趙（zhào）園懿（yì）
（寶（bǎo）鋼股份（fèn）公司采購（gòu）部，上海　200126）

　　摘　要：介紹了液壓密封技（jì）術（shù）各個發展（zhǎn）階段的特點；分析了國內橡塑密封件的現狀，包括產品質量和應用水平；展望了我國密封技（jì）術和密封件的發展前（qián）景。
　　關（guān）鍵詞：液壓密封技術；密封件；應（yīng）用與發展
　　1　液壓密封技術的發展階段
　　50年代初，國內液壓係統的工作壓力（lì）較低（約2MPa）。密封係統中密封（fēng）裝置采用（yòng）的先（xiān）進的密封元件是O型橡膠密封圈，一般為盤根或各類石棉製品。經過近50年的發展，目（mù）前（qián）國內的（de）液壓係（xì）統的工作壓力已（yǐ）經達到（dào）40MPa，有的甚至超過50MPa。與之配套的密封件工業也得到了相應的發展。以橡塑液壓密封件為應用主體的工程機械、冶金行（háng）業和鍛壓機床，其液壓密（mì）封（fēng）技術（shù）的應用和發展大致分（fèn）為以下四個階段。
　　1.1 探（tàn）索階（jiē）段（duàn）（1960～1970年）
　　這期（qī）間的國內液壓係統的工作壓（yā）力一般為12MPa和21MPa。密封係統采用的密封件（jiàn）有：O型圈（NBR）；鐵（tiě）殼-牛皮旋轉油封；波紋銅皮（pí）+軟木+金屬彈簧的（de）端麵密封；石棉盤根；石棉+橡膠密封墊片；V形（xíng）密封圈（牛皮+酚醛+膠木）；V形密封圈（NBR+夾織物）；軟金屬密封（fēng）墊片等等。密封元件的結構和材質都相對簡（jiǎn）單，使用壽命也相對短（duǎn），能滿足的（de）工況有一（yī）定的局限性，相關液壓行業的發展也（yě）大受製約。
　　1.2 創業階段（1971～1980年）
　　經曆一定摸索發展後，國內液壓係統的工作壓力已達到16MPa、21MPa、31.5MPa和40MPa。其密封（fēng）係統中采用的密封件以橡塑密封件為主，淘（táo）汰（tài）了牛（niú）皮、石棉纖維及波紋銅皮+軟木的端麵密封。主要形（xíng）式為：O型密封圈（NBR、FKM）；履帶底盤用浮動油封（金屬環+O型（xíng）圈（quān））；內包（bāo）骨架旋轉油封（NBR、FKM、ACM）。液壓與氣動往複運動密封件（jiàn）則有O型圈（NBR、FKM）；Y形（xíng）圈（NBR、PN、AU）；U形（xíng）密封圈（NBR、AU、EU）；V形密封圈（NBR+夾織物）；杯形密（mì）封圈（NBR+夾織物（wù））等。其材質、結構都有了一定的提高（gāo）。在這期間（jiān），為（wéi）適應諸如冶金行業、工程機械、鍛壓（yā）機床等采用（yòng）中高壓液壓技術產品的發（fā）展需要，由原（yuán）機械部組建了專業橡塑密封件生產廠。為推進（jìn）中國液壓和密封技術的發（fā）展，於1975年和1979年分別組建了“全國液壓、氣動標準化技術委員會”和“全（quán）國（guó）液壓、氣動標準化技術委員會橡塑密封標準化分技術（shù）委（wěi）員會”（與ISO/TC131/SC7對應）以及摩擦學會流體密封分技術委員會。這些協會、專業廠家間的彼此交流大大促進了國內密封技術的發展。
　　1.3 鞏固和（hé）發展階段（duàn）（1981～1990年）
　　國產液壓係（xì）統的工作壓力普遍達到（dào）了16～40MPa，其密封（fēng）係統采用的密封件形式仍（réng）以橡（xiàng）塑密封製品為主，采用了（le）新（xīn）技術並提高了（le）密封技術水平。主要型式有：O形密封（fēng）圈（NBR、FKM）；履帶底盤用浮動油（yóu）封（O型圈（quān）+金（jīn）屬（shǔ）環）；潤滑密封履（lǚ）帶用密封組件（jiàn）（NBR+AU）；內骨架和外骨架旋轉油封（NBR、FKM、ACM、EPDM）；組合密封墊圈（NBR+金屬）；液壓缸活塞和活塞（sāi）杆動密封用同軸密封組（zǔ）件（PTFE+NBR）；旋轉軸（zhóu）用動液壓回流油（yóu）封（fēng）（NBR、FKM、ACM）；耐壓型（xíng）旋轉油封（NBR、FKM）；雙向介（jiè）質旋轉油封（NBR、FKM）、液壓（yā）缸活（huó）塞用帶支承環雙作用（yòng）往複運動（dòng）密封組件（jiàn）（NBR+PTFE+POM）等。這（zhè）一係列的密封件的發（fā）展很大程度上（shàng）促進了液壓行業及其相關行業的飛（fēi）躍發展。
