陶瓷制品生产设备常用液压密封件及其应用时应注意的问题＊

蔡祖光

（湖南海诺电梯有限公司 湖南 湘潭 411104）

液压传动装置具有体积小、质量轻、惯性小、响应快、运动速度大、运行平稳、能传递较大的作用力等特点，而且还具有操作控制方便和易于实现各工序的自动化等优点，所以液压传动装置已广泛应用于国防和工农业生产各领域。如：陶瓷企业广泛使用的输送泥浆的液压柱塞泵、泥浆脱水操作的液压压滤机以及烧成日用陶瓷制品隧道用的液压推车机、粉料压制成形用的全液压自动压砖（坯）机、加工陶瓷拼花制品应用的（超）高压水射流切割机以及卫生洁具行业注浆成形广泛应用的低压快排水、中高压排水设备等。然而这些陶瓷制品生产设备的液压传动系统昼夜不停地频繁快速运动（如：陶瓷墙地砖的压坯运动），其生产过程中稍有疏忽易于损伤、损坏液压密封件，从而造成液压油的泄漏。液压油的泄漏不仅影响液压传动装置的工作性能和生产效率，而且还污染生产环境和浪费资源等。生产实践经验表明，解决陶瓷制品生产设备液压传动系统泄漏的最有效的途径就是选用密封性能优良的液压密封件。

即使大多数陶瓷制品生产企业了解液压传动系统特别是常用液压密封件的一些基本常识，但对其缺乏系统而全面的认识。因此，液压密封件的质量往往容易被人们所忽视，易发生储存保管不善，野蛮装拆，会造成液压密封件的损伤、过早老化、脆化变质或产生较大的塑性变形等，甚至丧失密封作用，导致液压油的泄漏，在生产实践中也是屡见不鲜的。所以说了解陶瓷制品生产设备常用液压密封件的使用性能及其影响密封性能的诸因素，并采取相应的防护措施，能最大限度地提高陶瓷制品生产企业液压设备的工作性能及企业的经济效益。

1 液压密封件的使用性能

液压密封件是液压传动系统中防止液压传压介质（液体）从相邻结合面泄漏以及外界杂质（如：雨水、雾气、冰雪及灰尘等尘埃固体颗粒物）侵入液压传动系统的关键零部件，因此液压密封件必须具有以下基本性能：

1.1 泄漏量极小

要求液压密封件的泄漏量极小，具有良好的密封作用，并随液压油的压力（严格地说应为压强，以下类同）增高而自动提高其密封作用，即使在高压及高温等恶劣工作环境条件下，液压密封件的泄漏量也无明显的增加。同时，用于制作液压密封件的材质应结构致密，无渗漏等缺陷。

1.2 良好的相容性

因液压密封件长期浸泡在液压油中，极易溶胀、溶解或脆化变硬等，使之丧失密封作用，因此要求液压密封件对液压油具有良好的相容性。同时，也要求液压密封件与金属材料，特别是黑色金属材料长期接触既不相互起作用又不粘着和腐蚀金属材料等。

1.3 摩擦阻力小

为避免或减少液压传动系统产生低压爬行等不良现象，要求液压密封件具有较低的静摩擦阻力和动摩擦阻力，并且其摩擦系数应较小且非常稳定。

1.4 良好的弹性及适宜的机械强度

通常液压密封件通过弹性、塑性或弹塑性变形来堵塞密封结合面之间的泄漏间隙，从而达到密封的目的。因此，要求液压密封件具有良好的弹性、永久变形小和适宜的机械强度，并具有良好的吸振缓冲性能。

1.5 使用寿命长

液压密封件应具有良好的耐氧化性、耐臭氧性、耐候性、耐老化性、耐水性、耐热性、耐寒性、耐酸碱、耐压性和耐磨性，应用温度范围广，并且密封可靠、使用寿命长。

1.6 易于制造，价格低廉

液压密封件应易于设计、制造、安装和拆卸，标准化程度高，互换性好，其相应的密封槽及密封耦合面又易于加工制造，对密封表面的加工精度等要求较低，并且价格低廉。

2 密封件的安装和拆卸

1）安装密封件时，通常不能使密封件承受扭矩等有害力矩的作用，尤其要重视选用物理机械强度较低的非金属密封件，可采用如图1所示的结构设计，能有效地避免非金属密封件安装时承受扭矩等有害力矩的作用。如果受结构限制，安装时密封件必须承受一定的扭矩作用，则可选用物理机械强度较高的金属密封件，如螺塞与缸体结合面之间的密封宜选用金属密封垫（如图2所示）。

