煤礦液壓傳動中液壓元件密封的應用

石永紅

（陽泉煤業集團有限責任公司一礦， 山西 陽泉 045029）

引言

大型煤礦機械設備都是液壓傳動，依靠液壓元件的動作來實現運轉。液壓傳動的動作是依密封容積的變化來傳遞的，密封圈在液壓傳動中占有關鍵的地位。只有密封圈性能優良，在液壓傳動中保證不漏油，液壓傳動才能正常運行。

1 液壓元件的常用密封

1.1 O形密封圈

O形密封圈（見圖1）是最常見的密封件，截面形狀呈圓形。其廣泛于煤礦機械液壓設備中，既可用于固定件的密封，亦可用于運動件的密封（用于旋轉密封時，僅限于低速回轉密封裝置）。O形密封圈最大的特點是結構簡單，制造容易，密封性能好，摩擦阻力小。

圖1 0形密封圈

1.2 Y形密封圈

Y形密封圈常用于活塞和液壓缸之間，活塞桿與液壓缸端蓋之間。如圖2所示，其截面形狀與英文大寫字母Y形相似，故而稱為Y形密封圈。因其結構簡單，被廣泛應用于礦山機械設備中，密封效果良好。一般情況下，Y形密封圈可直接裝入密封溝槽中使用，但在壓力變動較大、運動速度要求較高的場合，應使用加強環固定Y形密封圈。

1.3 V形密封圈

圖2 Y形密封圈

V形密封圈呈V形。由支承環、密封環和壓環組成。如圖3所示，該彈性橡膠密封圈起軸向作用，密封唇有較好的活動范圍，能多方位補償公差和角度偏差，可防止內部液壓油向外漏泄，也可防止外界污水和塵埃物侵入。V形密封圈的接觸面積大，密封可靠，摩擦阻力大。

圖3 V形密封圈

1.4 U形密封圈

U形密封圈（見圖4）截面呈U形，是由夾織物耐油橡膠壓制而成。其工作原理與Y形密封圈類似。其密封性能好，摩擦阻力小，多用于往復運動密封裝置。

圖4 U形密封圈

1.5 防塵圈

防塵圈用于防止油液溢出和外界污物進入液壓缸，安裝在液壓缸端蓋的外側。其截面有H和K形雙唇結構，雙作用防塵圈也有密封功能，是十分重要的密封元件。

1.6 蕾形密封圈

蕾形密封圈又稱活塞桿密封圈，是一種由Y形夾織物橡膠圈和唇內橡膠圈壓制粘合而成的單向實心密封圈，主要應用在煤礦液壓支架立柱上，作用是防止液壓元件內的乳化液泄漏。

1.7 鼓形密封圈

鼓形密封圈又稱活塞密封圈，可單向或雙向工作，廣泛應用在煤礦設備的液壓傳動系統中。

Y形和V形密封圈以及U形密封圈在壓力油的作用下，其唇口張開，貼緊在密封表面，油壓越大密封件性能越好，因此在使用中要注意安裝方向，保證其在壓力油作用下能張開。

2 密封元件漏油的原因和排除方法

2.1 密封圈選用不當

密封圈選用不當會造成在使用中密封圈過松或者過緊，引起液壓件不同程度地漏油，進而造成密封圈壓縮量放大或者縮小，導致密封圈迅速損壞。

那么密封圈合適的壓縮量是多少呢？通常情況下，用于一般設備的平面法蘭固定密封，壓縮率應該選擇15%～25%，用于圓筒式固定密封，壓縮率應該選用13%～21%，往復運動的密封，壓縮率一般選用10%～12%，旋轉運動的密封，壓縮率一般選取3%～5%。

圖5 不同壓力下的密封圈情況

2.2 密封間隙過大

密封間隙過大，O形圈在壓力作用下被擠入密封間隙，如圖5所示。

這樣，密封間隙過大，在壓力作用下，密封圈就損壞了。

那么，密封圈合適的密封間隙是多少呢？一般是壓力越大，密封間隙要求越小，壓力小的情況下，密封間隙一般取0.14～0.25 mm。壓力越大，密封間隙要求越小，一般取0.08～0.14 mm。一般工作壓力P＞100 kgf/cm2時，在O形圈的承壓面應加擋圈。

2.3 密封安裝不正確

1）配件的棱角、鍵槽或過孔劃傷密封圈易造成泄漏。正確的做法應將棱角倒角倒圓使其圓滑，免得劃傷密封圈。一般要求端部可做成15°～30°的倒角，見圖6。

2）密封圈在過螺紋的時候易受損，應用專用的金屬導套安裝，避免密封圈與螺紋直接接觸，見圖7。

3）密封圈如果存在安裝扭曲，在運轉時就容易被破壞，必須拆下重裝。安裝中一定要注意檢查密封圈是否安裝正確。

圖6 15°～30°倒角示意圖

圖7 專用金屬導套安裝示意圖

2.4 潤滑不良

骨架油封密封件刃口處“臨界油膜”的存在，可減少骨架油封密封件刃口磨損，否則將因缺油形成干摩擦致使骨架油封密封件被燒壞。一般選用鋰基潤滑脂潤滑。保證軸表面骨架油封密封件清潔、潤滑。為了防止灰塵等侵入唇部，還可以增設防塵裝置。

2.5 磨損

密封圈的使用期限一般為3 000～5 000 h，若密封圈使用超時，應及時更換新的密封圈并保證尺寸一致。

使用新的密封圈時，也要仔細檢查其表面質量，確定無小孔、凸起物、裂痕和凹槽等缺陷，并有足夠的彈性后再使用。檢修時，選擇規格大小合適的密封圈，應用專業的拆裝工具并選擇正確的潤滑方式和安裝方法，密封圈的漏油是可以避免的。

3 結語

1）在煤礦設備的液壓傳動系統中，漏油是經常發生的毛病之一。密封是防止漏油的最有效和最主要的方法，對密封元件進行合理的使用，是保證煤礦機械設備正常運行的基礎。

2）要著力加強液壓件檢修工的技術培訓，提高檢修人員的業務水平，對密封件進行認真檢修保養，嚴格按規程檢修，使液壓件處于良好正常運行狀態，充分發揮密封件的最大潛能，以保障安全生產。