　　1.4 高速發展（zhǎn）階段（1991年以後（hòu））
　　國內中高壓液壓機械行業先後引進了西方國家的（de）製造技術，促進並加快了國（guó）外密封商家（jiā）進入中國密封件市場的步伐。其間，日本荒井製作所油封生產技術和世界水平的英國Angst公司的油（yóu）封製造技術及先進水平的美國派克公司的O型圈製造技術紛紛（fēn）進入國內市場。1994年後（hòu），密封件生產銷售額占世界55%的德國CARL1FREUDENBERG集團屬下（xià）的長（zhǎng）春恩福和無錫（xī）恩福密封件公司生產的汽車（chē）用（yòng）密封件大大（dà）加速（sù）了汽（qì）車密封行業的發展。日本的NOK公（gōng）司、德國的HUNGER公司和MERKEL公司、美國的PARKER公司紛紛投資中國。國外資金及技術的引進，提高了我國密封工業（yè）的總體（tǐ）水平，造就、培養（yǎng）和鍛煉了密封（fēng）件工業的（de）隊伍，加快（kuài）了我國密封件工（gōng）業的發展。同樣也促進並加速了國內密封行業的技術競爭。隨著工業的飛速發展，對密封技術也提（tí）出了更高的要（yào）求，如（rú）：高溫、高壓、高速、耐介質等。
　　2　國內橡塑（sù）密封件工業（yè）的現狀
　　在中國為（wéi）工程機械、鍛壓機械、冶金機械（xiè）及其他中高壓液壓機械行（háng）業配套服務的密封件生產企業有上千家。其中，生產橡塑密（mì）封件的廠（chǎng）家約300多家，橡塑（sù）密封件的總產量為（wéi）14億（yì）～15億件，合計5億～6億元人民（mín）幣。但具有較好生產條件和技（jì）術（shù）能力的企業隻（zhī）有40餘家，其（qí）中具有雄（xióng）厚技術能（néng）力、擁（yōng）有成套先進設備的企業隻有7～8家（從事軍品密封製品生產的專業研究（jiū）所不在其列（liè））。盡管如此，這些企業生產的（de）密封製（zhì）品在質量和使用壽命方麵仍與國外先進水平（píng）存在（zài）一定的差距。
　　2.1 密封件產品質量
　　20餘年來，經（jīng）國內科研技術人員的共同努力，建立了完（wán）整的與ISO/TC131/SC7接軌的各類密（mì）封件安裝腔體國家標準體（tǐ）係。同時也建立了與各類（lèi）密封（fēng）件標準接軌的密封件尺（chǐ）寸係列、密（mì）封件性能指標及密封件外（wài）觀質量、密封件包裝、儲存、運輸等密（mì）封件國家標準體係。從而方便了工程（chéng）機械（xiè）、鍛壓機床、冶（yě）金機械和其他中高（gāo）壓液壓機械（xiè）產品密封係（xì）統用（yòng）密封件的設計和選（xuǎn）用。然而在實際操作中仍有許多弊病存在。其原因主要是工業基礎過（guò）於薄弱，原材料的質量和品（pǐn）種規（guī）格均不盡（jìn）如人意（yì）。其（qí）差距尤以液壓泵、液壓馬達和變速箱用旋轉油封及液壓缸往複運（yùn）動密封的產品（pǐn）質（zhì）量Z甚。基於這個原因，國（guó）內一些知名廠家（jiā）（如廣州機械科學研究院）采用進口原材（cái）料（liào）和先進（jìn）的工藝手段，運用CAD/CAM加工技術，對（duì）密封件（jiàn）的安裝和（hé）正常運轉采用（yòng）三維動態模擬和有限元分析，大大優化提升（shēng）了密（mì）封件的結構和材質，彌補了基礎工（gōng）業的缺陷，產品（pǐn）質量基本達到進口件的水平。
　　2.2 國產密封的應用水平
　　密封係統（tǒng）的設（shè）計和應用水平依賴於密封製品的研製能力，主要表現在（zài）下列3個方麵（以（yǐ）寶鋼為例）。
　　2.2.1 靜密封
　　90年代中期之前（qián），靜密封在我國（guó）主要使用石棉及植物纖維密封製品，隨著高分子材料技術的發展。目前國內的此（cǐ）類產品主要使用O型圈、膠墊（diàn）片和石棉墊片，另外，液態（tài）密封膠在（zài）靜（jìng）密封中也得到廣泛應用，主要以樂泰公司生產的產品和廣（guǎng）研係列的產品為主。
　　2.2.2 往複密封
