单体液压支柱密封系统的分析与研究

　　0 引言

　　目前国内外的单体液压支柱静联接部位使用 O 形密封圈，动联接部位使用 Y 形密封圈，这两种密封圈能够达到新制造支柱的密封性能标准， 但对循回使用多次的旧支柱则密封性能变差，达不到良好的密封效果，修复的支柱合格率相当低。 根据单体液压支柱规定的使用年限要求，若沿用传统新制造支柱的 O 形、Y 形密封圈这种密封装置， 无论如何都无法满足规定的使用年限要求。 国内外的许多研究机构、企业都在研究改型的密封装置，力图延长单体液压支柱的使用寿命，较低修理成本、减少新购支柱的资金投入。 目前出现的改型密封装置有充压式密封装置、加长双向封装置。 它们的特点都是增大密封面积、 通过充压增加 C 形半椭圆薄壳密封圈、Y+C 形薄壳密封圈在密封装置部位的紧固力。 这类密封装置没有充分利用橡胶密封圈与装置部位的预紧力，同时改变了活塞、底座的结构，丧失了单体液压支柱零配件的通用性， 增加了零配件制造的复杂程度。 整根支柱的密封系统都变得制造难、 装配繁琐、极其复杂，其推广应用难度大。

　　本研究根据循环使用多次的旧支柱密封面产生腐蚀斑块、锈蚀麻点破坏密封系统机理，研制一种充分利用橡胶密封圈与装置部位的预紧力，既增大密封面积，又不改变活塞、底座的结构，提高支柱密封性能、延长使用寿命的新型宽带密封系统装置。

　　1 密封机理

　　1.1密封系统存在的泄漏问题

　　DZ(DW)型单体液压支柱高压腔由三用阀与活柱柱头 φ42 孔、活塞与活柱 φ80 孔、底座与液压缸底部φ100 孔，采用 O 形密封圈静联接密封;活塞与液压缸体 φ100 孔， 采用 Y 形密封圈动联接形成支柱的高压腔。 在高压腔内，只要其中一个密封部位泄漏、其高压腔被的密封就被破坏，支柱会产生降压、下落，给支护安全构成威胁。

　　单体支柱外部泄漏是三用阀及 φ42 孔，直观不须进一步研究。 循回使用多次的旧支柱，底座 φ100 孔、活塞与活柱 φ80 孔静联接密封部位，采用普通 O 形密封圈密封面积偏小，由于长时间使用，被密封面上产生了锈蚀斑迹、 麻点群， 在高压作用下易于产出局部泄漏;活塞与液压缸 φ100 孔动联接密封部位，采用普通的 Y 形密封圈装置，对液压缸而言是线接触密封，从微观角度看也是一种窄带密封，其密封面积很小，不能覆盖面积大于密封带的锈蚀班迹、麻点群，造成高压腔与大气腔相通，支柱发生泄漏。

　　1.2解决支柱密封系统泄漏的方案

　　液压支柱出现泄漏，表现为延时降压、支柱下落，对安全构成极大威胁。 因此许多科技工作者开始解决支柱泄漏的研究。 目前这些研究成果都必须对液压支柱的心脏零件“活塞”、底座进行改制。 使得装配操作比普通密封装置复杂，修理成本增大。