液压密封件为什么会失效？深入探讨常见原因及其预防方法

由于使用时间过长或遭受不当使用，液压密封件最终会失效并需要更换。在设计和选购时应充分考虑密封件失效的常见原因，并尽力预防这些破坏性影响，从而有效减少对液压密封件造成的损害。

1. 硬化

1. 热老化
   聚氨酯在高温下会发生链段断裂或交联密度增加，导致硬度上升、弹性下降。主要受工作环境温度及运动产生的摩擦热影响。

2. 水解老化
   聚酯型聚氨酯对水分敏感，在湿热环境下易发生酯键水解，生成酸性副产物，进一步催化降解，使材料变硬脆。聚醚型PU抗水解性能优于聚酯型。

3. 氧化老化
   在氧气作用下，自由基反应导致主链断裂或交联，材料变硬。

4. 介质相容性不良
   与液压油不兼容时，可能发生溶胀后收缩硬化，或引发化学侵蚀。

5. 长期压缩永久变形
   回弹能力丧失，伴随表面硬化。

2. 磨损

2.1 动态接触面磨损

• 特征：
  • 活塞杆表面可见对应位置的亮带或划痕
  • 泄漏量随运行时间线性或加速增长
  • 封唇口出现平行于运动方向的沟槽或犁沟

• 潜在因素：
  • 活塞杆或缸筒损坏：表面存在划痕、锈蚀、微裂纹或粗糙度过高，形成“微观刀刃”，反复刮削密封唇口
  • 油液中有异物：混入金属屑、砂粒、纤维等硬质颗粒，嵌入密封接触面造成磨损
  • 润滑不足：因低粘度油、高温降粘或启动干摩擦导致油膜破裂，进入边界润滑甚至干摩擦状态

2.2 动态唇口磨损

• 特征：
  • 单侧严重磨损：唇口一侧磨平甚至翻卷，另一侧几乎完好
  • “啃边”或“撕裂”：由局部高压与剪切应力共同作用导致材料撕脱
  • 密封腔内发现导向元件（如PTFE或酚醛夹布）颗粒

• 潜在因素：
  • 轴承或导向环磨损后失去对活塞/活塞杆的径向支撑，使密封件承受额外侧向力
  • 活塞杆与缸筒不同心：因安装误差、缸体变形或负载偏心，导致密封唇口单侧持续高压接触

• 
  

• 很多液压密封圈的磨损并非由单一因素引起，需从整体密封系统角度进行综合分析。

3. 挤出

在高压系统中频发，弹性密封圈在两侧高压力差作用下，被强行挤入活塞/活塞杆与缸体之间的间隙，导致唇口撕裂、卷边甚至完全失效。

• 特征：
  • 唇口呈“蘑菇状”翻卷
  • 放射状撕裂
  • 沟槽边缘压痕
  • 碎屑污染

• 潜在因素：
  • 配合面间隙过大
  • 轴承或耐磨环（导向环）磨损
  • 系统压力过高

更多关于密封圈挤出的内容可查阅相关技术资料。

4. 划伤 / 磕碰（常见于安装阶段）

• 未润滑：干装导致摩擦力过大，密封件被拉伸变形甚至撕裂

• 强行拉伸：超过材料弹性极限

• 未对中：活塞杆倾斜插入，密封唇被缸口锐边“削切”

• 忽略导向倒角：缸筒或活塞杆入口无倒角或倒角过小

5. 破裂 / 碎裂

表现为唇口崩落、本体断裂、放射状裂纹或烧蚀碳化。

• 背压过大

• 高压冲击 / 压力尖峰：系统启停、换向阀突然关闭、负载突变等引起瞬时压力远超额定值，可能伴随气蚀

• 劣质材料：强度或伸长率不达标、填料分布不均、抗水解性能差

6. 化学侵蚀

密封材料与工作介质发生不可逆的化学反应，导致物理性能退化和功能失效。