徐州徐工液压件有限公司 江苏徐州 221004
摘要：本文介绍了液压缸密封的基本构成、密封机理以及选用要求，对液压缸设计时密封的选用及密封具有一定的指导作用。
关键词：液压缸；密封；研究；选用；机理
Brief analysis of hydraulic cylinder sealing system
CHU Guijun， Liu Peng， JIN Quanming， CHEN Xiangbing， ZHANG Hongyuan
（Xuzhou XCMG Hydraulics Co.， Ltd. Xuzhou， Jiangsu 221004）
Abstract ： T This paper introduces the basic composition， sealing mechanism and selection requirements of hydraulic cylinder sealing， which has certain guiding function for the sealing selection of hydraulic cylinder Keywords： hydraulic cylinder， seal， research， selection ， mechanism
0 引言
液压传动是靠密封油腔的容积变化来传递力和速度。密封不良会造成油液的泄漏，从而使得机构运动不稳定，降低容积效率，污染环境，严重时会建立不起压力，系统不能正常工作。所以性能稳定密封，密封效果优秀的结构对液压油缸的工作能力和使用寿命尤为重要。本文主要介绍液压缸密封的基本构成、密封机理以及选用要求等内容。
1 油缸密封系统的基本构成
油缸密封系统一般分为液压密封、外部保护密封和支撑导向部分这三方面，其典型结构如图1。液压密封通常指活塞密封和活塞杆密封，使用聚合材料、弹性体或橡塑制成。外部保护密封则是防止尘土和外来杂质进入液压系统（防尘）；支承导向部分主要有支承环，起到导向和调节侧向载荷的作用，保持液压密封的同轴度，防止金属之间的接触摩擦。
图2 液压密封分类
3 密封机理
密封的功能就是减少或阻止泄露，有效地减少或阻止泄露是对密封装置的首要要求。密封性能反映密封装置对泄漏的控制水平。
3．1静密封机理：
静密封是依靠封闭结合面间的间隙以实现密封作用，不需要考虑摩擦与磨损。密封表面的泄漏是由密封圈的材料性质、配合表面的加工精度、粗糙度和压紧程度决定的。
静密封基本原理（以O形密封圈说明）：
O形密封圈装入密封槽后，其界面承受接触压缩应力而产生变形。当没有介质压力时，密封圈在自身的弹性力作用下，对接触面产生一个预接触应力Pv，如图3所示。
而当容腔内充入有压力的介质后，则在介质压力P的作用下，O形密封圈发生位移，移向低压侧，且其弹性变形进一步加大，填充和封闭了密封间隙（O形密封圈右侧接触）。此时，作用于密封副偶合面的接触压力上升为Pv+P=Pd，从而大大增加了密封效果，如图3所示。
图5动密封压力工作方式
4 常见密封形式及材料
4.1对密封件材料的要求
液压密封件材料应满足密封功能的要求。由于被密封的工作介质以及设备工作条件的不同，密封件材料应具有不同的适应性。
密封材料的一般要求：
1）、摩擦因数小，耐磨性好；
2）、抗腐蚀性能好，能在工作介质中长期工作，其体积和硬度变化小；
3）、与密封面贴合的柔软性和弹性好 ；
4）、 耐臭氧性和耐老化性好，使用寿命长；
5）、加工性能好，价格低廉。
4.2对密封件材料的分类
液压密封件因密封功能和性能的不同，制造各类密封件的材料也不同，具体分类情况如图6：
图7选型影响因素
6 典型密封系统
典型密封系统分为活塞密封系统和导向套密封系统，该密封系统的优点：
1）、结构紧凑，节省空间；
2）、保压效果好，耐高压；
3）、往复运动无翻转，挤切现象；
4）、较低的摩擦力及良好的承压能力；
5）、具有泄压功能，防止困压现象的发生。
6.1活塞密封系统
图9活塞杆密封系统示意图
防尘圈：采用金属骨架防尘圈，具有泄压功能，防止困压现象的发生，特殊的设计，既能保证密封圈在沟槽内稳定，又能很好的防尘外界液体侵入密封系统。
缓冲环：可减小缓冲环背面的间隙，增强轴用Y圈的抗挤出能力，确保轴用Y圈在频繁往复超高压冲击下的耐久性， 提高主密封的使用寿命。
轴用Y圈：材质可采用丁腈橡胶或者聚氨酯。
7 总结
液压缸是液压系统的执行元件，是液压系统的重要组成部分，液压缸密封的好坏，直接影响着整个系统的工作性能和效率，本文对液压缸密封的基本构成、密封机理以及选用要求等内容进行了总结分析，对液压缸密封系统设计时具有一定的参考意义，另外对液压缸静密封与动密封失效渗油的维修提供解决思路。
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作者简介：褚桂君（1985-），男，山东省潍坊市，
徐州徐工液压件有限公司，中级工程师，硕士，主要从事工程机械液压油缸的设计研发工作。
联系人：褚桂君 联系电话：15162248845
邮箱：chuguijun115@163.com
论文作者:褚桂君,刘朋,金全明,陈向兵,张虹源
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/27
标签：液压缸论文; 密封圈论文; 系统论文; 液压论文; 机理论文; 工作论文; 材料论文; 《防护工程》2018年第32期论文;