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工程機械密封技術(shù)
日期：2024-11-23 05:18
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摘要：
工程機械密封技術(shù) |
| 作者：金振邦 劉良臣 |
| 當(dāng)前中國工程機械工業(yè)已引進了發(fā)達國家大量的主機設(shè)計和制造技術(shù)，逐步采用了****的密封系統(tǒng)設(shè)計構(gòu)思和密封裝置的應(yīng)用技術(shù)。但由于國內(nèi)密封件工業(yè)制造水平的制約，工程機械密封技術(shù)的應(yīng)用水平仍落后于******約20－25年。主機無泄漏正常工作小時僅有400h左右，不足******的1/10。 應(yīng)用現(xiàn)狀：國產(chǎn)密封件的產(chǎn)品品種及質(zhì)量仍無法滿足引進**制造技術(shù)的工程機械的發(fā)展和配套需要。 事實上在中國為工程機械行業(yè)服務(wù)的橡塑密封件生產(chǎn)企業(yè)有近千個，但具有較好生產(chǎn)條件和技術(shù)能力的企業(yè)只有40余家，其中具有雄厚技術(shù)能力、擁有成套**設(shè)備的企業(yè)僅有7－8家（從事**密封制品生產(chǎn)的專業(yè)研究所不在其列）。盡管如此，這些企業(yè)生產(chǎn)的密封制品在質(zhì)量和使用壽命方面仍與國外**水平存在或多或少的差距。工程機械及中、高壓液壓件行業(yè)引進了諸如林德、卡特、小松、采埃字、力士樂等**知名廠商的制造技術(shù)之后，國產(chǎn)密封件的產(chǎn)品品種及質(zhì)量無法滿足引進**制造技術(shù)產(chǎn)品的發(fā)展和配套需要就是例證。其次，需求量頗大的自卸式載重卡車的舉升裝置用小斷面U形密封圈（AU），由于國產(chǎn)密封制品質(zhì)量較差，主機廠及用戶均向國外公司采購。 存在的問題：密封件產(chǎn)品的質(zhì)量及密封系統(tǒng)設(shè)計和應(yīng)用水平有待提高。 1．密封件產(chǎn)品質(zhì)量 20年來，經(jīng)國內(nèi)科研技術(shù)人員的共同努力，建立了完整的與ISO／TC131／SC7接軌的各類密封件安裝腔體國家標準體系。同時也建立了與各類密封件**標準接軌的密封件尺寸系列、密封件性能指標及密封件外觀質(zhì)量、密封件包裝、貯存、運輸?shù)让芊饧覙藴鼠w系。從而，方便了工程機械和其他中、高壓液壓機械產(chǎn)品密封系統(tǒng)用密封件的設(shè)計和選用。但實際操作中仍有許多弊病存在。其原因主要是工業(yè)基礎(chǔ)過于薄弱、原材料的質(zhì)量和品種不盡如人意、管理工作不規(guī)范等等。差距尤以液壓泵、液壓馬達和變速箱用旋轉(zhuǎn)油封及液壓缸往復(fù)動密封的產(chǎn)品質(zhì)量*甚。針對ZL50C裝載機驅(qū)動橋輪邊油封的使用壽命，筆者曾做過一次裝機對比試驗，由國內(nèi)某單位研制的帶副唇內(nèi)骨架油封，裝機后經(jīng)路面試驗，僅50km即開始泄漏，而同時裝機考核的國外某公司BABSL油封，使用近3年仍未發(fā)生泄漏。又如：工程機械液壓缸動密封元件的質(zhì)量，國外水平可滿足5000作小時無泄漏，而國產(chǎn)密封件的使用壽命一般為其1/10，有的甚至不足 100工作小時。 2．密封系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用水平 密封系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用水平依賴于密封制品的研制能力，主要表現(xiàn)在3個方面。 （1）旋轉(zhuǎn)動密封系統(tǒng) 目前大量采用的仍是普通標準型油封，對于有壓力要求的旋轉(zhuǎn)密封裝置只能提供耐壓為l－ 3 MPa的耐壓型油封，而******為 10MPa。動液壓回流油封的應(yīng)用在工程機械旋轉(zhuǎn)密封裝置中尚未得到普及。 （2）液壓缸往復(fù)動密封系統(tǒng) 目前大多數(shù)國產(chǎn)工程機械液壓缸動密封系統(tǒng)設(shè)計仍采用U形密封圈作為主密封。90年代中期設(shè)計生產(chǎn)的工程機械液壓缸動密封系統(tǒng)，開始采用同軸密封組件和U形密封圈的復(fù)合設(shè)計。當(dāng)令**上普遍采用的5組件（或3組件）液壓缸活塞用帶支承環(huán)組合密封組件，制作工藝較復(fù)雜，目前國內(nèi)尚停留在小批量制作的階段，質(zhì)量穩(wěn)定性較差。 （3）靜密封系統(tǒng)靜密封系統(tǒng)中，雖然取消了石棉及植物纖維密封制品，但高分子材料液態(tài)密封墊的使用尚不普及。