào)整，積極采用綠色文明生產(chǎn)工藝，這樣能有效減少液壓密封的過(guò)早磨損，有利于泄漏問(wèn)題的有效控制。

5 結(jié)語(yǔ)

液壓密封在整個(gè)液壓系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，其直接關(guān)系著液壓裝置的運(yùn)作性能，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)效益具有較大影響。新時(shí)期，企業(yè)生產(chǎn)者只有充分認(rèn)識(shí)到液壓密封泄漏的問(wèn)題性，結(jié)合實(shí)際工況環(huán)境，深層次分析密封件泄漏問(wèn)題成因，并針對(duì)性地進(jìn)行應(yīng)對(duì)處理，才能有效提升液壓密封的應(yīng)用效果，發(fā)揮液壓裝置性能，繼而保證企業(yè)生產(chǎn)效率，促進(jìn)現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。