關于礦用液壓支架立柱導向套靜密封漏液的分析

李小偉

(北京天辰華瑞密封技術有限責任公司，北京 100023)

1 概述

液壓支架中立柱有單作用和雙作用之分，其中單作用立柱采用液壓升柱、自重降柱的工作方式，由于靠自重降柱速度慢，并且整個支架各個立柱降柱不同步，影響采煤工作面的快速推進，因此目前基本被雙作用立柱所取代，雙作用立柱完全靠液壓來實現升柱和降柱，所以在降柱的時候對導向套部分的結構件和密封件要求很嚴，導向套部位的靜密封組件如果失效，造成立柱油缸漏液，直接影響了降柱工作的順利進行。目前立柱油缸中導向套靜密封結構一般有:O形圈+擋圈組合結構、Y形圈結構、蕾形圈+擋圈組合結構等，各種靜密封結構對油缸的結構、表面質量等都有不同的要求。

2 漏液分析

某煤機廠現場立柱油缸試壓過程中出現導向套和缸筒連接處漏液的現象，作為技術人員我趕到現場了解情況，發現在立柱打壓測試時，在給油缸上腔打壓使活塞桿回程是出現漏液現象(圖1)，初步判斷為導向套靜密封失效或導向套金屬件裂縫等造成漏液。

圖1

在現場工人的配合下，我們將立柱油缸解體，解體后發現此油缸中導向套靜密封采用O形圈+擋圈組合結構，其中擋圈有圓周部分被順著壓力方向擠入導向套和缸筒間的間隙，個別擋圈被擠斷，初步判斷擋圈損壞失效可能是造成立柱漏液的原因，為了排除導向套金屬件裂縫引起油缸漏液的原因，特將導向套上密封件全部拆下，擦干凈大小導向套，仔細檢查大小導向套的內外表面，這時發現導向套靜密封溝槽背壓側有腐蝕缺口的痕跡，除此之外沒有發現別的裂紋的缺陷(圖2)。

圖2

由此斷定造成此次立柱油缸漏液的原因是導向套靜密封的溝槽邊緣有腐蝕缺陷，導致軟質擋圈擠入缺陷部位，同時由于導向套采用旋入式裝配，這樣在安裝是對擋圈造成損傷，進一步斷裂。

3 解決方案

針對現場出現的問題，解決問題可從兩方面入手，一方面是更換新的導向套，避免擋圈在旋入缸筒過程中局部受力造成損傷。另一方面就是從密封結構入手，增大密封結構的適用范圍，保證安裝過程的順利進行。

經現場討論，同時考慮到導向套修復更換的成本，決定從密封結構角度解決問題。為了避免擋圈擠入間隙損壞，決定采用硬質擋圈來替代軟質擋圈，生產方法為采用澆注型尼龍料車制、鋸口，然后在現場安裝進行打壓測試，在打壓測試過程中，發現裝完新型密封的10根立柱油缸中，有4根出現漏液，接下來解體完立柱油缸發現新型擋圈沿著溝槽圓周方向出現折彎、堆積的現象，導致立柱漏液，由此我們分析應該是車制的擋圈剛性不足引起擋圈本身變形。隨后又采用注塑成型尼龍擋圈然后鋸口，在打壓過程中又出現了新的問題，由于擋圈鋸口比較鋒利，出現O形圈被劃傷導致漏液的現象。

經過以上幾次對靜密封擋圈材料和結構的調整，對立柱油缸漏液現象沒有什么改進，由此并不能單一通過改進擋圈來解決問題。

如果繼續采用O形圈密封就必須由擋圈來承壓，這時我們需要有新的密封結構來替代O形圈，同時取消擋圈結構。

Y形圈具備這樣的功能，由于Y形圈截面尺寸比較大，同時通過一定的抱緊量緊抱在靜密封槽底，這樣就增大了密封本身的剛性，這樣在導向套旋入缸筒是就不會由于導向套本身有腐蝕而把Y形圈損傷，更不會造成密封斷裂，從而保證了密封效果，保證了立柱油缸正常工作。

順著這樣的思路，現場漏液的油缸導向套部位更換上了新型密封——Y形圈(圖3)，接下來對更換完密封的20根立柱再一次進行打壓測試，在打壓過程中沒有發現漏液的現象，隨后的更換打壓也沒發現異常，從而確定Y形圈是解決現場立柱油缸漏液的最佳選擇。

圖3

4 結語

隨著采煤行業的發展，液壓支架用油缸的修復工作會越來越多地占領市場，而油缸修復工作中又有自己的特殊性，包括尺寸一致性和各部件的表面質量都很難保證和新加工件一樣，這就要求密封供應商要根據現場的實際情況來提供最優選的密封來保證現場工作的順利進行，而不是一成不變。