目前國內(nèi)使用的此類產(chǎn)品仍以樂泰公司生產(chǎn)的各類密封膠產(chǎn)品為主。國產(chǎn)液態(tài)密封膠及用于液壓系統(tǒng)管系連接的厭氧膠的產(chǎn)品品牌較少，且涂敷工藝和質(zhì)量性能均存在一定差距。 展望：中國密封換術(shù)的科研*密封件制造工業(yè)將面對由工程嘰械及其他中、高壓液壓機械行業(yè)提出的嚴峻課題。 隨著****科技和制造技術(shù)的引進及2000年后國民經(jīng)濟的發(fā)展趨勢，U引進**技術(shù)為依托的中國工程機械工業(yè)將有較大的發(fā)展。工程機械液壓系統(tǒng)工作壓力和系統(tǒng)的**性、工作可靠。＠的探高．必將促講密封系統(tǒng)設(shè)計及密封元件制造技術(shù)的發(fā)展，因此，中國密封技術(shù)的科研及密封件制造工業(yè)將面對由工程機械及其他中、高壓液壓機械行業(yè)提出的嚴峻課題?？梢灶A(yù)計，屆時的中國密封工業(yè)體系將不再是一個高能耗、低效率、結(jié)構(gòu)龐雜的小農(nóng)經(jīng)濟式的經(jīng)營模式，而將是一個具有高度集約化、規(guī)?；?、低能耗、高效率的經(jīng)營體制。屆時，中國密封件的主要品種將有60％達到**80年代末90年代初的質(zhì)量水平，另將有15％的產(chǎn)品品種達到**密封件產(chǎn)品的當(dāng)代質(zhì)量水平。中國工程機械和中、高壓液壓機械產(chǎn)品密封系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用水平將達到**90年代中期的技術(shù)水準。 背景資料：中國工程機械密封技術(shù)應(yīng)用的四個階段 以橡塑密封件為應(yīng)用主體的工程機械密封技術(shù)的發(fā)展過程大致可以分為四個階段。 1．起步階段（1960－ 1970年） 這期間的中國工程機械產(chǎn)品液壓系統(tǒng)的工作壓力大致為12－14 MPa。采用的密封系統(tǒng)用密封件有：0形橡膠密封圈（NBR）；鐵殼一牛皮旋轉(zhuǎn)油封；波紋鋼皮十軟木十金屬彈簧的端面密封；石棉盤根；石棉十橡膠密封墊片；V形密封圈（牛皮十酚醛十膠木）； V形密封圈（NBR十夾織物〕：軟會屬密封墊片等等。 2.創(chuàng)業(yè)階段（1971－ 1980年） 在此期間生產(chǎn)的中國工程機械主要產(chǎn)品的液壓系統(tǒng)工作壓力大致為 14－ 3．5MPa。其密封系統(tǒng)中采用的密封件以橡塑密封件為主，淘汰了牛皮、石棉纖維及波紋鋼皮十軟木的端面密封。主要型式D為：0形密封圈（NBR、FKM）；履帶D底盤用浮動油封（金屬環(huán)干0形圖）；D內(nèi)包骨架旋轉(zhuǎn)油封川BR、FKM、ZACM）。液壓與氣動往復(fù)運動密封件D則有0形密封圈（NBR、FKM）；U形密D射圈（NBR、AU、BU）：V形密封圈（NBR十夾織物）；杯形密封圈（NBR十夾織物）等。 在這10年間，為適應(yīng)諸如工程機械、鍛壓機械等采用中、高壓液壓技術(shù)的發(fā)展需要，由原機械部組建了7個專業(yè)橡塑密封件生產(chǎn)廠。另外，為推進中國密封技術(shù)的發(fā)展，于1975年和1979年組建了“國內(nèi)液壓、氣動標準化技術(shù)委員會一和’國內(nèi)液壓、氣動標準化技術(shù)委員會橡塑密封標準化分技術(shù)委員會”（與舊ISO／TCI3／SC7對應(yīng)）以及摩擦學(xué)會流體密封分技術(shù)委員會。 3．鞏固和發(fā)展階段（1981－1990年） 國產(chǎn)工程機械主要產(chǎn)品的液壓系統(tǒng)的工作壓力達到了16－40MPa，其密封系統(tǒng)采用的密封件形式仍以橡塑密封制品為主。主要型式有：O形密封圈（NBR、FKM）；履帶底盤用浮動油封（O形圖十金屬環(huán)）；潤滑密封履帶用密封組件（NBR＋AU):內(nèi)骨架和外骨架旋轉(zhuǎn)油生十（NBR、FKM、ACM、EPDM)；組合密封墊圈（NBR+金屬）；液壓缸活塞和活塞桿動密。封用同軸密封組件（PTFE＋NBR）；旋轉(zhuǎn)軸用動液壓回流油封（NBR、FKM、ACM）；以及工作壓力為 1— 3MPa的耐壓型旋轉(zhuǎn)油封（NBR、FKM）；雙向介質(zhì)旋轉(zhuǎn)油封(NBR、FKM）、液O壓缸活塞用帶支承環(huán)雙作用往復(fù)D動密封組件（NBR＋PTFE＋POM）等。 4．高速發(fā)展階段（1991年以后） 工程機械和其他中、高壓液壓行業(yè)先后引進了大量的產(chǎn)品制造技術(shù)，促進了國外密封商家進入中國密封件市場的步伐。國外資金及技術(shù)的進入，提高了我國密封工業(yè)的總體水平 |