密封失效原因分析与解决方法

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：密封失效是液压系统泄漏的主要原因。油内污染物、金属过高的表面粗糙度、装得太紧等因素会加速这种磨损。加工装配质量差这类问题主要表现在由于密封件尺寸精度超差及表面粗糙度超大，从而引起密封部位偏心、拉伤、压不紧或压得过紧，造成安装孔口没有倒角与去毛刺的密封件在安装时被剪切与划伤，零件机械加工质量差，引起砂眼、裂纹、表面不平、油路串通等。

密封失效是液压系统泄漏的主要原因。

1.密封失效的症状

各种因密封失效而引起外泄漏的情形主要是：液压缸活塞杆与端盖之间的密封失效，形成外泄漏；换向阀两端的密封失效，换向时油液外溅；阀与阀板及阀与阀之间连接处密封失效，引起外泄漏；液压泵或液压马达旋转轴密封失效，引起外泄漏；油管及管接头连接松动引起外泄漏；活动油管因密封件损坏或安装误差产生外泄漏。

各种内泄漏主要是由液压元件内部液流通道之间的密封损坏引起的，这类损坏可能是有关零件或密封件磨损，也可能是阀或阀板因铸造砂眼、裂纹或加工失误引起的流道串通。液压系统内泄漏的存在会使系统出力降低，效率降低，发热增大及油温升高，致使系统动作秩序错乱，无法正常工作。

2.密封件损坏形式

（1）磨损密封件与金属表面滑动产生摩擦使密封件磨损。油内污染物（尤其是金属类颗粒）、金属过高的表面粗糙度、装得太紧等因素会加速这种磨损。

（2）变形密封件在高压下产生液化现象并进入密封面的缝隙（见图13-21）会造成缝隙挤压变形。密封件与密封沟槽之间的相对运动会促进这一过程。缝隙挤压导致密封件完全损坏、表面撕裂或破碎，还可能出现塑性变形。加密封挡圈可以避免挤出现象。

（3）翻转这类故障是在使用唇形密封件（如液压缸里的密封件）时，以密封件从沟槽中部分地被挤出为特征的。液压设备运行时，密封沟槽里的压力很大，这个压力作用于密封件的根部，使得根部被磨损掉，继而在摩擦力的作用下，密封件被翻过来并从密封沟槽里脱出，导致密封唇被切开或压断，密封件完全损坏。

（4）谷部开裂唇形密封件的谷部（见图13-22）是应力集中处，受到压力冲击时容易裂开。

图13-21 缝隙挤压变形

图13-22 谷部开裂

（5）扭转当唇形密封件在运动中产生较大的摩擦力时，其可能产生整圈或局部的扭转。

（6）偏磨这是密封件损坏的主要原因之一。密封件本身偏心、密封支持面偏心、往复运动件与密封件配合面有部分拉毛、受到径向载荷等均可引起偏磨。

（7）材料老化密封件因使用时间太长、保存太久氧化或等其他原因而变硬、变脆或失去弹性便不再起密封作用。

3.密封失效的原因

密封失效的原因可归纳为四大类：

（1）产品结构不合理这类问题有：密封方式选择错误、密封件形状及材料选择错误、参数设计错误、密封支持面或接触面设计错误等。

（2）加工装配质量差这类问题主要表现在由于密封件尺寸精度超差及表面粗糙度超大，从而引起密封部位偏心、拉伤、压不紧或压得过紧，造成安装孔口没有倒角与去毛刺的密封件在安装时被剪切与划伤，零件机械加工质量差，引起砂眼、裂纹、表面不平、油路串通等。在装配方面，引起密封失效的原因是：装配环境不清洁使得杂质进入密封部位；野蛮装配破坏了密封件；没有安装在正确位置上，使密封件压坏；安装的精度不足引起偏心，一边紧一边松；管接头没有涂密封胶；阀类件螺钉安装少了；将密封件密封方向装反等。

（3）密封件质量不好或选用不当有的密封件外观质量差，表面粗糙，尺寸与形状误差大；旋转轴唇形密封圈弹簧尺寸误差大，并且松动；密封材料的耐油性能差，老化速度快，保存期短，压缩后产生永久变形。

（4）使用不当工作条件恶劣（高温、高速、高压），引起密封件老化过速，失去弹性，产生泄漏；维护保养不及时、不彻底，该换的密封件未换；压力调得过高，液压冲击太大，将管接头振松；错用了密封，如截面、直径及密封方式错误等。

4.密封的改善

事实上，液压系统的密封状况与一系列因素相关，可通过下列途径来改进：防止液压油污染，避免污染物混入密封部位，加剧密封件的磨损；消除振动与冲击，以防密封件被损坏；避免液压系统高温、高压和高速；改进与密封件接触的滑动表面，使其变得足够光滑，以避免密封件被擦伤；提高密封支持面及有关配合件的尺寸精度；除去密封件安装支持结构的锐角和毛刺，以防安装时划伤密封件；有些O形密封件的安装沟槽太深，使密封件的压缩量不足，可重新设计制作密封沟槽。

采用高性能的密封材料，正确地选择密封种类，对密封的改善非常重要。合理地选择密封装置，能提高设备的性能和效率，延长密封装置的使用寿命，从而有效地防止泄漏。要做到合理地选择密封装置，必须要熟悉各种密封装置的形式和特点、密封材料的特性及密封装置的使用条件（如工作压力的大小、工作环境的温度、运动部分的速度等），把实际的使用条件与密封件的允许使用条件进行比较，必须保证密封装置有良好的密封性能和较长的使用寿命。

密封失效原因分析与解决方法

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