密封是保證液壓系統正常工作最基本也是最重要的裝置。在液壓、氣動系統中大部分泄漏是由于密封失效造成的。主要介紹了液壓系統對密封裝置的要求以及密封件的主要類型，分析了O型密封圈失效的主要原因、失效形式,并提出了具體解決的辦法。

　　引言

　　密封是保證液壓系統正常工作最基本也是最重要的裝置。在液壓、氣動系統中大部分泄漏是由于密封失效造成的。O形密封和密封裝置的性能和可靠性是衡量系統設計與制造質量的重要指標。如果密封不當，會引起元件和系統的內、外泄漏，不僅會使系統的容積效率降低，嚴重時會建立不起壓力而使系統無法工作；外泄漏還會弄臟設備，污染環境。因此，正確使用O型密封圈對保證液壓系統正常工作十分重要。

1、液壓系統對密封件材料的要求及其分類

　　1.1、液壓系統對密封件材料的要求

　　(1)在液壓油中有較好的穩定性，即體積變化小，膨脹、收縮率小，不易溶解、不會引起硬度的變化；當溫度在使用范圍內變化時，彈性和硬度變化要小；

　　(2)具有良好的密封性和適宜的彈性，在液壓油中壓縮復原性大，永久變形小；

　　(3)耐磨性好，摩擦系數小，運動靈活，工作壽命長；

　　(4)結構簡單，加工、使用、維修方便。

　　1.2、密封件的分類

　　根據密封面間有無相對運動，密封件可分為動密封和靜密封兩大類。目前常用的密封件以其斷面形狀命名，有O型、Y型、Yx型、V型以及組合式密封等。

　　O型密封圈的橫截面為圓形，可作為油、水、氣體等各種流體的密封使用，有靜密封和動密封2類。

　　Y型密封圈的橫截面類似英文字母Y,不用支撐環而直接裝入溝槽內即可起密封作用。但在壓力變化較大、滑動速度較高的地方，要使用支撐環，以固定密封圈。它多用于液壓油缸活塞和活塞桿處的動密封。

　　Yx型密封圈的結構特點是截面小、結構簡單，截面的長寬比在2倍以上，故而密封圈在溝槽中不會滾翻，一般只能在80℃以下長期工作。有軸用和孔用2種形式。

　　V型密封圈一般由夾織物橡膠或聚四氟乙烯經多層涂膠織物壓制而成。多用于液壓缸中端蓋和活塞桿之間的動密封。

　　組合式密封是最近出現的一種新型密封，它集中了上述幾種密封的優點。該密封耐高壓且摩擦力小，常用于伺服油缸的密封。

2、O型密封圈的工作機理

　　O型密封圈是流體動力系統中使用最多的密封形式。由于O型密封圈具有結構簡單、密封性能良好、摩擦力小、溝槽尺寸小、易制造等優點，廣泛應用于液壓與氣動元件中。

　　O型密封圈的工作機理：把O型密封圈裝在密封溝槽中，通過油(或氣)的壓力使其發生變形，向溝槽一側擠壓，封住被密封的接觸面，使液流(或氣流)不得通過，如圖1所示。這種密封在流體動力系統中密封效果良好，但是，如果O型密封圈的設計和使用不當，也容易造成密封性能的失效。

圖1 密封圈承壓圖

3、O型密封圈失效的原因、失效形式及解決辦法

　　3.1、失效的主要原因

　　(1)密封溝槽設計不合理；

　　(2)O型密封圈與所用介質不相容；

　　(3)O型密封圈的尺寸選擇不正確；

　　(4)O型密封圈得不到充分的潤滑。

　　此外，由于密封圈受力較復雜，有些原因很難診斷和判定，必要時要對它的材料和使用環境進行試驗研究。

　　3.2、常見失效形式及解決措施

　　(1)O型密封圈用后呈扁平形狀

　　①原因主要原因是密封圈的材料彈性和抗熱性能差。O型密封圈在液壓系統工作介質中使用一段時間后，常出現密封圈過度膨脹，壓緊力增大的現象。這是由于密封圈在生產過程中，橡膠硫化不夠完全，因而在壓力的作用下，密封圈截面的三邊被壓成扁平形狀；

　　②解決辦法應采用低凝固性能的橡膠材料。在一般工況下，選用耐熱橡膠材料(因在工作中摩擦會產生熱量)如丁腈橡膠、氯丁橡膠等；確認密封圈材料應與所使用介質相容，檢驗密封圈的物理性能應符合設計要求。

　　(2)O型密封圈磨損

　　①原因這種失效形式多出現在有相對移動和振動的密封中，可通過觀察密封圈與滑動面接觸部位磨耗量來判斷。主要原因是：密封的滑動表面粗糙，導致密封圈過早磨損；密封滑動表面太光滑，使密封潤滑不良；油液系統中含有污染顆粒；

　　②解決辦法按照推薦的加工粗糙度來制造，保證滑動面與密封圈在運動過程中潤滑充分(主要是內部潤滑)，保證系統中過濾器精度，用耐磨性更好的O型密封圈材料，如聚氨脂橡膠等。

　　(3)O型密封圈受熱硬化和氧化

　　①原因由于工作溫度超出正常使用范圍，使彈性體硬化，增塑劑蒸發、氧化，導致密封圈產生與作用壓力方向垂直的小的表面裂口，從而出現了局部凹痕或開裂現象。這種失效主要是暴露在空氣中的動靜密封或與其他空氣污染物接觸的密封圈上；

　　②解決辦法采用抗氧化性能較好和耐高溫的材料，降低系統油液工作溫度。

　　(4)O型密封圈出現凸出、啃咬和螺旋狀失效

　　①原因凸出、啃咬失效的主要原因：密封間隙過大，系統壓力超過密封承壓強度或未加擋圈，密封圈材料未達到設計硬度要求，密封圈密封溝槽加工尺寸不符合標準規定，密封圈選取不合適(相對于密封溝槽尺寸太大)等。螺旋失效的主要原因：零件的同心度太低、潤滑不夠充分、密封圈材料太軟，當密封圈的某些部分在滑動而另一部分卻在滾動，從而引起扭曲或裂口；

　　②解決辦法減小密封間隙，選用尺寸合適的

　　O型密封圈，保證零件的同心度符合設計要求；密封溝槽嚴格按照標準加工，使用增強的復合密封，如組合墊，采用符合設計要求的密封圈材料或增加阻止O型密封圈被擠出的擋圈。

　　(5)O型密封圈在安裝過程中損壞

　　①原因這種情況常出現在動、靜密封中。主要原因是密封溝槽上有尖銳棱角或導入的倒角不符合標準，安裝時沒有涂抹潤滑油，從而使密封圈被尖銳的刃口切傷、發生扭曲或卡住，表面產生凹(或凸)痕、起皮或剝落現象；

　　②解決辦法按照設計要求加工密封溝槽，不得留有銳邊，安裝時在溝槽及密封圈上涂上潤滑油液，當O型密封圈通過螺紋時，在螺紋上套金屬薄片或帶等，以使密封圈順利地插入。

4、結語

　　O型密封圈具有結構簡單，加工方便，性能可靠等優點，在液壓元件及系統中得到廣泛的應用。本文對O型密封圈的工作機理、失效形式、失效原因以及解決辦法做了進一步的分析總結。只有在工作中積累經驗，不斷總結分析使用中出現的問題，才能使O型密封圈得到更好的應用。