　　90年代中期設計生產的（de）國產工程機械、鍛壓機床和冶金設（shè）備的液壓缸密（mì）封係統基（jī）本采用同軸密封、Y形（xíng）圈、U形圈和組合V形圈的（de）複合設（shè）計，但（dàn）是在密封材料選型和密封結構設計方麵都比較落後，目前國（guó）產工程機械和鍛壓機床、冶（yě）金（jīn）設備的（de）液壓缸密封一部分采用進口件，一部分采用國產知名品牌，國內知名廠家在密封形式和結（jié）構方麵（miàn）都做了重大改進，一些產品已接近（jìn）或達到（dào）進口件的水平。在（zài）寶鋼，某（mǒu）廠（chǎng）一重要冶金油缸的結構和配套密封經由廣州機械（xiè）科學研究（jiū）院密封研究所承接並對其結構與配套密（mì）封作出重大改進後（如圖（tú）1），即，將活塞側的標準孔用方形圈改進為重載孔用方形圈，以確保高壓時的密封性良好，將活塞杆側的標準軸用階（jiē）梯圈改為重載階梯圈，並將普通型的防塵圈改為雙作用的防塵（chén）圈（quān）PT2，這樣在低壓時解決了無泄露、無爬行（háng）現象，經改進投線使用後，其效果比原先的（de）進口件大大提（tí）升，動（dòng）作的準確性（xìng）和油的泄漏遠優於改（gǎi）進前，使用壽命（mìng）也大幅度提高。 　　又如寶鋼某廠的高壓油缸，以前由耐壓Y形圈+擋圈構成主密封，一直難以保證密封的可靠性，後經（jīng）廣州機（jī）械科學研（yán）究院（yuàn）密封研究所將改主密封為組合V形圈GEK/GES+導向（如圖（tú）2所示），其密封的可靠性得以提高，給生產和操作帶來了很大的（de）方便。 　　2.2.3 旋轉密封
　　目前大量采（cǎi）用的仍是普通標準型油封，對於（yú）有壓力要求的旋（xuán）轉密封，國內一些廠家（jiā）隻能提（tí）供0～0.5MPa的耐壓油（yóu）封，而（ér）國內領先水平的廣州機械（xiè）科學研（yán）究院研製的各種規格的GSB及GSBB型油封，其使用壓力可達0.5～1MPa。主要應用於冶（yě）金軋鋼機械和高速旋轉的減變速（sù）機中。寶鋼二冷軋的1420工作輥（gǔn）上使用的夾布油封（240×290×25，330×374×20等）和支承輥上使（shǐ）用的40″多肢密封由廣州機械科學研究院密封研究所（suǒ）國產化（huà），其產品的使用狀況（kuàng）達到進口（kǒu）件的水平。寶鋼一冷軋2030支承輥上使用的54″多肢密封（fēng）也正試用由廣州機械科學研（yán）究院密（mì）封研究所承製的產品，在線使用一直（zhí）良（liáng）好。這些（xiē）從技術上給寶鋼提供了很大支（zhī）持，同時也降低（dī）了寶鋼的生產成本和采購成本。
　　3　我國液壓密封技術和密封件工業（yè）前景的（de）展望
　　隨（suí）著先進科技和製造技術的引（yǐn）進及2000年後國民經濟的發展趨勢，以引進先進技術為依托的中國工程機械、鍛壓機床、冶金設備等工業（yè）將有較（jiào）大的主編發展。由於這些機械（xiè）的液壓係統工作壓力和係統的先進性、工作可靠性的提高，必將促進我國密（mì）封係統設計及密封元件製造技（jì）術的提高（gāo）和發展。因此，麵對由工程機械、鍛壓機床、冶金設備及其他中高壓液壓機械行（háng）業的進一步發展，中國（guó）密封技術及密封件製造工業的發展將麵臨嚴峻考驗。另外，隨著我國（guó）加入WTO，國外大量（liàng）的先進產品進入國內（nèi），這將對中國密封件製造工業造成很大的衝（chōng）擊。可以預見，屆時中國密封工業（yè）體係將不（bú）再是（shì）一個高（gāo）能耗（hào）、低效率、結構龐雜的小農經濟式的經營模（mó）式，而將以（yǐ）一（yī）個具有高度（dù）集約化、規模化、低能耗、高效（xiào）率的經濟（jì）模式所替（tì）代。國內製造的密封產品也將（jiāng）趕超先進水準。同樣，以密封業為依托的中國工（gōng）程機械、鍛壓機床、水利、冶金（jīn）、電力、石油（yóu）化工、礦山等行業的液壓機械（xiè）和與之匹配的密封產品將相互促進，協調發展，從而加速工業化的進程。
　　參考文獻
　　[1]金振邦.中高（gāo）壓液壓係（xì）統用流體橡塑密封技（jì）術的應用與發（fā）展.北京東山機（jī）械技（jì）術有限（xiàn）公司,2003.
　　[2]廣廷洪,汪德濤.密封（fēng）件使用手冊.機械（xiè）工業出版社,1994.