论文摘要：某薄板厂弯辊机运行过程中出现外泄漏，更改油缸内单个密封件局部结构后泄漏现象依然存在。针对此问题，重新设计弯辊机油缸密封的配置形式。

关键词：弯辊机；泄漏；油缸密封；密封配置改进

1 泄漏分析
　　1.1 设备工况
　　运动方式：往复运动。
　　往复速度：15mm/s。
　　工作介质：46#液压油。
　　工作压力：30MPa。
　　工作温度：常温。
　　1.2 问题描述
　　弯辊机油缸出现外泄漏，如图1，原使用“导向环+轴用阶梯圈+GP6防尘圈”这种密封件搭配形式。轴用阶梯圈属组合密封，由一个耐磨阶梯圈和一个O形橡胶密封圈组成。当使用聚四氟乙烯（PTFE）耐磨阶梯圈时，缸体出现泄漏；将耐磨阶梯圈材料换成聚氨酯（PU）且内径尺寸减小0.2mm后，情况有所好转，但仍泄漏。
　　1.3 问题分析
　　轴用阶梯圈属活塞杆用单向作用密封圈，由一个耐磨阶梯圈（材料为PU或PTFE）和O形橡胶密封圈组成。O形圈提供弹力，可对耐磨阶梯圈的磨损起补偿作用。该种结构具有非常高的压力稳定性、良好的耐热性（使用PTFE材料时）、高耐磨等特点，但耐磨阶梯圈材料比较硬，与轴的接触面积较小，因此该种形式的密封圈在设备往复过程中只能刮去轴上大部份的油，还会有一部分渗到轴用阶梯圈后方。而后方的防尘圈GP6只对外界污染物起刮擦防尘作用，也就是说，原使用的密封搭配形式中真正起密封作用的只有轴用阶梯圈一道密封，故泄露的情况必然出现。

2 密封改进方案
　　2.1 密封产品信息
　　2.1.1 导向环
　　产品描述及工作原理：
　　活塞杆用导向元件；金属/塑料材料配对，防止了“滞塞”和“咬死”现象，高负荷承载能力，在达到脆性温度前具有弹性（不是塑性）；导向环边角倒圆防止了在腔体沟槽的半圆角处产生挤出；简单的扣压安装。
　　2.1.2 轴用阶梯圈
　　产品描述：
　　活塞杆用单向作用密封圈，同一个抗磨的填充聚四氟乙烯PTFE阶梯圈和O形橡胶密封圈组成。O形圈提供弹力，可对PTFE阶梯圈的磨损起补偿作用，只具有单向密封效果。适用于液压缸活塞密封，一般和导向环配套使用。
　　介质：矿物基液压油，阻燃液（HFA、HFB）、生物可降解液压油、水。（以上极限数值不可同时出现）
　　2.1.3 轴用Y形密封圈
　　产品描述：
　　Y形密封圈属唇形密封，密封原理是依靠装填在密封腔体中的预压紧力，以其唇边紧贴密封腔体表面，阻塞泄漏通道获得密封效果。
　　2.1.4 防尘圈GSDR
　　介质：液压油、水、粉尘。（以上极限数值不可同时出现）
　　2.2 密封材料介绍
　　2.2.1 聚四氟乙烯（PTFE）
　　聚四氟乙烯摩擦系数低，自润滑性好，具有不粘性，几乎所有物质都不粘附在其表面，耐候性和热性能优异，几乎耐所有的化学药品和溶剂，使用温度范围广。
　　工作温度：-250℃～+260℃。
　　2.2.2 丁腈橡胶（NBR）
　　丁腈橡胶对石油基液压油相容性较好，作为密封材料有较稳定的物理特性，所以在液压、气动用密封中，使用最为广泛。改变分子中所含丙烯腈基的含量，可适应更多的用途要求。一般说，丙烯腈含量大的丁腈橡胶，耐油性和耐磨性较好，同时，弹性和耐温性稍微降低；丙烯腈含量小的丁腈橡胶，有较好的弹性和耐低温性，耐油和耐磨性则会降低。由于丁腈橡胶分子结构的特点，其耐蚀性和耐臭氧性较差。
　　正常工作温度在-30℃～100℃之间，短期可达+120℃。
　　2.2.3 聚氨酯（PU）
　　聚氨酯的最大特点是强度高（可达40MPa以上）、耐磨性能优越，耐油性和耐溶剂性能好，尤其是对于耐润滑油和燃料均有良好的抗溶胀性，耐臭氧性好，但耐酸性很差，耐水解性差（选用合适的牌号，并添加抗水解剂可得到改善）。
　　工作温度：-40℃～+80℃，特殊牌号可达+120℃。
　　2.3 密封配置设计
　　在往复速度和温度（往复速度：15mm/s，温度：常温）都不高的情况下，可以使用“导向环+轴用阶梯圈+Y形轴用密封圈+防尘圈GSDR”的密封搭配形式。
　　导向环对缸体起着良好的支承作用，保护缸件及密封件受到非正常的损坏；轴用阶梯圈置于整个密封系统的前端，刮去油缸内大部分的液压油；后方的Y形轴用密封圈依靠装填在密封腔体中的预压紧力，使其唇边紧贴密封腔体表面，封住前方泄漏的介质；防尘圈GSDR是Y形圈与防尘圈的组合形式，除了起着刮擦防尘作用外，还相当于在整个密封系统后方添加一道保险，进一步增强密封效果。

3 密封件的安装
　　当安装密封件时，视密封类型不同，装配结构互不相同，安装方法也不一样。沟槽类型分为整体式沟槽和剖分式沟槽。
　　3.1 橡塑密封件的安装方法
　　3.1.1 活塞密封：将密封件一侧插入沟槽中，拉密封件另一侧，很容易装进沟槽。
　　3.1.2 活塞杆密封：用手指将密封件变成心形，然后尽可能快地放入沟槽，装入后密封件可能会有些弯曲，要用手指或抹刀校正之。
　　密封件应避免被尖角划伤。密封件在越过螺纹牙或其他锐部位时，应使用薄壁金属导套。
　　3.2 PTFE组合密封件的安装
　　3.2.1 轴用组合PTFE密封件的安装
　　3.2.2 孔用PTFE组合密封件的安装

4 密封件沟槽的加工

5 结束语
　　5.1 在原密封系统中，真正起密封作用的只有一个轴用阶梯圈，该密封配置不合理。
　　5.2 添加轴用Y形密封圈及更改防尘圈结构，有效解决弯辊机油缸泄漏的问题。
　　5.3 密封件的安装必须合理，避免因错误的安装方法导致密封失效。
　　5.4 沟槽精度需按规范加工。