超高壓液壓密封方法-北京楚?？萍加邢薰?br>

　　大于82 MPa，通常稱為超高壓壓力，目前，有些行業(yè)如人造金剛石六面頂壓機(jī)、金屬擠壓設(shè)備、液壓成型機(jī)、粉末冶金設(shè)備、超高壓射流切割機(jī)和耐壓試驗(yàn)等方面使用的壓力通常在100 MPa左右，有的甚至在600 MPa以上。

　　超高壓液壓系統(tǒng)壓力超高，流量小，一般存在兩方面情況：一方面因壓力超高，故在間隙相同的情況下，它比常壓泄漏量大幾倍或幾十倍；另一方面因流量小，往往為1L/min，則稍有泄漏即使微泄漏也會產(chǎn)生很大影響，對高壓系統(tǒng)的升壓或保壓性能的影響尤為突出。

　　故對密封一定要嚴(yán)格要求，考慮周全，盡可能不讓它產(chǎn)生泄漏，應(yīng)具有高可靠性。對超高壓的密封一定要注意它的安全性。高壓元件及管路材質(zhì)的致密性與強(qiáng)度絕對可靠，決不允許出現(xiàn)微隙或針孔，因是超高壓，一旦泄漏，在一定范圍之內(nèi)，泄漏出的射流，像利箭一樣會傷人，應(yīng)特別注意它的安全性。

　　A、超高壓密封原理

　　超高壓密封原理與中高壓液壓元件或液壓系統(tǒng)的密封原理并無本質(zhì)區(qū)別，它同樣是利用密封件堵塞流體流動的通道，阻止泄漏而密封；對于非接觸的間隙密封，同樣利用液流過長的間隙通道，受到阻力，產(chǎn)生壓力損失，到間隙出口端壓差近于零，就近于無泄漏而形成密封。它與一般壓力情況所不同的是，屬于堵塞的密封件材質(zhì)必須能承受超高壓力的擠壓或沖擊；屬于間隙的密封，其間隙值遠(yuǎn)比一般壓力間隙密封值小。

　　B、超高壓密封件的材料

　　盡管超高壓的密封原理與一般壓力密封原理基本上相同，但是密封件卻不一樣，需要其組織更致密，防止?jié)B漏，防止被擠壓損壞，則要求更結(jié)實(shí)。一般當(dāng)液流體介質(zhì)壓力超過100 MPa，就難再使用合成橡膠、皮革、氟塑料，而用鋁紫銅和鈹青銅，以及這些有色金屬合金，這些金屬及合金產(chǎn)生彈塑性變形，有利于填充密封面凹凸不平表面的凹陷微谷。此外，還有不銹鋼及一些可淬硬的鋼材等。空心的金屬O形密封圈可承受350 MPa，甚至達(dá)700 MPa。淬硬的45或35 CrMoAl等球面鋼墊在螺紋力強(qiáng)制作用下可密封1000 MPa左右的壓力。

　　C、液壓件的超高壓密封

　　超高壓密封同樣分為靜密封與動密封。若按照液壓系統(tǒng)組成分為管路密封與液壓元件密封。液壓元件中常見的有液壓泵液壓閥液壓缸、液壓馬達(dá)等。下面介紹液壓泵與液壓缸的超高壓密封問題。

　　D液壓泵超高壓密封

　　這里主要是往復(fù)式動密封，主要依靠間隙密封與填料密封。間隙密封多采用彈性圓簡襯套結(jié)構(gòu)，因液體介質(zhì)的粘性流動，產(chǎn)生壓力損失。這種結(jié)構(gòu)密封壓力可達(dá)600~700 MPa超高壓密封效果。

　　超高壓柱塞泵和滑閥的密封，主要是合理確定柱塞副、滑閥副的間隙。若間隙太小，則柱塞滑閥會卡死；間隙過大，在超高壓情況下，泄漏量大大增加。如以80 MPa徑向柱塞泵為例，它的柱塞直徑為Φ8mm，若單邊間隙值為0.003~0.006mm，泵的容積效率可達(dá)90%，若單邊間隙為0.008~0.015mm時，泵的容積效率不高于80%。

　　對于直徑較大的柱塞和增壓活塞可采用組合式密封裝置，如圖1a所示，它由O形圈、擋圈、黃銅圈組合裝在帶錐度的柱塞上用螺母擰緊固牢，黃銅圈與柱塞孔初始間隙為0.025~0.076mm。

　　當(dāng)柱塞端開始受到液壓力之后，O形圈受到擠壓開始起密封作用。當(dāng)壓力增加到某一值，黃銅圈被壓向錐形軸肩，黃銅圈受到錐軸的軸向尤其徑向作用，同時黃銅圈與柱塞孔徑向縮小，起到一定密封作用，其工作壓力可達(dá)120 MPa。

　　為增壓缸和手動柱塞泵常用的密封裝置。這種密封裝置一般有低壓油輔助退回，因此活塞芯軸和增壓活塞都是浮動的，如此密封裝置的工作壓力可達(dá)100 MPa或略高。

　　E、液壓缸的超高壓密封

　　是額定壓力p=85 MPa的液壓缸的上下兩種密封結(jié)構(gòu)，工作速度V=360 m/min，溫度t=-25°~140℃，介質(zhì)為液壓油，工作場所一般。在車氏密封件問世之前，國產(chǎn)密封件一般最高耐壓不超過65 MPa。若設(shè)計(jì)、制造額定工作壓力超過65 MPa，不進(jìn)口國外密封件，那是很困難的。故本缸選用美國優(yōu)瑞納斯的GS、kg、Ko、Go，支承環(huán)及O形圈，擋環(huán)組成動靜密封。圖2中上下部分各一個密封方案。

　　液壓管路系統(tǒng)是由金屬管、軟管及各種管接頭組成。主要考慮各種接頭的密封結(jié)構(gòu)，下面介紹幾種超高壓密封接頭。

　　G、閥塊工藝孔口超高壓密封

　　在液壓系統(tǒng)中常見有不少工藝孔尤其以自行設(shè)計(jì)制造整體箱式閥塊工藝孔最多，制造完成后必須封堵。封堵時有兩種情況：一種是永久性不需要再拆開，另一種是封堵之后又常需要拆開

　　若經(jīng)常拆開工藝孔可采用螺紋、金屬墊堵、螺紋球堵、錐堵等，

　　當(dāng)前，使用超高壓液壓設(shè)備日益增多，超高壓液壓試驗(yàn)裝備也隨之增多。但影響該項(xiàng)技術(shù)的重要因素之一就是超高壓液壓密封需要盡快努力，不斷完善。超高壓密封，無論是靜密封還是動密封及其密封件，至今并無標(biāo)準(zhǔn)可參照。目前只是人們在超高壓密封實(shí)踐中探索，求其完善。若超高壓液壓密封可靠，則安全性也就大大提高了。