密封材料剪切性能的探讨

吴昌义

摘 要：针对密封圈受到液压力作用后被剪切而导致液压缸内泄漏现象，文章设计了一种测试密封材料抗剪强度的试验工具，并对不同硬度、型号的橡胶材料的抗剪强度进行测试，找出了密封材料抗剪强度与硬度的对应关系，为液压缸密封配合间隙设计与密封材料选择提供参考。

关键词：密封；抗剪强度；抗拉强度

引言

密封件是液压缸的重要组成部分，密封件的性能与合理使用直接影响到液压缸密封效果的好坏。有资料显示，工程机械故障中，有30-40%的故障是由于液压缸密封件失效造成的。在液压缸生产过程中，影响密封性能好坏与使用寿命的因素是多方面的，包括密封材料选择与质量，密封件结构，活塞杆与导向套、活塞与缸筒之间的间隙，清洁度质量，加工精度等等。对密封系统中密封间隙大小的确定、密封材料的选择尤为重要，选择什么样的密封材料以及多大的间隙直接影响油缸的密封件性能即液压缸的寿命以及可靠性。在油缸运行过程中，密封件会承受液压剪切力。如图1所示，O形圈装入密封槽内，其截面除了承受上下两承载面的接触压应力外，还受到左端液压力P的作用，O形圈发生图示的不规则变形来填充密封槽右端间隙和密封间隙，起到密封作用。液压力向右挤压密封件的同时，会使得密封槽产生一向左的反作用应力τ剪切密封圈。如果该剪切力超过密封材料的承剪能力，密封圈将被剪切破坏而失效，油缸会发生泄漏。……