新型Y 形密封单元

新型Y 形密封单元

由上分析知，避免密封失效的关键是：减缓端盖内圆表面由于受活塞杆作用力造成的磨损，提高密封圈磨损后的密封环自补偿能力。由于活塞杆受力方式无法改变，只能从更改密封单元样式和材料入手，其关键在于密封圈。

在通常设计中，格来环外环夹在格来环与油缸内壁之间，为保证较好的密封性和耐磨性，该层结构呈圆环形且填充材料很硬，因此对于减缓活塞杆对端盖内圆的冲击以及补偿变形都很有限。针对这种情况，设计一种新型的Y 形密封单元。普通的Y 形密封单元如图5 所示，密封圈截面呈Y 形，液压油可通过A 口进入密封圈内部。Y 形密封圈的主要材料为聚氨酯橡胶，工作温度为－30 ～100 ℃，工作压力一般为30 MPa，因此具有较好的弹性。

在Y 形密封单元完成装配并注入液压油后，Y形密封圈依靠其张开的唇边贴于密封副偶合面，其有效密封压力等于密封圈因弹性变形产生的预压力和液压油压力之和: 无内压时，与密封面的接触压力只等于弹性变形预压力；有内压时，唇形圈底部将受到轴向压缩，唇部受到周向压缩，与密封面的接触面积增大，接触压力增加; 当内压进一步升高时，接触压力的分布形式和大小进一步改变，唇部与密封面配合更紧密，密封性更强，这就是Y 形密封圈的“自封作用”，保证密封压力随着工作压力的变化自动调整，始终保持较好的密封性。另一方面，由于Y 形圈弹性较好，能有效缓冲活塞杆与密封面的冲击，减缓密封面磨损，保持整体密封性能不降低。实际应用中却发现，Y 形密封圈的上述优点并未完全体现，部分液压平衡油缸在更换Y 形密封圈后，经过一段时间使用仍然有油液渗漏等情况出现。通过进一步分析，其主要原因为：( 1) 由于Y 形圈变形，使其唇部与导引套外沿接触导致A 处油路通道被堵死，液压油无法流入Y形圈内腔，引起密封压力下降；

( 2) Y 形圈在B 部与导引套直接接触，Y 形圈在活塞杆往复运动过程中，背面的一侧可能被油液压力挤入间隙而损坏和磨损，产生“背切”现象。