关于重型机械上的密封技术分析

黄建林

现阶段，我国很多行业都使用了重型机械设备，这样能有效提高工作质量和效率，满足企业的发展需求。但是，重型机械设备的投资量大，需要保证其安全性，以延长使用寿命。这些机械设备存在很多的密封部件，能有效保障重型机械的质量，防止出现损坏等问题，从而保障企业的经济效益和社会效益。

1 密封技术对重型机械的重要性

通常，一些重型机械上有很多密封口，这些密封口的直径比较大，部分机械设备的油封直径可达到8～10m。随着机械制造业的发展，我国一些压机液压缸半径能达到1～2m，给重型机械的密封工作带来很大的难度。出现这种情况，其主要原因是机械加工存在隐患，制造重型机械设备时，部分大尺寸的密封件会存在一定的尺寸差。当机械设备正常运转工作时，结构部件会出现形变等问题。这会增加密封件与密封口之间的距离，从而出现泄漏等问题。

2 密封技术在重型机械上的应用

2.1 隧道掘进机驱动密封系统

目前，隧道掘进机在地下工程中得到了广泛运用，驱动系统是其核心部件，一旦发生泄漏等问题，会严重影响机械设备的质量，从而降低其使用寿命。

隧道掘进机的驱动结构共采用了五个马达设备，其刀盘可进行变速操作，但需要严格控制变速范围，使其控制在2.66r/min以内。除马达设备之外，主要设备还包括减速机、主轴承、密封壳体、电机等。其工作原理为：当设备处于运转状态时，由电机为减速机提供动力支撑，使其发生运动。减速机在运动的状态下会出现旋转，带动大小齿轮之间的啮合。由于刀盘是通过螺栓来连接在大齿轮上的，人们需要采用密封技术对其4个腔体进行密封。这种密封技术需要在正压的作用下才可起到效果。通常情况下，油腔中第一个腔体主要用来防止泥土进入腔体，避免造成设备磨损。第二、第三个腔体需要添加润滑剂，油脂达到一定标准时，会迅速增加腔体内的压力，从而将密封口打开，以排出腔体内部的杂质。而第四个腔体主要起润滑降温的作用，使其将油回流到油箱中。由此可知，地下掘进作业环境复杂、条件恶劣，难以更换和维护密封设备，人们需要采用合理的密封技术，以保证地下掘进作业顺利进行[1]。

通常情况下，大多数隧道掘进机密封部件的抗压能力在5bar左右，质量较好的部件可达到7bar。在进行设计时，应以5bar为标准，并改变传统4道腔体设计方式，采用5道唇形密封腔体，分别为A1-A5。因此，A1腔采用质量比较好的HBW密封油脂，能有效起到防泥水的效果，并要保证腔体的压力为正压。A2腔可采用注脂调节的方式，可先将腔体内部的压力设置在3bar左右，并逐渐添加HBW密封油脂，使其内部产生压差。当A2腔的压力小于A1时，唇口的压力能得到有效降低，从而降低密封部件的磨损度。A3腔与A2腔类似，需要同时进行注脂操作，以控制A3腔与A2腔的压力平衡，确保二者之间的压差控制在0.5bar范围内，从而降低损耗。A4腔采用的是DT46液压油，腔体内部的压力差有明显的变化，导致其损耗程度比较高。一旦出现漏油问题时，可及时报警，能有效保证设备运行的安全性。另外，A5腔主要用来检测油腔的泄露情况，当检测到A4腔出现问题时，它会自动停止注油操作，从而保障密封效果。

2.2 液压机油缸密封系统

大型液压机属于锻压机械的组成部分，在造船、化工、电子等行业领域得到了广泛使用。同时，大型液压机的适用范围比较广，可用于拉伸、校正、冲压等工作。其中，油缸是液压机的核心系统，一旦出现泄漏问题，会引发安全隐患，严重影响企业的发展。因此，人们需要研究其密封技术，以保证其质量。

目前，大型液压机采用的油缸密封技术主要分为静密封和动密封两种。使用静密封技术时，需要采用O形圈进行密封，当处于高压状态时，应对O形圈进行加档，以满足实际需求。现阶段，我国使用静密封的材质大多为NBR，当温度超过一定标准时，应适当转换密封材料，可采氟橡胶密封圈。当对油缸进行密封操作时，应将密封圈套在油缸端盖处，这种密封技术比较稳定，不易磨损，能有效保障密封质量。而动密封技术损耗程度比较高，通常采用的是旋转密封和往复密封方式。以往复密封技术为例，比较常用材料包括聚四氟乙烯、橡胶等，在不同的环境下应合理选择材料，以保证密封效果。比如，当使用温度在100℃以上，压力比较高时，应使用聚四氟乙烯，而常态环境下则可以使用橡胶材料。

另外，液压机油缸需要处理的密封口比较多，在进行实际操作时，应根据各个密封圈的功能和实际需求来进行使用。一般情况下，可分为孔用密封圈和轴用密封圈，但都可以使用Y形圈和组合密封的方式。而不同产品液压机油缸的结构不同，在进行密封操作时，应使用组合密封圈或唇形往复密封的方式。当进行唇形往复密封时，应在腔体中填充唇边过盈量，使其可以贴住腔体表面，从而有效避免泄露等问题。同时，这种密封圈有一个唇口，使其具备更强的密封作用，比较常见的有V形圈、Y形圈等。组合密封圈的密封效果也比较好，V形圈这种型号能有效提高安装质量，能应对各种复杂的条件，从而保障密封效果。

2.3 板材轧机油缸密封系统

对于大型板材轧机来说，其主要密封工作在液压压下油缸方面。此油缸的直径比较大，做好油缸密封工作，能有效提高部件的安全性，降低摩擦系数，从而保障其正常运转。通常情况下，液压压下油缸的正常工作压力为60bar或280bar，之所以会存在这样的差异，是因为油缸的结构不同，当不存在杆腔时，它能承受更多的压力。同时，其正常工作温度为60℃[2-3]。

当油缸处于正常工作状态时，受外部因素的影响，其会发生高速振动的情况，这样会加大密封件的摩擦系数，影响密封效果。因此，在使用密封技术时，应合理选择密封材料，保证密封质量。在材料选择上，通常可用聚四氟乙烯，以降低摩擦系数，避免出现爬行问题。同时，可采用杆用密封OMS-S部件和防尘圈，防止出现积灰问题，以保证无困油现象，从而保障密封效果。

3 结语

近些年来，为了提高工作质量和工作效率，我国很多行业都已应用了重型机械设备。由于重型机械设备的投入成本较高，人们应最大程度地提高其使用率。因此，做好密封工作具有十分重要的意义，可避免灰尘、泥土等进入腔体中，降低密封部件的摩擦系数，从而保障密封质量，实现其应有的价值。

[1]崔晓杰.金属密封技术的研究进展及密封机理分析[J].石油机械，2011，39（1）：102-105.

[2]俞龙，何立东，王强.回转式空气预热器刷式密封技术的研究与应用[J].中国电力，2010，43（6）：59-64.

[3]李军，晏鑫，丰镇平.透平机械阻尼密封技术及其转子动力特性研究进展[J].热力透平，2011，38（1）：5-9.