图1 密封圈不承受有害扭矩的结构示意图

图2 螺塞端面密封（金属密封垫）的结构示意图

2）应在缸筒、活塞、活塞杆和导向套等端部采用15°～30°的光滑引入角等，以便密封件的安装和拆卸。

3）当液压密封件必须通过外螺纹或退刀糟时，应在其相应位置上套上专用套筒；也可以使外螺纹的外径或退刀槽的直径小于液压密封件的内径等，以便密封件的安装和拆卸。

4）当液压密封件必须通过内螺纹或径向孔洞处时，应使内螺纹的内径或有径向孔洞处的腔体直径大于液压密封件的外径等，以便密封件的安装和拆卸。

5）为了减少液压密封件的安装及拆卸阻力，应在液压密封件要经过的相应位置上涂敷锂皂基润滑脂或液压工作油等，并尽量避免液压密封件产生过大的拉伸变形，以免产生塑性变形等而影响液压密封件的密封性能和缩短其使用寿命。

6）液压密封件是通过密封材料的弹性变形、塑性变形或弹塑性变形来实现密封的。因此，一般中高压密封，尤其是超高压用密封（包括静密封和动密封）一经拆卸，便认为其密封已失效，再次组装时需立即更换密封件（金属密封件也不例外）。如对于橡胶密封件来说，虽然它在流体作用下产生弹性、塑性或弹塑性变形能够实现密封，但运行一段时间后，在高压流体的静压力、脉动压力、冲刷和侵袭等作用下，使其表面产生了肉眼难以观察到的微观缺陷（如压痕、划痕、划伤以及部分橡胶微颗粒的剥离脱落等）和塑性变形等；同时，考虑到拆卸过程中橡胶密封件的拉伸变形和（或）划伤等，降低甚至丧失了其密封作用，通常不宜再次安装使用，需立即更换。又如依靠塑性变形实现密封作用的紫铜垫和依靠弹塑性变形实现密封作用的O形空心金属密封口，在高压尤其是超高压的作用下，密封结合面所产生的表面变形已严重损伤了金属密封件的密封表面，同样降低甚至丧失了其密封作用。同时，考虑到密封件本身价格低廉，而其拆卸过程通常并不是一件容易的事。因此，液压密封件一经拆卸，即视为其密封已失效，不应再次重复安装使用，通常应立即更换。

3 液压油的污染

一方面，日用陶瓷、陶瓷墙地砖及卫生洁具等在生产过程中，粉料、泥浆、污浊潮湿的空气、尘埃颗粒及水滴等会以不同方式和从不同途径侵入液压传动系统中；另一方面，液压泵、液压阀、滤油器滤芯和高压胶管等正常磨损后所产生的磨屑和（或）滤芯脱落物和（或）橡胶颗粒等也会加速液压油的污染。而且含有固体颗粒污染物的液压油类似于研磨金属零件加工面的研磨剂，结果导致液压缸常用液压密封件过早磨损而降低其密封作用。

4 密封件的储存和保管

常用液压密封件在储存和保管时，应将液压密封件装入密封干燥的聚四氟乙烯等防潮塑料袋内，并作好存放日期等记录，然后最好存放在30℃以下的阴暗通风处，避免与酸碱、液压油及化学物品等混放在一起，并远离明火、灯光、高温或阳光直射等，杜绝因储藏保管不善导致密封件的过早老化而降低其密封性能，严重时，甚至脆化变质而丧失其密封性能。

5 结语

综上所述，陶瓷制品生产设备等液压传动系统常用密封件应用时，首先必须了解陶瓷制品生产设备的工作性能、液压传动系统的工作压力、工作油温、工作介质（液压油）及其相对运动速度的大小等环境条件，同时还必须了解常用液压密封件的结构形式、密封特点、价格及密封材质的性能等，确保密封件、密封表面、密封槽的设计制造质量以及密封件的装配质量；此外，应增强液压油的污染防护意识，加强对液压油污染的监督与检测工作，液压油污染后应及时更换，并作好常用液压密封件的储藏和保管等工作。液压密封件一经拆卸，即视为其密封效能已失效，不应再次重复安装使用，通常应立即更换。据此进行全面地分析和比较，最终选用适宜材质及适宜结构形式的常用液压密封件，达到最大限度地提高常用液压密封件的密封性能及其使用寿命，从而提高陶瓷制品生产企业的经济效益。