自20世紀(jì)70年代起，聚氨酯彈性體己以其優(yōu)異的耐油、耐磨及抗撕裂性能和優(yōu)良的抗臭氧性而被用作氣缸和液壓缸的動密封件，尤其是鍛壓機械和工程機械中的高壓液壓缸的動密封件。但是，普通的聚氨酯密封件耐熱和耐水性能均較差，一般國產(chǎn)的聚氨酯密封件,無法在含水的介質(zhì)中使用，且液壓系統(tǒng)介質(zhì)的工作溫度也不能高于80℃。因此，使聚氨酯密封件的使用范圍受到限制。

德國麥克一弗羅伊登貝克流體密封技術(shù)公司生產(chǎn)的聚氨酯密封件，在耐熱和耐水性能方面均有較大突破。使用溫度范圍擴展為-30℃— 110℃。且可在液壓系統(tǒng)工作溫度低于50℃的含水介質(zhì)中正常使用。也可在液壓系統(tǒng)瞬時溫度 110℃的條件下短時工作，從而拓展了聚氨酯密封件的使用范圍。

1聚氨酯密封件的應(yīng)用與發(fā)展

應(yīng)用于液壓缸的聚氨酯密封件就其斷面結(jié)構(gòu)形式而言，主要為采用U形斷面結(jié)構(gòu)的唇形密封圈。此外，也有適用于液壓缸活塞桿動密封系統(tǒng)，用作副密封用的滑環(huán)、由聚氨酯材料制作的軸用密封件和用于活塞動密封系統(tǒng)的雙唇口結(jié)構(gòu)的SIMKO300雙向密封件中的雙唇口密封體等等。盡管聚氨酯密封件的結(jié)構(gòu)形式很多，但構(gòu)成聚氨酯密封件主體的還是U形密封圈。另外，由于聚氨酯U形密封圈具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝尺寸小、裝配方便且價格便宜、使用可靠等優(yōu)點，因而被廣泛用于液壓缸和氣缸的往復(fù)運動密封系統(tǒng)中。然而，由于聚氨酯彈性體自身的摩檫系數(shù)略高于橡膠材料，因此若液壓缸和密封件的結(jié)構(gòu)設(shè)計不當(dāng)，尤其在長行程和薄壁缸的工況下則會因潤滑條件的惡化而引發(fā)液壓缸的爬行和顫震。以及因液壓缸和密封件結(jié)構(gòu)設(shè)計不當(dāng)導(dǎo)致在使用過程中密封件從間隙被擠出造成的密封圈“根切”和“刷圈”等故障。為解決上述弊端，麥克一弗羅伊登貝羝公司研制和推出了一種全新的、高壽命且有恒定低摩擦力，適用于低壓(＜15MPa)和低速(＜0.5m/s)及高頻率短行程換向工況下工作的LF300聚氨酯U形密封圈。

2 新型低摩擦聚氨酯U形密封圈LF300

2.1 結(jié)構(gòu)特點

如圖1所示的LF300聚氨酯U形密封圈具有以下特點：

新型聚胺脂油封

　　圖1 新型聚氨酯U型密封圈

　　·截面不對稱，內(nèi)密封唇較短

·密封唇緣經(jīng)過機械加工，尺寸精度高

·具有最佳的預(yù)緊力(唇緣的徑向緊箍力〕

·密封副滑移面呈波浪形

·摩檫力低，工作時無爬行和顫震

·流體動力回流功能好

·抗間隙擠出能力強

·具有良好的靜態(tài)和動態(tài)密封性能

·安裝腔體符合ISO5597(或GB2879)要求

·既能單獨用作主密封也可在密封系統(tǒng)中用作副密封

2.2.3摩擦特性對比試驗

為探究不同斷面結(jié)構(gòu)聚氨酯U形密封圈的摩擦力特性，現(xiàn)選取三種常用典型結(jié)構(gòu)的U形圈LF300、T20、NI300，并將它們置于同一試驗條件下做對比試驗,將結(jié)果歸納于圖3中。如圖3a所示,是0時的摩擦力對比；圖3b所示,是系統(tǒng)壓力為75MPa時的摩擦力對比；圖3c所示，則是系統(tǒng)壓力為150MPa時的摩擦力對比。

在液壓缸承壓狀態(tài)時的推出行程中，LF300的摩擦力最小，雙密封唇的U形圈NI300的摩擦力居于第二，而T20U形密封圈的摩擦力最大。通過反復(fù)幾輪的承壓試驗可以看出壓力和密封副摩擦力之間的關(guān)系。尤其是當(dāng)壓力在40～150MPa區(qū)間LF300的摩檫力明顯低于其它結(jié)構(gòu)形式的U形密封圈。

2.2.4 LF300密封圈的密封性能和使用壽命

LF300密封圈的密封性能(主要指泄漏量)與其它結(jié)構(gòu)形式的U形密封圈基本相當(dāng)。

LF300密封圈的使用壽命也與其它結(jié)構(gòu)形式的U形密封圈基本相當(dāng)。在相同的試驗條件下其壽命對比試驗可分兩個階段組成。第一階段：p=200MPa，v=0.25m/s,T= 80℃±3℃，總行程L=200km，試驗時間為220h。第二階段：p=32MPa，v=0.25m/s，T= 110℃±3℃，總行程L=60km，試驗時間50h。

經(jīng)過近272h試驗后，得出如下結(jié)論：LF300、T20和MI300密封圈都具有優(yōu)良的密封可靠性和耐磨性以及較高的使用壽命。即：密封試驗結(jié)束后功能完好、泄漏量極低、磨耗少、唇口的預(yù)緊力變化小。

3 LF300密封圈在工程機械上的應(yīng)用

液壓缸在工作過程中經(jīng)常會因高壓、低速運行和高頻率換向?qū)е旅芊飧睗櫥涣?，或者因行程過長、液壓缸自身結(jié)構(gòu)的原因而引發(fā)液壓缸的“爬行”，并伴隨噪聲的產(chǎn)生。通常爬行發(fā)生在臨界摩擦力-速度轉(zhuǎn)變區(qū)域和臨界潤滑-摩擦區(qū)域。而由于LF300密封圈的結(jié)構(gòu)具有良好的改善摩擦副潤滑條件的貯油功能，因此，其摩擦力較小，有效地減少了液壓缸出現(xiàn)爬行的機率。

正是由于這一點，自20世紀(jì)90年代末以來工業(yè)發(fā)達(dá)國家已將LF300密封圈廣泛用于液壓缸活塞桿動密封系統(tǒng)，尤其適合叉車、手動搬運車、升降平臺、隨車吊、裝載機、推土機等液壓缸活塞桿的動密封系統(tǒng)，它既可用作主密封也可與SYPRIM-SM、PU5等組成密封系統(tǒng)的副密封。

UN密封圈圖

京城密封件廠生產(chǎn)單體液壓支柱密封件及千斤頂密封件、鼓形圈、車削密封件、O形圈、蕾形圈、防塵圈、Y形圈<等橡膠件，綜合采煤機等機械密封件，活塞導(dǎo)向環(huán)、檔圈、防擠圈等塑料件等煤碳部定點生產(chǎn)企業(yè)。產(chǎn)品用于煤礦機械設(shè)備能根據(jù)需要訂做網(wǎng)址：www.x-mobi.cn電話：15630675388